电分析化学引论

1、电分析化学引论定义：指一系列基于组成化学电池中溶液的某种电性定义：指一系列基于组成化学电池中溶液的某种电性质如电流、电位、电量、电导等而建立的分析方法。质如电流、电位、电量、电导等而建立的分析方法。 特色：特色： 电化学方法测量的是元素或化合物的某一种价态，电化学方法测量的是元素或化合物的某一种价态，能进行价态及形态分析能进行价态及形态分析,如溶液中如溶液中Ce()和和Ce()各各自含量自含量; 电化学方法测定的是待测物的活度电化学方法测定的是待测物的活度()而不是浓度。而不是浓度。 如生理研究中，关心的是如生理研究中，关心的是Ca2+, K+活度而不是浓度，活度而不是浓度，植物对各种金属离子

2、吸收与活度有关植物对各种金属离子吸收与活度有关;1. 能研究电子传递过程，尤其是生物体内。能研究电子传递过程，尤其是生物体内。电 分 析 化 学 法化化 学学 电电 池池半电池半电池(half cell)：一支电极：一支电极(electrode)和电解质溶液和电解质溶液组成的电化学体系。两个半电池构成化学电池组成的电化学体系。两个半电池构成化学电池构成电化学电池的两个基本要求：构成电化学电池的两个基本要求： (1)两个电极（金属、碳类电极等）由外接导线联接两个电极（金属、碳类电极等）由外接导线联接 (2)电解质溶液电解质溶液无液体接界电池无液体接界电池两个电极插入同一电解质溶液两个电极插入同一

3、电解质溶液 有液体接界电池有液体接界电池(liquid junction cell)两个电极两个电极插入两个电解质溶液，两溶液间以合适的方式（盐桥插入两个电解质溶液，两溶液间以合适的方式（盐桥等）联接，以保证电荷（通过离子）传递。等）联接，以保证电荷（通过离子）传递。 化学电池的类型化学电池的类型原电池原电池(Galvanic Cell) 化学能 电能 负 极 正 极 阳 极 阴 极电解池电解池（Electrolytic Cell） 电能电能 化学能化学能负极 正极 阴极 阳极Zn2+(aq)+2e-Zn(s)Cu(s) Cu2+(aq)+2e-化学能化学能 电能电能正常工作须满足以下条件：正

4、常工作须满足以下条件：A)在两个电极及外接导线中，电子作为电荷载体由一在两个电极及外接导线中，电子作为电荷载体由一个电极到另一个电极个电极到另一个电极 电子导电电子导电B ) 在 溶 液 中 ， 导 电 由 阴 、 阳 离 子 的 迁 移 进 行在 溶 液 中 ， 导 电 由 阴 、 阳 离 子 的 迁 移 进 行 离子导电离子导电C)在电极表面的金属在电极表面的金属/溶液界面处有电子跃迁的电极反溶液界面处有电子跃迁的电极反应发生应发生 氧化还原反应氧化还原反应半电池反应半电池反应 将电子与离子两个通道结合起来的氧化还将电子与离子两个通道结合起来的氧化还原反应原反应化学可逆电池化学可逆电池：在

5、两个电极上加上相反电压，电池即：在两个电极上加上相反电压，电池即可产生逆转反应的体系可产生逆转反应的体系化 学 电 池阴极（阴极（Cathode） :发生还原反应发生还原反应阳极（阳极（Anode） :发生氧化反应发生氧化反应正极：外电路中电子流入的电极正极：外电路中电子流入的电极负极：外电路中电子流出的电极负极：外电路中电子流出的电极电池表示式电池表示式： (-) ZnZnSO4(1)CuSO4(2)Cu（+）以以 表示金属和溶液的两相界面，以表示金属和溶液的两相界面，以 表示盐桥。习惯表示盐桥。习惯将阳极写在左边，阴极写在右边。将阳极写在左边，阴极写在右边。 无无 液液 接接 电电 池池P

6、tH2(P=1atm)H+(0.01M),Cl-(0.01M),AgCl(饱和饱和)Ag2AgCl(s) + H2 (g) 2Ag(s) + 2H+ + 2Cl-Ag( )()()AgCl sAgaqClaq()( )AgaqeAg sCathodeAnode 一些典型的阳极反应（氧化反应）一些典型的阳极反应（氧化反应）在惰性电极上发生：在惰性电极上发生： Fe2+ Fe3+ e 2Cl- Cl2（g）+ 2e Zn Zn2+ + 2e 典型的阴极反应（还原反典型的阴极反应（还原反应）应）Cu2+ + 2e Cu(s) Fe3+ + e Fe2+ 2H+ + 2e H2(g)O2 + 4H+ + 4e 2H2O AgCl(s) + e Ag(s)+ Cl- AgCl(s) Ag+(aq)+ Cl-(aq) Ksp Ag+(aq)+ e Ag(s) 电池的电动势电池的电动势 Ecell= c- aEcell 0 自发进行电池反应自发进行电池反应 原电池原电池Ecell 0 动态法电化学方法 界面法 溶液法电 导 分 析(G = 1/R)电 导 滴 定(G 1/R)电位法(E) 电位滴定控制电位 恒流恒 电 极 电位 库 仑 分析 伏