10生物电分析化学全解
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电分析化学—名词解释1、电化学位把电荷ze 的粒子从无限远处移动到某相内所做的总功叫做电化学位,包括3部分:①克服外电位所做的功ze ψ;②由于表面存在定向偶极层,或者电荷分布不均匀,克服表面电势所做的功ze χ;③将一个粒子从无限远处移向不带电荷也无定向偶极层的某相内,需克服粒子间的短层作用所做的化学功μ。
2、电极电势产生在金属和溶液之间的双电层间的电势差称为金属的电极电势,包括电位差Δψ和表面电势差Δχ,并以此描述电极得失电子能力的相对强弱。
3、界面电势一个电化学池中,相界面都存在的电位差称之为界面电势,可分为以下3类:金属和金属之间的接触电势、金属和溶液之间的金属电极电势、溶液和溶液之间的液接电势。
4、电极表面双电层在电极的金属-电解质的两相界面存在电势存在双电层。
最邻近电极表面的一层称为内层,也叫做紧密层,这层由溶剂分子和特性吸附的离子或分子组成。
由于溶液的热运动,非特性吸附的离子的分布具有分散性,从外Helmholtz 平面一直延伸到本体溶液,称为分散层或者扩散层。
5、离子选择性系数pot ijK 称为离子i 对离子j 的电势选择性系数。
pot ij K 大,共存离子j 的干扰大,pot ij K 小,则干扰小,一只优良的离子i 的选择性电极,选择性系数越小越好。
6、离子选择电极的电极电势用标准氢电极(或者其他参比电极)做左半池,用离子选择电极组成右半池,测得的电化学池的电动势即为离子选择电极的电极电势。
表达式为lna z 0FRT E E ISE ISE ±=,它与分析溶液电极响应离子的活度间遵从能斯特关系式,是离子选择电极电势分析法的依据。
7、离子选择电极的温度系数 由i i 0lna z F RT E E ±=,电极电势对温度T 求导,得温度系数dTdlna z lna z d d d d i i i i 0F RT F R T E T E ±±=。
1.物质传输的三种方式,哪一种最有效?(1)对流控制比扩散控制更为有效(2)不存在支持电解质时,迁移在一定程度上比扩散更为有效。
2.计时电流测量电流随时间的变化3.伏安图表示电流随电位变化的曲线图4.电子传输路径还原反应:电子由电源出发,通过电极,穿过电极-溶液界面,传递给溶液中的电活性物质。
氧化反应:电子进行反方向传输,由溶液中的电活性物质提供电子,在电子传递反应发生时穿过电极-溶液界面。
5.平均离子活度系数通常是无法获知的,该如何处理活度因子的问题?①离子强度的变化是很重要的考虑因素,因此最好在离子强度已知并可控的情况下进行电位分析。
②测定标准曲线的过程,即测定标准电极电位也应该在相同的离子强度的溶液中进行。
③假设I总是高于分析物的浓度,分析物浓度对总的离子强度贡献很小,可以忽略其对活度因子带来的波动。
④如果保持溶液的离子强度恒定来测定标准曲线,那么活度和浓度可以毫无阻碍地相互转换。
6.盐桥原理:就是为了消除液接电位。
KCl,KNO7.实例:考3虑简单电池“SCE||Cu2+|Cu(s)”。
从测定的电动势以及已知的ESCE计算得电极电位E Cu2+/Cu为0.300V。
将考虑三种可能的情况,并对每种情况计算铜离子的活度:(i)Ej=0;(ii)Ej=30mv,液接电位加入到了铜半电池的电极电位中;(iii)Ej=30mV,铜半电池的电极电位中已经减去了液接电位。
8.法拉第第一定律物质在电极上析出产物的质量W与通过电解池的电量Q成正比。
9.工作电极的电位以dE/dt的速率变化,这个值称为扫描速率υ10.极谱法是以汞为工作电极的伏安法。
11.极化是指电极电位偏离其平衡值。
12.三电极体系:工作电极:被研究的电极,即发生所需电化学变化的电极。
13.电位阶跃之后,电极周围不含待分析物的空间称为耗尽层,厚度用符号δ表示。
14.循环伏安法中,可逆的含义①电对氧化态和还原态的活度比与工作电极电位满足Nernst方程。
化学分析中电化学分析的基本原理与技术在近代科技的发展中,电化学技术已经成为化学分析的重要工具之一。
电化学分析利用电化学现象来检测物质的性质和组成,具有快速、灵敏、准确、可靠、简便、经济等优点。
因此,在现代化学分析中,电化学分析已经成为不可或缺的重要分析方法之一。
一、电化学分析的基本原理电化学分析是通过电化学反应来检测分析物或样品中的化学成分。
电化学反应是指化学反应在电极表面的反应,这种反应导致电极电势的变化。
电化学反应分为氧化还原反应和非氧化还原反应两种。
(一)氧化还原反应氧化还原反应是指物质中某些原子的氧化态和还原态之间的转化。
在化学反应中,可以将一种物质氧化成另一种物质,也可以将一种物质还原成另一种物质,这种氧化还原反应常常伴随着电子的转移。
具体来说,就是某种物质(还原剂)通过将自身氧化来得到足够的电子,以便还原另一种物质(氧化剂)。
在这个过程中,被氧化的还原剂变成了氧化剂,而被还原的氧化剂变成了还原剂。
这种反应在电极表面进行,会产生一定的电势。
(二)非氧化还原反应非氧化还原反应是指化学反应中电子不参与的反应。
这种反应通常是在电极表面产生化学物质的吸附或解吸过程,或是通过离子对的移动和物质的扩散来实现。
非氧化还原反应通常与电势的变化相关。
二、电化学分析的技术电化学分析技术主要包括极谱法、电位滴定法、电化学滴定法、电化学测量法和电位分析法等。
(一)极谱法极谱法是指利用电极的电势和电流实现对分析物的检测和分析。
极谱法通常用于检测较小的分析物浓度,而且不需要太多的样品。
极谱法分为直接极谱法和间接极谱法两种。
直接极谱法是将分析物电化学还原或氧化成为生成物或还原物,并将其在电极上检测的一种电位法。
直接极谱法分为阴极极谱法和阳极极谱法。
阴极极谱法一般用来检测具有弱氧化性能的分析物,而阳极极谱法则用来检测具有强氧化性能的分析物。
间接极谱法是通过观察在电极上形成的有机分子的电化学反应来检测分析物。
间接极谱法具有应用范围广,实验操作简单,适用于分析种类不同、结构复杂的分析物。