第九章电解分析和库仑分析 (Electrolysis and Coulometry) 9.1电解分析法 9.1.1电解分析法的基本原理 9.1.2控制电位电解法 9.1.3控制电流电解法 9.2库仑分析法 9.2.1库仑分析的基本原理 9.2.2恒电位库仑分析法 9.2.3恒电流库仑分析法(库仑滴定) 9.2.4库仑滴定的特点及应用 9.2.5自动库仑分析法
第九章 电解分析和库仑分析 (Electrolysis and Coulometry) 9.1 电解分析法 9.1.1 电解分析法的基本原理 9.1.2 控制电位电解法 9.1.3 控制电流电解法 9.2 库仑分析法 9.2.1 库仑分析的基本原理 9.2.2 恒电位库仑分析法 9.2.3 恒电流库仑分析法(库仑滴定) 9.2.4 库仑滴定的特点及应用 9.2.5 自动库仑分析法
9.1电解分析法 电解分析法: 将被测物质通过电解沉积于适当的电极上,并通过 称量电极增重的质量求出试样中金属含量的分析方法。 这也是一种重量分析法,所以又称为电重量法(electro- gravimetry)。它有时也作为一种分离的手段,方便地 除去某些杂质
9.1 电解分析法 电解分析法: 将被测物质通过电解沉积于适当的电极上,并通过 称量电极增重的质量求出试样中金属含量的分析方法。 这也是一种重量分析法,所以又称为电重量法(electrogravimetry)。它有时 也作为一种分离的手段,方便地 除去某些杂质
9.1.1电解分析法的基本原理 电源 电解是借助于外电源的作用,使电 申阳 化学反应向着非自发的方向进行。典型 的电解过程是在电解池中有一对面积较 电位计 ④电流计 大的电极如铂,外加直流电压,改变电 极电位,使电解质溶液在电极上发生氧 +阳 阴 极 化还原反应。右图为典型的电解装置。 磁搅拌
9.1.1 电解分析法的基本原理 电解是借助于外电源的作用,使电 化学反应向着非自发的方向进行。典型 的电解过程是在电解池中有一对面积较 大的电极如铂,外加直流电压,改变电 极电位,使电解质溶液在电极上发生氧 化还原反应。右图为典型的电解装置
分解电压(decomposition voltage): 使某一电解质溶液连续不断地发生电解反应所必需的最 小外加电压,称为该电解质的分解电压。外加电压继续增大, 电流达到一极限值,称为极限电流。 析出电位(depositiong potential): 为了使某种离子在电极上发生氧化或还原反应,而在阳 极或阴极上施加的最小电位称为析出电位。 以0.1molL的H2SO4介质中电解0.1mol/LCuS04溶液为例: 阴极反应 Cu2++2eCu↓ 阳极反应 2H2002↑+4H+4e 电极总反应 2Cu2++2H202Cu↓+02↑+4HH
分解电压(decomposition voltage): 使某一电解质溶液连续不断地发生电解反应所必需的最 小外加电压,称为该电解质的分解电压。外加电压继续增大, 电流达到一极限值,称为极限电流。 析出电位(depositiong potential): 为了使某种离子在电极上发生氧化或还原反应,而在阳 极或阴极上施加的最小电位称为析出电位。 以0.1mol/L的H2SO4介质中电解0.1mol/LCuSO4溶液为例: 阴极反应 Cu2++2e Cu↓ 阳极反应 2H2O O2↑+4H++4e 电极总反应 2Cu2++2H2O 2Cu↓+O2↑+4H+
Pco=uC 0.0592 阴极电位 lg[Cu2] 2 =0.337+ 0.0592 2 lg[0.100]=0.308(V 阳极电位0,=00H,0 +0o5921gp0,)IrT} 4 120V) 当铜和氧构成原电池时: Pt|02(101325Pa),Ht(0.2mol/L),Cu2+(0.1mo/L)|Cu 其电动势为:E=0。-p。=pa-po=0.308-1.189=-0.881(W) 电解池的实际分解电压为:Ua=(pa+刀a)-(0。+刀)+R U.=(1.189+0.72)-(0.308+0)+0.10×0.50=1.65V 可见实际分解电压要远高于理论分解电压
阴极电位 阳极电位 lg[Cu ] 2 0 0.0592 2 Cu Cu /Cu 2 + = + + lg0.100 0.308(V) 2 0.0592 = 0.337 + = 4 2 0 0 O / H O lg (O )[H ] 4 0.0592 2 2 2 + = + p lg1 0.2) 1.189(V) 4 0.0592 1.23 4 = + ( = 0.308 1.189 0.881( ) E = c −a = Cu − O = − = − V Ud = (a +a ) − (c +c ) + iR (1.189 0.72) (0.308 0) 0.10 0.50 1.65(V) Ud = + − + + = 可见实际分解电压要远高于理论分解电压。 电解池的实际分解电压为: 当铜和氧构成原电池时: Pt | O2(101 325Pa),H+(0.2mol/L),Cu2+(0.1mol/L)| Cu 其电动势为: