11第十一章电解与库仑分析法1.ppt

;教学目标与要求：掌握电解分析法、库仑分析法的基本原理，理解影响电解分析法、库仑分析法的主要因素，了解有关仪器的基本构造，能熟练地进行有关计算。 教学重点：电解电压与析出电位等基本概念，电解分析法、库仑分析法的基本原理，影响的主要因素。 教学难点:对分解电压、析出电位、极化现象等基本概念的准确理解；电解分析法与库仑分析法的基本原理。 教学方法：讲解、练习;第一节电解分析法 ; 电解分析和库仑分析:电解 电解分析 电重量分析法: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。 电解分离法:将电解分析用于物质分离的。 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%。;电重量法测定Cu2+ ？;第一节 电解分析法 ; 外加电压很小时，有一个逐渐变大的微小电流通过电解池，称为残余电流；当外加电压增大到某一数值时，电流迅速增大。说明达到一定值后，电解池中发生了如下反应：;(二）分解电压和析出电位;铜电极;电池电动势为：E =Ec-Ea= 0.31V - 1.22 V= -0.91 V; 实际分解电压（U） 实际开始发生电解反应时的电压，其值大于理论分解电压。此实际电压称为实际分解电压（U），即D点 。;产生差别的原因 (1)克服电解回路的电压降（iR） 电解质溶液有一定的电阻，欲使电流通过，必须用一部分电压克服电位降。 (2)是克服阴、阳极的极化所产生的过电位（η） 电解方程式： 过电位（η）、电压降（iR）及外加电压的定量关系 U外 = (Ea + ηa）- （Ec + ηc） + iR ; 产生差别的原因 过电位（η）、电解回路的电压降（iR）的存在。; U外 = （Ea + ηa）- （Ec + ηc） + iR =(1.22V + 0.72V) - (0.31V + 0V) + 0.05V =1.68V ; 析出铜的电位就是平衡时的电极电位，称铜的析出电位。物质在阴极上还原析出时所需的最正的阴极电位;析出电位与分解电压的区别： 析出电位：是指单个电极的电位，理论上是电极的平衡电位, 在数值上等于电极的平衡??位，可以由能斯特方程计算出来。 分解电压：是对整个电解池而言，理论上是两个电极电位之间的电位差，在数值上等于两个电极的平衡电位之差。 分解电压（U分）与析出电位（E析）的关系： U分＝E阳析－E阴析;3、电解时离子的析出顺序;如：Cu, Pb, Cd, Zn Eo(V) Cu2+ + 2e- = Cu（s） +0.337 Pb2+ + 2e- = Pb (s) -0.126 Zn2++2e-=Zn（s） -0.763 Cd2++2e-=Cd（s） -0.403 ;如：含有1mol/LCu2+-0.1mol/LAg+的混合溶液，以铂为电极进行电解。则;析出完全程度;二、电解分析方法和应用; (一)控制（恒）电流电解法 在恒定的电流条件下进行电解，然后直接称量电极上析出的物质的质量进行分析。只控制一定的电流，对阴极电位不加控制。 1、基本装置 ; 2、阴极电位随时间的变化曲线 ;膀迂属蚕术刻漾登想俭潍签两慢讳寒呐皂超贷瓢轿渣壬皑山荫鄂宏读哩给11第十一章电解与库仑分析法111第十一章电解与库仑分析法1; 3、特点和应用 特点：设备比较简单；电解速度快，但选择性差。 应用：分离金属活动顺序氢两侧的金属。 ;(二)控制电位电解法 为了使两种或???种以上离子定量分离把电位控制在一定数值内的电解分析法。即为了达到分离，以控制阴极或阳极电位的方式进行电解分析。 1、基本装置 ; 2、阴极电位的选择 ;a. 被分离两金属离子均为一价,析出电位差0.3 V b. 被分离两金属离子均为二价,析出电位差0.15 V 对于一价离子,浓度降低10倍,阴极电位降低0.059 V。 当溶液中离子浓度降低105倍，即被测离子浓度将到1?10