第七章电解和库仑分析

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《电解和库仑分析法》课件

《电解和库仑分析法》课件

实际应用对比
深入研究电解和库仑分析法在 实际分析问题中的对比实例。
电解和库仑分析法的实验操作
1
实验器材及试剂
探索进行电解和库仑分析实验所需的仪器和试剂。
2
实验步骤和注意事项
详细描述电解和库仑分析的实验步骤及需要注意的事项。
3
实验数据处理和分析
介绍电解和库仑分析实验数据的处理方法和分析技巧。
结论与展望
《电解和库仑分析法》 PPT课件
探索电解和库仑分析法的精妙之处,开启你的化学分析之旅。
电解分析法
1
简介
了解电解分析法的基本概念和应用领域。
基本原理
2
掌握电解分析法背后的科学原理和关键
步骤。
3
分类
了解电解分析法的不同分类和各自特点。
应用实例
4
探索电解分析法在实际问题中的应用案 例和成果。
库仑分析法
1 简介
认识库仑分析法的起源和基本概念。
3 分类
探索库仑分析法的不同类型和各自特点。
2 基本原理
了解库仑分析法的理论基础和实验原理。
4 应用实例
揭示库仑分析法在各个领域中的应用案例。
电解和库仑分析法的比较
优缺点对比
比较电解和库仑分析法各自的 优点和限制,并找到适合的应 用场景。

适用范围对比
了解两种分析法在不同领域中 的使用情况和局限性。
电解和库仑分析法的意义
总结电解和库仑分析法对科学研究和实践的重要意义。
发展趋势
展望电解和库仑分析法未来发展的前景和新的研究方向。
备注
以上内容仅供参考,具体请根据课堂教学为准。

电解与库仑分析法要点课件

电解与库仑分析法要点课件
电解与库仑分析法要点课件
目 录
• 电解基本原理 • 库仑分析法原理 • 电解与库仑分析法的应用 • 电解与库仑分析法的优缺点 • 电解与库仑分析法的实验操作 • 电解与库仑分析法的未来发展
contents
01
电解基本原理
电解定义
电解定义
电解是一种通过外部电流使电解 质溶液中的阳离子向阴极移动, 阴离子向阳极移动的过程。
高精度检测
研发高精度检测设备和方法,提高分析的灵敏度和分辨率,满足更 严格的分析要求。
新型电极材料
探索和开发新型电极材料,提高电极的电化学性能和稳定性,延长 电极使用寿命。
应用拓展
环境监测
01
拓展电解与库仑分析法在环境监测领域的应用,如水质检测、
空气污染监测等。与库仑分析法应用于生物医学研究中,如药物代谢、疾
THANKS
感谢观看
在食品分析中的应用
电解与库仑分析法在食品分析中主要用于检测食品中的营养成分和有害 物质。
通过电解法可以测定食品中的矿物质元素,如钾、钠、钙等,而库仑分 析法则可用于测定食品中的维生素C、葡萄糖等物质的含量。
这些检测结果可以帮助消费者了解食品的营养成分,同时也有助于食品 生产企业和监管机构控制产品质量和安全。
实验安全
确保实验环境安全,穿戴 适当的防护装备,了解可 能存在的危险和应急措施。
实验步骤
设置实验参数
根据实验要求,设置合适的电解 电压、电流、电解时间和温度等
参数。
进行实验操作
按照规定的步骤进行电解实验, 观察并记录实验过程中的现象和
数据。
数据记录
准确记录实验过程中的电流、电 压、时间等数据,以便后续分析。
病诊断等。
食品安全

电解和库仑分析PPT课件

电解和库仑分析PPT课件
保持电流在0.5-2A之间恒定,电压变化,最终稳定在H2的析出电位.
特点: 1、仪器简单 2、准确度高(相对误差小于0.1%) 3、选择性不高
应用: 可用该法测定的金属元素有: Zn, Cd, Co, Ni, Sn, Pb, Cu, Bi, Sb, Hg, Ag
第11页/共24页
(2)控制阴极电位电解法
第20页/共24页
3. 特点与应用
(1) 可使用不稳定的滴定剂,实现容量分析中不易实现的滴定。 Cu(I)、Br2、Cl2作为滴定剂;
(2) 不必配制标准溶液 简便,简化了操作过程;
(3) 库仑滴定中的电量较为容易控制和准确测量 准确,可达0.01%;
(4) 方法的灵敏度、准确度较高。 灵敏,可检测出物质量达 10-5-10-9 g/mL。
要求电流效率100%
第17页/共24页
it i010 Kt
库仑计:
(1)氢氧气体库仑计 (电解水(0.5M K2SO4或Na2SO4)) 1F电量产生氢气11200 mL 氧气 5600 mL 共产生: 16800 mL气体
(2)电子积分库仑计
第18页/共24页
3-2-3 控制电流库仑分析法——库仑滴定
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(D’点) 。
E理分= E电池=阳 - 阴
电解0.1M CuSO4/1MHNO3
E(Cu/Cu 2 ) 0.337 0.059 lg[ Cu2 ] 0.307 (V) 2
E(O2/H
2O)
1.229
0.059 4
lg
[O2 ][H [H 2O]
阴极反应:Cu2+ + 2e = Cu 阳极反应:2H2O = O2 + 4H+ +4e 电池反应: 2Cu2+ + 2H2O = 2Cu + O2 + 4H+

第七章 电解分析和库仑分析

第七章 电解分析和库仑分析
定律求出被测物质的含量。
2、电量的测量:电量大小用库 仑计、积分仪等方法得到。
a)库仑计测量:在电路中串联一
个用于测量电解中所消耗电量的
库仑计。常用的是氢氧库仑计, 其构成图所示。
电解管与刻度管用橡皮管联接。 电解管中焊两片铂电极,管外
为恒温水浴套。电解液可用 0.5mol/LK2SO4或Na2SO4。
流的总和。
它包括:(1)被测物质电极反应
所产生的电解电流ie;(2)溶剂
及其离子电解所产生的电流is; (3)溶液中参加电极反应的杂质
所产生的电流iimp。
电流效率表示被测物质电极反应 所产生的电解电流ie 占总电流的 百分比,可由下式计算 ηe=Ie/(Ie+Is+Iimp)×100% =Ie/ IT ×100%
在有机和生化物质的合成和 分析方面的应用也很广泛,涉 及的有机化合物达五十多种。 例如,三氯乙酸的测定,血清 中尿酸的测定,以及在多肽合 成和加氢二聚作用等的应用。
四、恒电流库仑分析(库仑滴定): 1、方法和原理:由恒电流发生器 产生的恒电流通过电解池,被测物 质直接在电极上反应或在电极附近 与电极反应产生的一种能与被测物 质起作用的试剂反应,当被测物质作 用完毕后,由指示终点的仪器发出 信号,立即关掉计时器。
(1)指示剂法
(2)电位法
3、库仑滴定特点(与常规滴定分
析相比):
共同点:需终点指示、使用的反 应都必须快速、完全且无副反应
发生;
不同点: 1)库仑滴定更灵敏(比经典法低1~2 数量级); 2)不需标准液(省去配制、贮存等)

3)可以用不稳定滴定剂(如Cl2, Br2,
Ti3+);
4)电流及时间可准确获得;

电解和库仑法

电解和库仑法

完全 共存物 始+ 共存物
始-共存物
-=0.30
n
电解和库仑法
对于一价离子,共存的两种离 子,析出电位相差必须在 0.30V以上才可分离;对于二 价离子,共存的两种离子,析 出电位相差必须在015V以上 才可分离
四 电解分析方法及其应用
(一)控制电流电解法
➢含义—在恒定电流的条件 下进行电解的分析 方法
➢完全析出条件(电解完全时电极电位变化情况)
电解和库仑法
完全 开始
=(0+0.05l9ga(105)c) (0+0.05l9gac)
n
n
0.05l9g105 0.30(V)
随着电解的进行,阴极析出电位 越来越负;同理,阳极析出电位
n
n
越来越正,电解越难进行
当某离子在阴极析出时,若其 完全共存物时,则 认为两离子可完全分离,即:
➢ 电重量分析只能测高含量组分,库仑分析 可测高含量、微量及痕量物质。
电解和库仑法
§1 电解分析法
一 电解现象
1 含义— 外加在电解池的两个电极上的直流电压, 使两极上发生反应而引起物质的分解,这 个过程称为电解
2 电解池正负极、阳阴极与外加电源正负极的关系
电解池的负极即电解池的阴极,与外加电源 的负极相连接,电解时阴极发生还原反应
平(阴)
➢实际析出电位
析(阳)
平(阳)
析 (阴 ) 平 (阴 ) c
析 (阳 ) 平 (阳 ) a
电解和库仑法
➢发生电极反应时的条件(要求)
外加在电解池的阴极电位比某物质实际析出电
位负,即:
外(阴)
析(阴)
外加在电解池的阳极电位比某物质实际析出电 位正 ,即:
外(阳)

电解与库伦分析法

电解与库伦分析法

增长,表达终点已到达。仪器正是判断到这个
大旳Δi,强制滴定停止。
假如滴定剂和被测物质都
是可逆电对,能在同步在指 示电极上发生反应,得到旳 滴定曲线如图所示。
现以Ce4+滴定Fe2+为例阐 明滴定过程。滴定开始后, 滴入旳Ce4+与Fe2+反应,生 成了Fe3+,高铁离子与亚铁 离子构成可逆电对在指示电 极上反应,伴随Fe3+浓度旳 增大,电流上升,至到高亚 铁离子浓度相等,电流到达 最大。
但当溶液中没有足够旳I2旳情况下,而要使上
述反应发生,指示系统旳外加电压需远不小于
200mV,实际所加旳外加电压不不小于200mV,
所以,不会发生上述反应,也不会有电流经过
指示系统。当溶液里As(Ⅲ)被反应完时、过量
旳I2与同步存在旳I-构成可逆电对,两个指示
电极上发生上述反应,指示电极上旳电流迅速
2. 实际分解电压(析出电位)
实际开始发生电解反应时旳电压,
其值不小于理论分解电压(D点)。
3. 产生差别旳原因
超电位(η)、电解回路旳电压降(iR)旳存在。则外 加电压应为: E外 = (E阳 + η阳)- (E阴 + η阴) + iR
理论分解电压不大于实际分解电压旳原因是因为超电位旳存在,但超 电位是怎样产生旳呢?
E(Cu/Cu 2 ) 0.337 0.059 lg[Cu2 ] 0.307 2
E (O 2 /H 2O)
1.229
0.059 4
lg
[O2 ][H ]4 [H 2 O]2
1.22
(V) (V)
电池电动势为:E = 0.307 - 1.22 = -0.91 (V)

《电解及库仑分析法》课件

《电解及库仑分析法》课件

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电解及库仑分析法概述电解过程库仑分析法电解及库仑分析法的实验技术电解及库仑分析法的应用实例电解及库仑分析法的未来发展与挑战
电解及库仑分析法概述
电解及库仑分析法是一种基于电解和库仑定律的化学分析方法,用于测定物质含量和电化学性质。
通过电解过程中电流、电压等参数的变化,结合库仑定律,推算出被测物质的含量和电化学性质。
02
在环境监测领域,库仑分析法可用于测定水体中的重金属离子、有机物等污染物含量。
在食品检测领域,库仑分析法可用于检测食品中的添加剂、农药残留等有害物质。
在医学领域,库仑分析法可用于检测生物样品中的药物浓度、代谢产物等。
在工业领域,库仑分析法可用于控制产品质量、检测工业废水等。
库仑分析法具有较高的灵敏度和精度,尤其适用于痕量物质的测定;该方法操作简便、快速,适用于现场检测和在线监测;库仑分析法不需要标准样品和复杂的试剂,降低了检测成本。
电解的种类
电解的电极材料:在电解过程中,电极材料的选择对电解效果有很大影响。常用的电极材料有金属电极、石墨电极和半导体电极等。金属电极如铜、银等具有良好的导电性和参与电极反应的能力,石墨电极则具有优良的导电性和耐腐蚀性,而半导体电极则具有电化学活性。
电解效率受到多种因素的影响,如电流密度、电解质浓度、温度、压力以及电极材料和表面结构等。提高电流密度、增加电解质浓度、升高温度以及增大压力都可以提高电解效率。此外,选择合适的电极材料和表面结构也是提高电解效率的重要手段。
连接电解池、恒电位仪、电流表和电压表,确保设备正确连接。
记录电流和电压的变化,观察电解过程。
实验结束后,关闭恒电位仪,断开电路,清理实验器具。
准备电解液和电极,将电极放入电解液中。

电解及库仑分析法课件.ppt

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i总
i i副
(二)影响电流效率的主要因素
原因:(1)溶剂的电极反应; (2)溶解氧的作用;(3)杂质在电极上的反应。
•精选ppt
(4)电极自身参加反应 用惰性电极或其它材料电极。
(5)电解产物的再反应 选择合适的电解液或电极;将阳极或阴极隔开。
(6)共存元素的电解 事先分离。
提高电流 效率的方法: (1)控制电位库仑分析;(2)恒电流库仑滴定。
特点: 1、可以与沉积在Hg上的金属形成汞齐 ; 2、H2在Hg上的超电位较大---扩大电解分析电 压范围.
第二节 库仑分析法 根据被测物质在电解过程中所消耗的电量来进行测 定的方法为电量分析法,又称库仑分析法。
☺一、库仑分析的基本原•精理选ppt
(一) 法拉第电解定律 库仑分析法是在电解分析法的基础上发展起来的,
应用: 电重量分析法
利用电解将被测组分•精从选pp一t 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。
电解分离
电解分析方法
(一)控制(恒)电流电解法
(二)控制电位电解法
(三)汞阴极电解分离法
(一)控制(恒)电流电解法 又称为普通电解法,只控制一定的
电流,对阴极电位不加控制
库仑分析:通过测量在电解过程中,待测物发 生氧化还原反应所消耗的电量为基础的电分析方法 。该法不一定要求待测物在电极上沉积,但要求电 流效率为100%。
第一节 电解分析法
☺一、电解分析的基本原理
(一)电解过程中电流与电压的关系 •精选ppt 在电解池的两个电 极上施加直流电压,使 物质在电极上发生氧化 还原反应而引起物质分 解的过程称为电解。
解:(1) EPb2+/ Pb=E°Pb2+/ Pb+(0.059Vlg0.01) /2=-0.185 V, EZn2+/ Zn=E°Zn2+/ Zn+(0.059Vlg0.1) /2=-0.792 V ∵ EPb2+/ Pb>EZn2+/ Zn ∴Pb先析出 (2) EPb2+/ Pb-EZn2+/ Zn=0.607 V > 0.15 ,可完全分离

电解和库仑分析法

电解和库仑分析法

04 电解和库仑分析法的实验 设计
电解实验设计
实验原理:电解是利用外加电流使溶液中的离子在电极 上发生氧化还原反应的过程。通过电解实验,可以研究 离子的放电性质、电极反应等。 1. 选择适当的电解液,如不同浓度的盐溶液或酸碱溶液 。
3. 设定电解电流、电压等参数,并记录实验数据。
实验步骤 2. 组装电解装置,包括电源、电解槽、电极等。 4. 分析实验结果,得出结论。
03 电解和库仑分析法的比较
实验原理的比较
电解分析法
基于电解过程中发生的电化学反应, 通过测量电解过程中的电流、电压等 参数,推算出待测离子的浓度。
库仑分析法
利用电解过程中产生的电量与待测离 子的浓度之间的定量关系,通过测量 电解过程中的电量来推算待测离子的 浓度。
实验方法的比较
电解分析法
通常采用恒电流或恒电压的电解方式,通过测量电解过程中的电流、电压等参 数,计算待测离子的浓度。
结果分析与讨论
01
结果比较
将电解实验和库仑分析实验的结果进行比较,可以发现电解质浓度和电
极间距对电解反应的影响是相互关联的。
02
影响因素
除了电解质浓度和电极间距外,电解反应还受到温度、电极材料等因素
的影响。这些因素在实验中应加以控制,以确保结果的准确性和可靠性。
03
实际应用
电解和库仑分析法在电化学、电池制造、电镀等领域有广泛应用。通过
库仑分析实验结果
1 2 3
实验数据
在库仑分析实验中,我们测量了不同浓度电解质 溶液的电流和电压,并计算了相应的电量。
结果分析
实验结果表明,随着电解质浓度的增加,电流和 电量也相应增加。这表明电解质浓度对库仑分析 结果有显著影响。

《电解和库仑》PPT课件

《电解和库仑》PPT课件
Cu库仑计、银库仑级
2、积分法和电子积分库仑计
积分运算放大器库仑计或数字库仑计测定电 量.在电解过程中可记录i<t>-t曲线,由
t
Q 0 i(t)dt
t
i0
(110k t)
02.30k3<二>特点及应用
1、具有准确、灵敏、选择性高等优点 2、应用也很广泛.广泛应用于无机、
有机和生化物质的合成和分析.例如,三氯乙 酸的测定,血清中尿酸的测定,以及在多肽合 成和加氢二聚作用等的应用.
〔二)电解过程中i—E曲线
残余 电流


分解

电压

电压与电流关系
残余电流: 当外加电压低且增加时,有一个逐渐增加的微小电流通
过电解池,这个微小电流称为残余电流.
电解电流: 当电位增大到某一数值时,电流迅速增大,并随电压的增 大直线上升,电解池内发生明显的电极反应.
分解电压: 电解发生时在阴阳极上析出时所需的最小外加电压.
时电极电位为:
EAg,AI gEA g,AI g0.05l2 gcI 0.1520.05l9g121 060.20V2
Cl-开始沉积的电极电位为:
E A,g A C g E A l ,g A C g 0 .0 l 5 lc g C 9 l0 .2 3V 04
可知I-完全沉积,Cl-尚未沉积,故能定量分离Cl-和I-.
在阴极上析出氢气 2H+2e→H2
总反应为:H2O → H2↑+1/2O2↑
氢氧库仑计
气体体积与电量关系 在标准状况下,每库仑电量析出0.1741mL氢、 氧混合气体<实际运算用0.1739mL>. 这种库仑计使用简便,能测量10 C以上的电量, 准确度达0.1%以上,但灵敏度较差.

电解与库仑分析讲解ppt课件.ppt

电解与库仑分析讲解ppt课件.ppt

a:0.35V Cu
Ag
b:0.74V
d:0.44V
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
3、汞阴极电解法:以 Hg 作阴极, Pt为阳极的
电解法。 Hg 密度大,用量多,不易称量、干燥和洗
涤,因此只用于电解分离,而不用于电解分析。
✓ 当被测物质作用完毕后,由指示 终点的仪器发出信号,立即关掉计 时器;
m M it nF
由电解进行的时间t(S)和电流强度(A),可求算出被测物质的量W(g)
库仑分析法:
通过测量在电解过程中,待测物发生氧化还原反应所消耗的电量 为基础的电分析方法。该法不一定要求待测物在电极上沉积,但要 求电流效率为100%。实现库仑分析的方式有恒电位库仑分析和恒电 流库仑分析(库仑滴定)。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
✓ 如果两种离子的析出电位差越大,被分离的可能性 就越大——析出离子的次序。
篮球比赛是根据运动队在规定的比赛 时间里 得分多 少来决 定胜负 的,因 此,篮 球比赛 的计时 计分系 统是一 种得分 类型的 系统
例:1M Cu2+---0.1M Ag+的混合液,Pt为电极电解 (忽略超电位)。
各离子在阴极的析出电位:
阴极析出电位:c=0+0.059/2lg[Cu2+]=0.34V
阳极反应: H2O === 1/2 O2 + 2H+ +2e
阳极析出电位:a=0+0.059/2lg(PO21/2[H+]2)=1.23V

电解和库仑分析总结2

电解和库仑分析总结2

电解分析的应用
恒电流电解法
要点:不断调节外加电压,使通过 电解池的电流恒定在2---5A范围内电 解。
控制电 控制电位电解法
控制阴极或阳极电位为一定值 的条件下进行电解。
控制电位在d点
可保证A析出而B不析出
• 特点及应用: 电解效率高,分析速度快; 阴极电位不断负移,其他种 离子可能沉积下来,选择性 差,所以只能用于溶液中一 种金属离子的分析。
Ezn=Ezn2+/zn+0.059/2log[Zn2+]+ηZn
=-0.0925(V) 此时Cd2+的浓度为 -0.0925=ECd2+/Cd+0.059/2log[Cd2+]+ ηCd [Cd2+]=mol/L
d
电解分析法几条曲线变化趋势的比较
2.6 2.2 -1.3 -1.1
曲线1: 恒电流方式---电解开始,电位时间曲
外加电压/V和电流 和电流/A
1
阴极电位/V(vs SCE) /V(vs
1.8 1.4 -0.8 -0.7
线;(控制电流法) 曲线2: 为外加电压-时间曲线,随电解进行 ,电流减小,iR降也减小,此时需调低外 加电压来维持阴极电位不变,以补偿iR降
库仑滴定特点(与常规滴定分析相比)
共同点
反应都必须 快速 需终点指示 完全且无副 反应发生
不同点
库仑滴定更 灵敏
滴定剂不从 滴定管加入, 由电解产生
不同 点
可以用不稳 定滴定剂
共同 点
不需基准物 质和标准溶 液液
电流及时间 可准确获得
电解分析和库仑分析的比较
电解分析法 原理 物理量 装置 测定范围 方法 以电解为基础 电重量 电解池 高含量 恒电流 特点 1电流效率高 2分析速度快 3选择性差 控制电位 1抗干扰力强 2分析速度慢 3选择性好 电量 电解池+库仑计 高含量、微量、痕量 控制电位 1灵敏度高 2准确度高 控制电流(库仑滴 定) 1灵敏度高 2选择性好 3电量易测得 4滴定剂是电极反应 产生的,不是从滴 定管加入的 库仑分析法 以电解为基础(法拉第电解定律)

电化学分析课件3电解和库仑分析法

电化学分析课件3电解和库仑分析法
电解和库仑分析法
电解分析法
电解分析法是将被测溶液置于电解装 置中进行电解,使被测离子在电极上以金 属或其它形式析出,由电解所增加的重量 求算出其含量的方法.这种方法实质上是 重量分析法,因而又称为电重量分析法.
通过电解进行定量分离的称为电解分离 法。
库仑分析法
库仑分析法是在电解分析法的基础 上发展起来的一种分析方法.它不是通 过称量电解析出物的重量,而是通过测 量被测物质在100%电流效率下电解所 消耗的电量来进行定量分析的方法.
不同离子的析出电位
3. 控制电位电解过程中电流与 时间的关系
在控制电位电解过程中,被电解的只有一 种物质。由于电解开始时该物质的浓度较 高,所以电解电流较大,电解速度很快。
随着电解的进行,该物质的浓度越来越小, 因此电解电流也越来越小。当物质被全 部电解析出后,电流就趋近于零,说明 电解完成。电流与时间的关系如下图所 示:
阳极析出电位
阳极析出电位是指使被测物质在阳极 上产生迅速的、连续不断的电极反应而被 氧化析出时所需的最负的阳极电位.
析出电位越负者,越易在阳极上氧 化.析出电位越正者,越难在阳极上氧 化.
分解电压与析出电位的关系
对于可逆电极过程来说,分解电压等于阳极
析出电位与阴极析出电位之差.即理论分解
电压E分为
(二)极化现象
当电流通过电极与溶液界面时,如果 电极电位偏离了它的平衡值,这种现象称 为极化现象,主要有两种:
浓差极化和电化学极化。
Байду номын сангаас
1、浓差极化
当电解进行的时候,由于电极表面附近的 一部分金属离子在电极上沉积,而溶液中 的金属离子又来不及扩散至电极表面附近, 因此电极表面附近金属离子的浓度(Cs) 与本体浓度(C0)不再相同,但电极电位 决定于其表面浓度,所以电解时的电极电 位就不等于其平衡时的电极电位,两者之 间存在偏差,这种现象叫浓差极化。
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实际分解电压
=(c+c) -(a-a)+iR =[(1.189+0.72) -(0.308-0)+0.10.5] =1.65V
二、恒电流电解法
在恒定的电流条件下进行电解, 然后直接称量沉积于电极上的 物质的量的分析方法。
(1)电流的控制(0.5-2A) (2)应用
准确度高,但选择性低,用于 分离氢前后的金属。
法拉弟定律的正确性已被许多 实验所证明。它不仅可应用于溶 液也可应用于熔融电解质。
二、电流效率:
在一定的外加电压条件下,通 过电解池的总电流 iT,实际上 是所有在电极上进行反应的电 流的总和。

它包括:(1)被测物质电极反应 所产生的电解电流ie;(2)溶剂 及其离子电解所产生的电流is; (3)溶液中参加电极反应的杂质 所产生的电流iimp。
电流效率表示被测物质电极反应 所产生的电解电流ie 占总电流的 百分比,可由下式计算
ηe=Ie/(Ie+Is+Iimp)×100% =Ie/ IT ×100%
E分=ε反=φ正-φ负
而原电池的电动势是可以通过其 电极电位计算出来的。所以,理论 分解电压也可以通过计算得到。
例如:计算溶液中CuSO4和H+离子 浓度均为lmol/L的理论分解电压。
此原电池的电动势为
ε=φ正-φ负 =1.23-0.34
=0.89V
4、实际分解电压: 电解反应按一定速度进行所需
阳极反应:
1/2O2 + 2H+ +2e ===H2O
阳极电位:
=0+0.059/2lg(PO21/2CH+) =1.23+0.059/2lg(11/20.22) =1.189V
电池电动势:
E=c-a=0.308-1.189= -0.881V
因此, 理论分解电压值=电池电动
势值= 0.881V
设Pt阴极面积流密度为100cm2, 电流为0.1A,O2在Pt阴极上的超电 位为0.72V,电解池内阻为0.5
位为:阴极电位:
=0+0.059/2lgCCu2+ = 0.337+0.059/2lg0.1=0.308V 氧的:= (1.189+0.72)
=1.9V
2、分析方法: 通过控制工作电极电位不变来进 行电解。开始时,电解速度快,随 着电解的进行,浓度变小,电极反 应速率,当i=0时,电解完成。
3、电极系统:除用两个电解电 极外,还需另加一个参比电极, 用于测定和控制工作电极的电 极电位。
2、库仑分析: 通过测量在电解过程中,待
测物发生氧化还原反应所消耗的 电量为基础的电分析方法。也叫 电量分析法。
二、电解池组成:
§7-2电解分析 一、电解分析基本原理 1、电解:当直流电通过某种电解 质溶液时,电极与溶液界面发生 化学变化,引起溶液中物质分解, 这种现象称为电解。
2、电解装置: 见图:
4、特点: 1)选择性高 Ag(Cu),Cu(Bi,Pb,Ag,Ni),Bi(P b,Sn,Tb),Cd(Zn) 2)费时:
例:在Pt电极上电解0.1mol/L H2SO4 中的0.01 mol/LAg+, 2mol/L Cu2+。 已知铜的标准电极电位为0.337V,银 的标准电极电位为0.779V。问:1) 首先在阴极上析出的是铜还是银?2) 电解时两者能否完全分离。
第七章 电解 和库仑分析
§7-1概述 电解分析和库仑分析是利用将 电能转变为化学能的电解池来进行 的。
一、电解分析和库仑分析: 1、电解分析: 通过称量在电解过程中,沉积 于电极表面的待测物质量为基础 的电分析方法。又称电重量法。
是现有分析方法中最精密的方 法之一。精确度可达千分之一。 不需要标准物校正,直接获得测 得量与重量的关系。此法有时可 作为一种离子分离的手段。
0.445V
还比铜的析出电位正,所以可以 通过电解将两者分离。具体可在 0.445~0.346V电解即可。
§7-3 库仑分析法 一、法拉弟(Faraday)电解定律: 电解过程中,在电极上析出的物质的 重量与通过电解池的电量之间成正比, 可用下式表示:
W M Q nF
式中,W为物质在电极上析出的克 数;M为分子量,n为电子转移数,F 为法拉第常数,1F=96487C;Q为 电量,以C为单位。
解:1)首先求出两者的析出电位: 它们的析出电位等于它们的平衡 电位加上超电位。由于超电位很 小,可忽略不记,因此:
ECu 析
E0 Cu2 / Cu
0 059 2
lg[Cu2 ]
0 337 0.059 lg 2 2
0.346
E Ag 析
E0 Ag / Ag
0 059 lg[ Ag ]
的实际电压称为实际分解电压。
由于电池回路的电压降和阴、 阳极的极化所产生的超电位,使 得实际上的分解电压要比理论分 解电压大:
U=(c-a)+(c+a)+iR 。
以0.2MH2SO4介质中,0.1MCuSO4
的电解为例: 阴极反应:
Cu2++2e===Cu
阴极电位:
=0+0.059/2lgCCu2+ = 0.337+0.059/2lg0.1=0.308V
由阳极(用螺旋状Pt并旋转,
使生成的气体尽量扩散出来),阴
极(用网状Pt,大的表面)和电解
液。
3、理论分解电压:
通常将两电极上产生迅速的连续 不断的电极反应所需的最小电压 称为理论分解电压。
电解时产生了一个极性与电解 池相反的原电池,其电动势称为 “反电动势”(ε反)。因比,要 使电解顺利进行,首先要克服这个 反电动势。 理论分解电压E分为
过 程:控制电解电流保持不 变,随着电解的进行,外加电 压不断增 加,因此电解速度很 快。
三、控制阴极电位电解分析: 1、析出电位:析出电位是指物质 在电极上析出所需的最正(对阴 极)或最负(对阳极)的电极电 位。 它在数字上等于电解中所形成的 相应电极的平衡电位加上超电位。
如:上面的例子中,铜的析出电
0 779 0.059 lg 0.01
0.681
银的析出电位更正,银先析出。
在电解过程中,随着Ag+的析出, 其浓度逐渐降低。当其浓度降为 10-6mol/L时,可认为已析出完全。 此时,银的析出电位为:
EAg 析
E0 Ag / Ag
0 059 lg[ Ag ]
0 779 0.059 lg106
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