1、，第4章前衛(wèi)分析，第1節(jié)傳記分析化學(xué)方法摘要第2節(jié)電位滴定法原理第3節(jié)電位法測定溶液PH第4節(jié)離子選擇電極和膜電位第5節(jié)離子選擇電極的選擇性第6節(jié)離子選擇電極的種類和性能第7節(jié)測定離子活動(濃度)的方法第8節(jié)測定離子選擇電極分析的應(yīng)用第11節(jié)電位滴定法第12節(jié)電位滴定法的應(yīng)用和指示電極的選擇電化學(xué)分析法：定義：物質(zhì)的傳記和電化學(xué)特性進行分析的方法。原理：將正在分析的樣品溶液制成化學(xué)電池(原電池或電解槽)，然后根據(jù)牙齒化學(xué)電池的物理量(例如，陽極間電動車)。電解電流或功率)和化學(xué)量(如濃度)之間的內(nèi)在關(guān)系來測量。優(yōu)點：測量信號是電導(dǎo)、前衛(wèi)、電流、功率等信號，沒有分析信號的轉(zhuǎn)換，可以直接記錄。設(shè)備

2、簡單，體積小，自動化和連續(xù)分析方便。2。電化學(xué)分析法的分類，利用物質(zhì)的電化學(xué)性質(zhì)的分析方法，測量的電化學(xué)參數(shù)，一般分為以下幾類。1。電導(dǎo)分析法：是通過測量溶液的電導(dǎo)變化來確定溶液中成分含量的分析方法。電導(dǎo)變化是表示反應(yīng)終點的容量分析技術(shù)，稱為電導(dǎo)滴定分析。2 .前衛(wèi)分析：是通過測量在溶液中測量的電極的前衛(wèi)變化來確定溶液成分及其濃度的分析方法。直接分析電極電位與要測試的物質(zhì)濃度之間的關(guān)系的方法稱為電位法。表示電極前衛(wèi)變化為反應(yīng)終點的“指示劑”的容量分析技術(shù)稱為電位滴定法。3 .電解及庫侖分析：將電子用作“沉淀劑”，從電極上析出測量物，然后測量重量，以確定測量對象物質(zhì)含量的方法稱為電解分析法，又名

3、傳記重量分析法。根據(jù)電解過程中消耗的功率，直接求出被測定物質(zhì)含量的方法稱為庫侖分析。4.在保巖法及極譜分析3360復(fù)眼法中使用汞電極也稱為極譜分析法。第二節(jié)電位法的基本原理，1，化學(xué)電池和幾個茄子概念2，電極電位的生成原理和電極電位的測量3，顯示電極和參考電極，1。電化學(xué)電池基本概念電化學(xué)電池是指化學(xué)能和傳記能徐璐轉(zhuǎn)換的設(shè)備，可以分為原電池和電解槽兩個茄子主要類別(galvanic cell):可以自發(fā)地將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能(見圖)。electrolytic cell(電解槽):消耗外部電源提供的電力，導(dǎo)致電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)(如圖所示)。實驗條件改變，原電池和電解槽可以徐璐轉(zhuǎn)換。構(gòu)成化學(xué)電池的

4、必要條件：1)兩個稱為電極的導(dǎo)體，2)浸入適當(dāng)?shù)碾娊赓|(zhì)溶液中。，1，由化學(xué)電池和幾個茄子概念、電極、兩組金屬-溶液和外部導(dǎo)線組成的電池。無水電池3360兩個電極分為在同一溶液中的電池。液體連接電池：兩個電極徐璐在其他溶液中，以鹽橋連接，或溶液之間用半透明膜分離的電池。圖4.1電化學(xué)電池(A)無液連接電池(B)帶鹽連接電池，2。化學(xué)電池3360，圖3360；*鹽橋的作用：1)防止兩種茄子電解質(zhì)溶液的混合，消除粘連電位，確保準(zhǔn)確測量。2)提供離子遷移通道(電子傳輸)，3 .電池的符號和書寫方法：根據(jù)國際純化學(xué)聯(lián)合會(IUPAC)規(guī)定，電池的組成物質(zhì)都用化學(xué)符號(IUPAC)表示。氣體分壓和溫度；純

5、固體物質(zhì)不可見。由電池組成的每個接口均用豎線(“|”)分隔。鹽橋顯示為兩條平行虛線(“| |”)，表示有兩個連接界面。發(fā)生氧化反應(yīng)的劇寫在左邊，發(fā)生還原反應(yīng)的劇寫在右邊。根據(jù)上述規(guī)則，原電池或電解槽可以分別表示為：原電池：zn | znso 4(MOL/L)| | cuso 4(YMOL/L)| CU電解槽3360 Zn。4電池電動勢，定義：電池電動勢是指當(dāng)通過電池的電流為零或接近零時，兩個電極之間的電位，用符號表示E，用V表示，指定右電極前衛(wèi)右側(cè)減去左電極前衛(wèi)左側(cè)的值。也就是說，如果E池=右-左=恩-量，E池為正數(shù)，那么E池為負(fù)數(shù)意味著化學(xué)電池內(nèi)的電極反應(yīng)不能自發(fā)進行。牙齒電池是電解槽，至少

6、要添加與E池數(shù)值相反方向的額外電壓。電極反應(yīng)可以進行。5.其他幾個茄子概念，一相前衛(wèi)：徐璐其他兩個物體接觸界面的電位2液連接前衛(wèi)：兩個組成或濃度不同的電解質(zhì)溶液上3金屬的電極前衛(wèi)：金屬電極插入含有金屬的電解溶液中的金屬和溶液的抵消電位。4電池電動勢：構(gòu)成化學(xué)電池相互接觸的每個相位電位的代數(shù)總和。Zn Zn2雙電層動態(tài)平衡穩(wěn)定電位，2，電極前衛(wèi)生成原理和電極前衛(wèi)測量，1 .電極電位產(chǎn)生兩種茄子導(dǎo)體接觸時，該界面上的兩種茄子物質(zhì)可以是固體-固體-液體和液體-液體，兩相中的化學(xué)成分不同，因此界面上發(fā)生的實驗表明金屬的電極前衛(wèi)大小與金屬本身的活潑性、金屬離子溶液中的濃度、溫度等因素有關(guān)。，nester

7、公式：對于電極，它的電極反應(yīng)可以寫如下：理論推導(dǎo)的電極電位計算公式(nester公式):25，例如濃度而不是活動，上面可以寫：2。電極電位的數(shù)學(xué)表達式：特征：(1)準(zhǔn)確度高，(2)靈敏度高，10-410-8mol/L (3)選擇性好(干擾消除)，(4)廣泛應(yīng)用，(5)儀器設(shè)備簡單，易于自動化分為兩個茄子主要類別。直接電位法和電位滴定直接電位法：直接分析電極電位與待測試物質(zhì)濃度之間的關(guān)系的方法稱為電位法。電位滴定法：將電極的電位變化表示為反應(yīng)終點的“指示劑”的容量分析技術(shù)稱為電位滴定法，不能測量單個電極的電位。因此，通過由正在測量的電極和基準(zhǔn)電極組成的電池測量電池的電動勢，可以獲得電極的相對電勢

8、。相對于同一參考電極的其他電極的相對電位可以徐璐比較，并可用于計算電池的電動勢。常用的參考電極是標(biāo)準(zhǔn)氫電極和感受銀電極。5。電極前衛(wèi)測量，由基準(zhǔn)電極組成的原電池，電池電動勢測量，減去基準(zhǔn)電極電位后測量對象電極前衛(wèi)，5。電極前衛(wèi)測量，5 .電極前衛(wèi)測量，絕對電極電位不可用，因此可以用共同基準(zhǔn)電極測量原電池，電池傳動，常用基準(zhǔn)電極是標(biāo)準(zhǔn)氫電極(見圖)和感受銀電極(見圖)。標(biāo)準(zhǔn)氫電極：電極反應(yīng)規(guī)定在任何溫度下氫標(biāo)準(zhǔn)電極電位為零。，標(biāo)記電極3360用于指示被測試溶液中離子的活性或濃度。參考電池：在測量電極電位時的前衛(wèi)標(biāo)準(zhǔn)。a .常用的參考電極是感受性電池，尤其是飽和感受性電池。b .基準(zhǔn)電池提供前衛(wèi)標(biāo)

9、準(zhǔn)，其電勢應(yīng)始終保持不變。1.實驗中電極的性質(zhì)和名稱，3。電極和參考電極，2 .顯示電極和參考電極解釋：顯示電極指示器電偶，又稱工作電極前衛(wèi)和測量基準(zhǔn)電極參考電偶，電位在與測量對象含量無關(guān)/在一定條件下為常數(shù)，2 .表示電極和參考電極的說明：工作電池的電動勢E與被測量材料的含量(活動A)相關(guān)。Walthernernst 1864-1944 3。通用參考電極，感應(yīng)電極：結(jié)構(gòu)配置，電極反應(yīng)3360 HG2CL2 2E-=2HG2CL-反轉(zhuǎn)紙符號： SCE: HG，HG2CL2 (S) /KCl(飽和)，汞減感3。公用參考電極，銀氯化銀電極，組成：鍍銀AgCl沉淀KCl溶液電極反應(yīng)：AgCl e-=

10、Ag Cl-半電池符號：Ag，AgCl(固體)| KCl電極前衛(wèi)(25):什么時候是工作電極？3 .共同基準(zhǔn)電極，4 .幾個茄子標(biāo)記電極(取決于組成體系和作用機制):第一類電極：由金屬和牙齒金屬離子溶液組成的電極，過渡面(主要是沉淀滴定和指示電極)，例如：AG | AG (C)第二類電極：由金屬和金屬的不溶性和不溶性鹽的負(fù)離子組成的電極，兩個相CaY2-，Ca2 (c) (Y表示EDTA) 0型電極：也稱為惰性金屬電極，由惰性金屬(例如Pt)和溶液(包含可溶性氧化狀態(tài)和還原狀態(tài)物質(zhì))組成，例如PT | FE3，5。 表示電極的幾個茄子應(yīng)用，金屬-金屬離子電極：應(yīng)用：金屬離子測量示例：AgAg

11、Ag e Ag，金屬-金屬不溶性鹽電極：應(yīng)用：負(fù)離子測量示例：AgAgCLCL- AgCL e Ag CL-，惰性電極各種離子選擇電極的特征(上述三種茄子差異):1)沒有電子戰(zhàn)，離子擴散和離子交換生成膜前衛(wèi)2)對特定離子的響應(yīng)，選擇性地對* *標(biāo)記電極的要求：電極電位和測量對象離子濃度或活動關(guān)系與Nernst方程一致，電極的選擇類型：玻璃電極基準(zhǔn)電極的選擇類型：電極基準(zhǔn)電極的選擇類型氧橋玻璃電極膜前衛(wèi)形成原理，玻璃膜內(nèi)外表面結(jié)構(gòu)狀態(tài)相同，因此K1=K2，玻璃電極膜內(nèi)外測量之間的電位差為膜電位：2。玻璃電極膜前衛(wèi)形成原理，2 .玻璃電極膜電位的產(chǎn)生機制：支持理論：離子交換理論，主要內(nèi)容參考：膜電

12、位的發(fā)生不是因為電子的得失。，將玻璃膜電極和參考電極插入試驗對象溶液中，電池結(jié)構(gòu)如下：外部參考電極| |試驗對象溶液(ai )|內(nèi)部參考電極敏感膜(ai)|內(nèi)部參考電極敏感膜，討論：玻璃膜電位與樣品溶液之間的線性關(guān)系；玻璃膜電位的發(fā)生是H在玻璃內(nèi)外溶液和水合層之間轉(zhuǎn)移的結(jié)果，但H沒有穿透玻璃層。改變玻璃膜的組成，可以制作響應(yīng)其他陽離子的玻璃膜電極。優(yōu)點：不受溶液中氧化劑、還原劑、顏色及沉淀的影響，不易中毒。缺點：電極內(nèi)阻高，電阻隨溫度變化。2，直接電位法測量溶液的pH值，1。測量溶液pH值的體系結(jié)構(gòu)圖：1，玻璃電極2，飽和電阻為電極3，示液4，電壓表(pH計)，2pH測量原理和方法顯示電極：p

13、H玻璃膜電極基準(zhǔn)電極AgCl | HCl |玻璃膜|示液KCl(飽和)，Ag，AgCl | HCl |玻璃膜|試液溶液KCl(飽和)| Hg2Cl2(固體)，Hg，玻璃，水接觸，3。幾個茄子重要的前衛(wèi)概念：內(nèi)部參考電極的前衛(wèi)：玻璃電極(標(biāo)記電極)的銀氯化銀電極，其電位是常數(shù)，與測量的溶液的pH無關(guān)。膜前衛(wèi)：玻璃電極鎖在測量的溶液中時，玻璃膜位于內(nèi)部溶液(氫離子活動，內(nèi)部)和測量的溶液(氫離子活動，外部)之間。橫穿玻璃膜的電位差與膜前衛(wèi)EM相對應(yīng)的Nernst equation公式：不對稱前衛(wèi)：由于玻璃，其影響因素：玻璃配置，膜的厚度，吹風(fēng)條件，溫度等。液體連接前衛(wèi)(擴散前衛(wèi)):在兩種不同離子溶液或兩種茄子濃度的溶液接觸界面上，有一個稱為液體連接電位的小電位。生成：由于兩種溶液中存在的各種離子的遷移率不同而發(fā)生。兩種溶液由相同的濃度組成，濃度不同，接觸時高濃度區(qū)域擴散到低濃度區(qū)域，由于正負(fù)離子遷移率不同，溶液兩側(cè)各有電荷，水系電位也出現(xiàn)。牙齒原電池電動勢由以下四部分組成：電池的陽極前衛(wèi)(電動勢高的電極前衛(wèi))，飽和感受性電極的前衛(wèi)，ESCE表示；電池的陰極前衛(wèi)(電動勢低的電極