第十一章 电分析导论
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第9章电分析化学法导论【9-1】解释下列名词。
原电池,电解池,电池电动势,电极电位,液接电位,标准电位,条件电位,平衡电位,浓差极化,电化学极化,超电位,指示电极,参比电极,工作电极。
答:原电池:将化学能编为电能的装置。
电解池:将电能变为化学能的装置。
电池电动势:流过电池的电流为零或接近于零时两电极间的电位差,以E池表示。
电极电位:任何电极与标准氢电极构成原电池所测得的电动势作为该电极的电极电位。
液接电位:在两个组成不同或浓度不同的电解质溶液互相接触的液-液界面间所存在的一个微小的电位差,称为液体接界电位,简称液接电位。
标准电位:298.15K时,以水为溶剂,当氧化态和还原态活度等于1时的电极电位。
条件电位:由于电极电位受溶液离子强度、配位效应、酸效应等因素的影响,因此使用标准电极电位ϕ0有其局限性。
对于一个实际体系在某一特定条件下,该电对的氧化型总浓度和还原型总浓度均为1mol·.L-1时的实际电位的实际电位。
平衡电位:在一个可逆电极中,金属成为阳离子进入溶液以及溶液中的金属离子沉积到金属表面的速度相等时,反应达到动态平衡,亦即正逆过程的物质迁移和电荷运送速度都相同,此时该电极上的电位值称为平衡电极电位。
浓差极化:发生电极反应时,电极表面附近溶液浓度与主体溶液浓度不同所产生的现象称为浓差极化。
电化学极化:由于电极反应的速率较慢而引起的电极电位对平衡电位值的偏离现象。
超电位:由于极化,使实际电位和可逆电位之间存在差异,此差异即为超电位η。
指示电极:用于无电极反应发生的平衡体系或在测量过程中溶液浓度不发生可觉察变化体系的电极。
参比电极:在测量过程中其电极电位几乎不发生变化的电极。
工作电极:有电极反应发生电极表面溶液浓度随电极反应发生显著变化体系的电极的电极。
【9-2】盐桥的作用是什么?对盐桥中的电解质溶液应有什么要求?答:盐桥的作用是尽可能降低液接电位。
盐桥电解质的要求是:(1)正、负离子的迁移速率大致相等(如KCl,KNO3, NH4NO3等),且可达到较高浓度;(2)与半电池中溶液不发生化学反应。
课后习题答案第一章:绪论1.解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1.解释下列名词:(1)原子光谱和分子光谱;(2)原子发射光谱和原子吸收光谱;(3)统计权重和简并度;(4)分子振动光谱和分子转动光谱;(5)禁戒跃迁和亚稳态;(6)光谱项和光谱支项;(7)分子荧光、磷光和化学发光;(8)拉曼光谱。
答:(1)由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱;由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
(2)当原子受到外界能量(如热能、电能等)的作用时,激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定,一般约在108 s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱;当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态,这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
(3)由能级简并引起的概率权重称为统计权重;在磁场作用下,同一光谱支项会分裂成2J+1个不同的支能级,2J+1称为能级的简并度。
(4)由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱;由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。
第⼗⼀章电分析导论第⼗⼀章电分析导论⼀、名词术语:电化学分析法:电化学分析法⼜称为电分析化学法,它是应⽤电化学原理和实验技术建⽴起来的⼀类分析⽅法的总称。
平衡电位:前⾯所述平衡状态下的电位,电位与相应组分浓度符合Nernst关系。
原电池:能⾃发地将化学能转化为电能的装置.电解池:需要消耗外部电源提供的电能,使电池内部发⽣化学反应装置。
极化:当有较⼤电流通过电池时,电极的实际电极电位偏离平衡电极电位的现象称为电极的极化。
浓差极化:由于电极反应过程中电极表⾯附近溶液的浓度和主体溶液的浓度发⽣了差别所引起的极化。
电化学极化:由于电极反应较慢引起的极化现象,即某些动⼒学因素决定的。
⼯作电极:在测试过程中,有较⼤电流通过,溶液的主体浓度发⽣显著变化的电极称为⼯作电极。
指⽰电极:能反映溶液中待测离⼦的活度或浓度的电极,在测试过程中,溶液主体浓度不发⽣变化的电极称为指⽰电极。
参⽐电极:在测量过程中,具有已知、恒定电位的电极称为参⽐电极。
极化电极:在电解过程中,插⼊试液的电极的电位完全随外加电压的变化⽽变化,或当电极的电位改变很⼤⽽电流改变很⼩时,这⼀类电极称为极化电极。
去极化电极:当电极电位不随外加电压的变化⽽变化,或电极电位改变很⼩⽽电流改变很⼤时,这类电极称为去极化电极。
膜电极:具有敏感膜并能产⽣膜电位的电极。
膜电位:与特定的离⼦活度的关系符合能斯特公式。
扩散电流:由扩散传质引起的电流称为扩散电流。
对流电流:由对流传质引起的电流叫对流电流。
迁移电流:由电迁移引起的电流叫迁移电流。
⼆.问题:1、理解原电池、电解池的原理原电池:阳极:发⽣氧化反应的电极(负极);阴极:发⽣还原反应的电极(正极);阳极≠正极阴极≠负极电极电位较正的为正极,电⼦由负极流向正极。
电解池:阳极:发⽣氧化反应的电极(正极);阴极:发⽣还原反应的电极(负极);阳极=正极阴极=负极电⼦由阳极流向阴极2、电池表⽰⽅法及电极电位、电动势计算(P226-229)1)阳极及其有关的溶液都写在左边;2)电极的两相界⾯和不相混的两种溶液,⽤⼀条竖线表⽰,盐桥⽤两条竖线“||”表⽰,3)两极间溶液注明活度,⽓体注明压⼒、温度,未注明,系指25℃及100kPa电池电动势:E电池=(E右- E左)+ E液接3、电极—溶液界⾯的传质过程有⼏种?三种,对流,电迁移,扩散传质。
课后习题答案第一章:绪论1.解释下列名词:(1)仪器分析和化学分析;(2)标准曲线与线性范围;(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限。
答:(1)仪器分析和化学分析:以物质的物理性质和物理化学性质(光、电、热、磁等)为基础的分析方法,这类方法一般需要特殊的仪器,又称为仪器分析法;化学分析是以物质化学反应为基础的分析方法。
(2)标准曲线与线性范围:标准曲线是被测物质的浓度或含量与仪器响应信号的关系曲线;标准曲线的直线部分所对应的被测物质浓度(或含量)的范围称为该方法的线性范围。
(3)灵敏度、精密度、准确度和检出限:物质单位浓度或单位质量的变化引起响应信号值变化的程度,称为方法的灵敏度;精密度是指使用同一方法,对同一试样进行多次测定所得测定结果的一致程度;试样含量的测定值与试样含量的真实值(或标准值)相符合的程度称为准确度;某一方法在给定的置信水平上可以检出被测物质的最小浓度或最小质量,称为这种方法对该物质的检出限。
第三章光学分析法导论1.解释下列名词:(1)原子光谱和分子光谱;(2)原子发射光谱和原子吸收光谱;(3)统计权重和简并度;(4)分子振动光谱和分子转动光谱;(5)禁戒跃迁和亚稳态;(6)光谱项和光谱支项;(7)分子荧光、磷光和化学发光;(8)拉曼光谱。
答:(1)由原子的外层电子能级跃迁产生的光谱称为原子光谱;由分子的各能级跃迁产生的光谱称为分子光谱。
(2)当原子受到外界能量(如热能、电能等)的作用时,激发到较高能级上处于激发态。
但激发态的原子很不稳定,一般约在10-8s内返回到基态或较低能态而发射出的特征谱线形成的光谱称为原子发射光谱;当基态原子蒸气选择性地吸收一定频率的光辐射后跃迁到较高能态,这种选择性地吸收产生的原子特征的光谱称为原子吸收光谱。
(3)由能级简并引起的概率权重称为统计权重;在磁场作用下,同一光谱支项会分裂成2J+1个不同的支能级,2J+1称为能级的简并度。
(4)由分子在振动能级间跃迁产生的光谱称为分子振动光谱;由分子在不同的转动能级间跃迁产生的光谱称为分子转动光谱。