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1、第11章 电化学分析法导论,张 威,主要内容,11-1 概述 11-2 电化学分析基础 11-3 电极分类,11-1 概述,电化学分析法：是利用电化学原理进行分析的方法； 根据所测电池的电物理量的性质，电化学分析法又分成：电导、电位、电解、库仑、极谱和伏安分析法。 特点：准确度高、灵敏度高、选择性好、适用范围广、仪器简单并易于自动化。,11-2 电化学分析基础,一、化学电池 二、电极电位 三、电池电动势 四、电解和极化,一、化学电池,将化学能与电能进行转换的装置称为化学电池。 将化学能转变为电能的化学电池称为原电池；将电能转变成化学能的化学电池称为电解电池。,2,铜锌原电池,2,2,铜锌原电池
2、与电解池,二、电极电位,1、标准电极电位 2、电极电位方程式,2,二、电极电位,3、条件电极电位 它是在特定条件下，氧化态和还原态的总浓度均为1mol/L时，校正了各种外界因素后的实际电位。,2,三、电池电动势,1、电极和溶液的相界面电位差 当电极与溶液接触时，在电极与溶液之间的界面上形成双电层。,2,三、电池电动势,2、电极和导线的相界面电位差 很小，忽略不计,2,2,三、电池电动势,3、液体和液体的相界面电位差 当两种不同组分的溶液或两种组分相同但浓度不同的溶液相接触时，离子因扩散而通过相界面的速率不同而产生的电位差，称为液体接界电位，又称扩散电位。用盐桥可降低液接电位。,2,四、电解和极
3、化,1、分解电压和反电压,四、电解和极化,1、分解电压和反电压 定义：使电解质在两极继续不断地进行分解时所需的最小外加电压。 理论上，分解电压应等于发生反应的两电极的原电池电动势。,2,2,四、电解和极化,2、超电位 超电压： 超电位：,四、电解和极化,3、极化现象：当电流通过电极时，电极电势偏离平衡电极电势的现象称为电极的极化。 原因： (1) 电极反应速率 (2) 浓度梯度,2,2,(1) 电极反应速率,由于电极上发生的电化学反应的迟缓性引起的极化称为电化学极化。,不管是电解池还是原电池都会发生极化现象。,(2) 浓度梯度,由于电极表面浓度偏离本体溶液的浓度而产生的极化称为浓差极化。,如对
4、于用铂电极电解ZnSO4时，阴极析出Zn，阳极析出氢气。,ZnSO4,2,11-3 电极分类,一、按电极反应分类 1、金属基电极 2、膜电极 二、按电极用途分类 1、指示电极（工作电极） 2、参比电极（辅助电极）,1、金属基电极,（1） 第一类电极 构成：金属(或铂-非金属)浸入含有该金属(或非金属)离子的溶液中。 如：Ag| AgNO3(m1)、 Zn|ZnSO4(m1)、 (Pt)H2 | HCl(m1)、 HCl(m1)| AgCl(s) |Ag等。,3,1、金属基电极,（2）第二类电极 构成：金属+难溶盐(或金属+难溶氧化物)浸入含有该盐(或氧化物)的离子的溶液中。 如 Ag | Ag2O |Ag +(m1)、 Cl-(m1)|AgCl(s) |Ag、 Hg|Hg2Cl2|Cl-(m1)等。,3,1、金属基电极,（3）零类电极 构成：由惰性金属(如铂)插入含有某种离子的不同氧化态的溶液中构成的电极。惰性金属只起导电作用。 如Pt |Fe2+, Fe3+ , Pt |H2 | H+,3,2、膜电极,具有敏感膜并能产生膜电位的电极(基于离子交换或扩散的电极；敏感膜指的是对某一种离子具有敏感响应的膜，其产生的膜电位与响应离子活度之间的关系服从Nernst方程式，整个膜电极的电极电位也服从Nernst方程式,3,
电化学分析法导论
