电解与库仑分析法学习教案

1、会计学1电解电解(dinji)与库仑分析法与库仑分析法第一页，共14页。1.1.电解电解(dinji)(dinji)装置装置电解电池：电解电池：正极正极( (阳极阳极) )负极负极(fj)(fj)(阴极阴极) )第1页/共13页第二页，共14页。第2页/共13页第三页，共14页。 当逐渐增加电压，达到一定值后，电解池中发生当逐渐增加电压，达到一定值后，电解池中发生(fshng)(fshng)了如下反应：了如下反应：阴极反应：阴极反应：Cu2+ + 2e Cu阳极阳极(yngj)反应：反应：2H2O O2 + 4H+ +4e电池反应：电池反应： 2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + O2 +

2、 4H+电池电动势为：电池电动势为：E = 0.307 - 1.22 = -0.91 (V)外加电压为时，阴极是否有铜析出外加电压为时，阴极是否有铜析出?)V(22. 1OHHOlg4059. 0229. 1)O/HO()V(307. 0Culg2059. 0337. 0)Cu/Cu(22422222EE第3页/共13页第四页，共14页。1. 理论分解电压理论分解电压 根据能斯特方程计算，使反应进行根据能斯特方程计算，使反应进行,需要提供的最小外加电压（需要提供的最小外加电压（D点）点） 。2. 实际分解电压（析出电位）实际分解电压（析出电位） 实际开始发生实际开始发生(fshng)电解反应时

3、电解反应时的电压，其值大于理论分解电压（的电压，其值大于理论分解电压（D点点）。）。3. 产生差别的原因产生差别的原因E外外 = （E阳阳 + 阳）阳）- （E阴阴 + 阴）阴） + iR 理论分解电压小于实际分解电压的原因是由于超电位的存在理论分解电压小于实际分解电压的原因是由于超电位的存在(cnzi)，但超电位是如何产生的呢？，但超电位是如何产生的呢？ 超电位（）、电解回路的电压降（iR）的存在。则外加电压应为：第4页/共13页第五页，共14页。 产生产生(chnshng)(chnshng)超电位的原因：电极极化超电位的原因：电极极化 电极极化：电解时，电极上有净电流流过时，电极电位偏离其

4、平衡电位的现象。电极极化：电解时，电极上有净电流流过时，电极电位偏离其平衡电位的现象。 浓差极化：浓差极化： 电流流过电极，表面形成浓度梯度。使正极电位增大，负极电位减小。电流流过电极，表面形成浓度梯度。使正极电位增大，负极电位减小。 减小浓差极化的方法：减小浓差极化的方法：a.a.减小电流，增加电极减小电流，增加电极(dinj)(dinj)面积；面积；b.b.搅拌，有利于扩散搅拌，有利于扩散第5页/共13页第六页，共14页。 电荷迁越相界面的放电所需的超电位。电荷迁越相界面的放电所需的超电位。 产生的原因产生的原因(yunyn)(yunyn)：电极反应速度慢，电极上聚集了一定的电荷。：电极反

5、应速度慢，电极上聚集了一定的电荷。第6页/共13页第七页，共14页。 电重量分析电重量分析(fnx)(fnx)法法: :利用电解将被测组分从一定体积溶液中完全沉积在阴极上，通过称量阴极增重的方法来确定溶液中待测离子的浓度。利用电解将被测组分从一定体积溶液中完全沉积在阴极上，通过称量阴极增重的方法来确定溶液中待测离子的浓度。1.1.恒电流电重量分析恒电流电重量分析(fnx)(fnx)法法 保持电流在保持电流在2-5A2-5A之间恒定，电压变化，最终稳定在之间恒定，电压变化，最终稳定在H2H2的析出电位。选择性差，分析的析出电位。选择性差，分析(fnx)(fnx)时间短，铜合金的标准分析时间短，铜

6、合金的标准分析(fnx)(fnx)方法。方法。第7页/共13页第八页，共14页。 (1) (1)三电极系统三电极系统(xtng)(xtng) 自动调节外电压，阴极电位保持恒定。选择性好。自动调节外电压，阴极电位保持恒定。选择性好。第8页/共13页第九页，共14页。a. Aa. A物质析出完全时物质析出完全时, ,阴极电位未达到阴极电位未达到B B物质的析出电位物质的析出电位( (图图) )；b. b. 被分离两金属离子均为一价被分离两金属离子均为一价, ,析出电位差析出电位差0.35 V0.35 Vc. c. 被分离两金属离子均为二价被分离两金属离子均为二价, ,析出电位差析出电位差0.20

7、V0.20 V 对于一价离子对于一价离子, ,浓度降低浓度降低1010倍倍, ,阴极电位降低阴极电位降低0.059 V0.059 V。 电解时间电解时间(shjin)(shjin)如何控制？浓度随时间如何控制？浓度随时间(shjin)(shjin)变化关系如何？变化关系如何？ 第9页/共13页第十页，共14页。 控制阴极电位电重量分析控制阴极电位电重量分析(fnx)(fnx)过程中如何控制电解时间过程中如何控制电解时间? ? 电流电流- -时间曲线时间曲线: :KttKtttVDAtcciieii 1010000浓浓度度与与时时间间关关系系为为： A：电极：电极(dinj)面积；面积；D：扩散

8、系数；：扩散系数；V：溶液体积；：溶液体积；：扩散层厚度：扩散层厚度第10页/共13页第十一页，共14页。电解完成电解完成99.9%99.9%所需的时间为所需的时间为: : t99.9%V t99.9%V/DA/DA电解完成的程度与起始浓度电解完成的程度与起始浓度(nngd)(nngd)无关。与溶液体积无关。与溶液体积V V成正比，与电极面积成正比，与电极面积A A成反比。成反比。 当当it/i0时，认为电解时，认为电解(dinji)完全。完全。DAXVtXXccXtVDAt43. 01lg10143. 00）（所需时间为：所需时间为：电解完成电解完成 第11页/共13页第十二页，共14页。结

9、束结束(jish)第一节第一节 电解电解(dinji)(dinji)分析原理与应用分析原理与应用principle and applications of principle and applications of electrolytic analysis electrolytic analysis 第二节第二节 库仑分析原理与应用库仑分析原理与应用principle and applications of principle and applications of coulometric analysiscoulometric analysis第三节第三节 库仑滴定库仑滴定coulometric titrationcoulometric titration第12页/共13页第十三页，共14页。NoImage内容(nirng)总结会计学。2.电解过程(电解硫酸铜溶液)。实际开始(kish)发生电解反应时的电压，其值大于理论分解电压（D点）。a. A物质析出完全时,阴