第十三章电分析化学导论
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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。
一、原子结构与元素周期律共济网(1) 氢原子光谱33623 037(2) 核外电子运动状态的描述和四个量子数共济(3) 核外电子排布和元素周期律021-(4) 元素性质的周期性共济二、分子结构200092(1) 离子键和晶格能同济(2) 价键理论200092(3) 杂化轨道理论研(4) 价层电子对互斥理论3362 3039(5) 离域大p键理论济(6) 分子轨道理论同济(7) 分子间作用力48号三、晶体结构正门(1) 离子晶体类型和半径比规则336260 37(2) 离子极化作用48号四、酸碱平衡网络督察(1) 酸碱质子理论和酸碱电子理论(2) 水的电离和K w(3) 弱酸的电离和弱碱的电离(4) 两性物质的电离(5) 缓冲溶液五、沉淀平衡(1) 溶度积原理和溶度积常数(2) 沉淀平衡的移动六、氧化还原反应(1) 氧化数(2) 氧化还原反应的配平(3) 原电池(4) 标准电极电势及其应用(5) 能斯特方程(6) 元素电势图和φ-pH图(7) 电解七、氢和希有气体八、卤素(1) 卤素单质(2) 卤化氢和氢卤酸(3) 多卤化物、卤素互化物和拟卤素(4) 卤素含氧酸九、氧族元素(1) 氧族元素单质(2) 过氧化氢和过氧化物(3) 硫和硒及其化合物十、氮族元素(1) 氮及其化合物(2) 磷及其化合物(3) 砷、锑和铋及其化合物十一、碳族元素(1) 碳及其化合物(2) 硅及其化合物(3) 锡和铅及其化合物十二、硼族元素(1) 硼及其化合物(2) 铝及其化合物(3) 镓、铟和铊简介十三、碱金属和碱土金属(1) 碱金属化合物(2) 碱土金属化合物十四、配位化合物(1) 配位化合物概念、组成和命名(2) 配合物价键理论和晶体场理论(3) 配合物异构现象(4) 配位平衡十五、铜和锌族元素(1) 铜族元素及其化合物(2) 锌族元素及其化合物十六、过渡金属(1) 第一过渡金属及其化合物(2) 第二过和第三过渡金属简介《物理化学》部分的内容范围第一章气体理想气体状态方程,van der Waals方程,virial方程,对比状态和对比状态原理第二章热力学第一定律1 基本概念:系统与环境,系统的性质,热力学平衡态,状态函数,状态方程,过程和途径,热和功2 热力学第0定律3 热力学第一定律与内能4 准静态过程与可逆过程5 焓,等压热容,等容热容6 热力学第一定律对理想气体的应用理想气体的热力学能和焓,理想气体的Cp与Cv之差,绝热过程和过程方程,卡诺循环7 焦耳-汤姆逊效应,实际气体的△H和△U8 热化学等压热效应与等容热效应,反应进度,标准摩尔焓变,Hess定律,标准摩尔生成焓,标准摩尔离子生成焓,标准摩尔燃烧焓,反应焓变与温度的关系,绝热反应-非等温反应,热容-能量均分原理第三章热力学第二定律1 自发变化,不可逆性2 热力学第二定律3卡诺定理4 熵的定义5 克劳修斯不等式与熵增加原理6 熵变的计算7 热力学第二定律的本质和熵的统计意义,玻兹曼公式8 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能, 亥姆霍兹自由能和吉布斯自由能判据9 DG的计算10 热力学函数间的关系基本公式,特性函数,麦克斯韦关系式及应用,吉布斯-亥姆霍兹方程式,吉布斯自由能与温度、压力的关系112 热力学第三定律与规定熵第四章溶液1 溶液组成的表示法2 偏摩尔量,定义,加合公式,吉布斯-杜亥姆公式3 化学势定义,在相平衡中的应用,化学势与温度、压力的关系4 气体混合物中各组分的化学势, 逸度,逸度因子5 拉乌尔定律,亨利定律6 理想液态混合物,理想液态混合物中任一组分的化学势,理想液态混合物的通性,7 理想稀溶液中任一组分的化学势8 稀溶液的依数性蒸气压下降,凝固点降低,沸点升高,渗透压9 活度和活度因子10 分配定律-溶质在两互不相溶液相中的分配第五章相平衡1 多相体系平衡的一般条件2 相律, 相,组分数,自由度,相律3 单组分体系的相平衡单组分体系的两相平衡,克拉贝龙方程式,克拉贝龙-克劳修斯方程,外压与蒸气压的关系,水的相图,超临界状态4 二组分体系的相图及其应用理想的完全互溶双液系,杠杆规则,蒸馏、精馏的基本原理,非理想的完全互溶双液系,部分互溶的双液系,不互溶的双液系,简单的低共熔二元相图,形成化合物的体系,液固相都完全互溶的相图,固态部分互溶的相图第六章化学平衡1 化学反应的平衡条件与反应进度的关系2 化学反应的平衡常数和等温方程式, 气相反应的平衡常数, 溶液中反应的平衡常数3 平衡常数表示式4 复相化学平衡5 标准生成吉布斯自由能标准状态下反应的吉布斯自由能变化值,标准摩尔生成吉布斯自由能6 温度、压力及惰性气体对化学平衡的影响7 同时化学平衡8 反应的耦合第七章统计热力学基础1 统计系统的分类,统计热力学的基本假定2 玻兹曼分布,定位系统的最概然分布,非定位系统的最概然分布,3 配分函数, 配分函数与热力学函数的关系,配分函数的分离4.各配分函数求法及其对热力学函数的贡献原子核配分函数,电子配分函数,平动配分函数,单原子理想气体的热力学函数,转动配分函数,振动配分函数, 分子的全配分函数第八章电解质溶液1 法拉第定律2 离子电迁移率和迁移数3 电解质溶液的电导, 摩尔电导率,浓度对摩尔电导率的影响,离子独立移动定律,离子淌度,电导的应用4.离子强度,电解质的平均活度和平均活度系数第九章可逆电池的电动势及其应用1 可逆电池,可逆电极,电极反应,电动势的测定,电池的书写方法2 可逆电池的热力学,Nernst 方程,标准电动势求电池反应的平衡常数3 界面电势,接触电势,液体接界电势4 标准电极电势, 标准氢电极,参比电极,电池电动势的计算5 电动势测定的应用电解质的平均活度因子,难溶盐的活度积,溶液PH值的测定,电势—pH图及应用第十章电解与极化1 分解电压2 极化作用浓差极化,电化学极化,极化曲线,氢超电势,塔菲尔公式3 电解时电极上的竞争反应金属的析出与氢的超电势,金属离子的分离,电解过程的应用第十一章化学动力学基础(一)1 基本概念反应速率及其表示法,基元反应,反应级数与反应分子数,反应机理,质量作用定律,反应速率常数2 具有简单级数的反应一级反应,二级反应,三级反应,n级反应,反应级数的测定方法3 几种典型的复杂反应对峙反应,平行反应,连续反应,链反应4 温度对反应速率的影响阿累尼乌斯经验式,反应速率与温度关系的几种类型,活化能5 链反应, 稳态近似,链反应历程第十二章化学动力学基础(二)1 速率理论,基本假设,基本观点,活化能,表观活化能,概率因子2 过渡态理论基本观点,势能面,活化络合物3 光化学反应,初级过程和次级过程,光化学基本定律,量子产率,光化学反应动力学4 催化反应动力学,基本概念,基本特征,酶催化反应,自催化反应第十三章表面物理化学1 表面张力及表面Gibbs自由能,表面张力与溶液浓度的关系2 弯曲表面下的附加压力和蒸汽压,Young-Laplace公式,Kelvin公式3 溶液的表面吸附——Gibbs吸附公式4 液-液界面的铺展,单分子表面膜5 液固界面, 粘湿过程,浸湿过程,铺展过程,接触角与润湿方程6 固体的表面吸附, Langmuir吸附理论,BET吸附公式,7 气-固表面催化反应速率第十四章胶体分散体系和大分子溶液1 胶体及其基本特征2 溶胶的动力性质, 布朗运动,扩散和渗透压4 溶胶的光学性质,丁铎尔现象5 溶胶的电学性质, 电动现象,电泳、电渗6 大分子溶液,大分子化合物的平均分子量,唐南平衡《结构化学》部分的内容范围一、量子力学基础和原子结构(1)量子力学基本原理:波粒二象性、海森堡测不准原理、波函数、力学量的算符、薛定谔方程、态叠加原理等。
第十三章电化学分析法一、选择题1. 下列( )不是玻璃电极的组成部分。
A.Ag-AgCl 电极 B.一定浓度的HCl 溶液C.饱和KCl溶液 D .玻璃管2.测定溶液PH值时,所用的指示电极是: ( )A.氢电极 B.铂电极 C.氢醌电极 D.玻璃电极3.测定溶液PH时,所用的参比电极是: ( )A.饱和甘汞电极 B.银-氯化银电极 C.玻璃电极 D.铂电极4.在电位滴定中,以△E/△V为纵坐标,标准溶液的平均体积V为横坐标,绘制△E/△V~ V曲线, 滴定终点为:( )A.曲线的最高点 B. 曲线的转折点C.曲线的斜率为零时的点 D. △E/△V=0对应的5.在电位法中离子选择性电极的电位应与待测离子的浓度()A.成正比 B.的对数成正比C.复合扩散电流公式 D. 符合能斯特方程式6.玻璃电极使用前一定要在水中浸泡24h以上, 其目的是( )A.清洗电极 B.活化电极C.校正电极 D.检查电极好坏7.25℃时, 标准溶液与待测溶液的pH值变化一个单位,电池电动势的变化为( ) A.0.058V B.58V C.0.059V D.59V8.pH玻璃电极膜电位的产生是因为( )A.电子得失 B. H+穿过玻璃膜C.H+被还原D. 溶液中H+和玻璃膜水合层中的H+的交换作用9.在离子选择性电极分析法中,( )说法不正确。
A. 参比电极电位恒定不变B.待测离子价数愈高,测定误差愈大C.指示电极电位与待测离子浓度呈能斯特响应D.电池电动势与待测离子浓度成线性关系。
10.电位滴定与容量滴定的根本区别在于()。
A.滴定仪器不同B.指示终点的方法不同C.滴定手续不同D.标准溶液不同11.永停滴定法采用()方法确定滴定终点。
A.电位突变B.电流突变C.电阻突变D.电导突变12.pH玻璃电极使用前应在()中浸泡24h以上。
A.蒸馏水B.酒精C.浓NaOH溶液D.浓HCl溶液13.用酸度计以浓度直读法测试液的pH,先用与试液pH相近的标准溶液()。
《仪器分析》作业参考答案第2章 光谱分析法导论2-1 光谱仪一般由几部分组成?它们的作用分别是什么? 参考答案:(1)稳定的光源系统—提供足够的能量使试样蒸发、原子化、激发,产生光谱; (2)试样引入系统(3)波长选择系统(单色器、滤光片)—将复合光分解成单色光或有一定宽度的谱带; (4)检测系统—是将光辐射信号转换为可量化输出的信号; (5)信号处理或读出系统—在显示器上显示转化信号。
2-2 单色器由几部分组成,它们的作用分别是什么? 参考答案:(1)入射狭缝—限制杂散光进入;(2)准直装置—使光束成平行光线传播,常采用透镜或反射镜; (3)色散装置—将复合光分解为单色光;(4)聚焦透镜或凹面反射镜—使单色光在单色器的出口曲面上成像; (5)出射狭缝—将额定波长范围的光射出单色器。
2-5 对下列单位进行换算:(1)150pm Z 射线的波数(cm -1) (2)Li 的670.7nm 谱线的频率(Hz )(3)3300 cm -1波数对应的波长(nm ) (4)Na 的588.995nm 谱线相应的能量(eV ) 参考答案:(1)171101067.61015011---⨯=⨯==cm cm λσ (2))(1047.4)(107.670100.314710Hz Hz c⨯=⨯⨯==-λν (3))(3030)(1003.3)(3300114nm cm cm =⨯===-νλ (4))(1.2)(10602.110995.588100.310625.6199834eV eV ch E =⨯⨯⨯⨯⨯⨯==---λ 2-6 下列种类型跃迁所涉及的能量(eV )范围各是多少?(1)原子内层电子跃迁; (4)分子振动能级跃迁; (2)原子外层电子跃迁; (5)分子转动能级跃迁; (3)分子的电子跃迁 参考答案跃迁类型 波长范围 能量范围/eV 原子内层电子跃迁 10-1 ~ 10nm 1.26×106 ~1.2×102原子外层电子跃迁 200 ~ 750nm 6~1.7 分子的电子跃迁 200 ~ 750nm 6~1.7 分子振动能级跃迁 0.75 ~ 50μm 1.7~0.02 分子转动能级跃迁50 ~ 1000μm2×10-2~4×10-7第10章 吸光光度法(上册)2、某试液用2cm 吸收池测量时,T=60%。
仪器分析仪器分析课程组第十三章电化学分析法导论第十三章电化学分析法导论13.3 电极类型1. 根据电极上是否发生电化学反应分类2. 根据电极在电分析化学中的作用分类1. 根据电极上是否发生电化学反应分类•金属基电极(特点:电极上有电子交换反应)第一类电极第二类电极第三类电极第零类电极•离子选择性电极(膜电极)•第一类电极第一类电极例•第二类电极•第三类电极•由金属,该金属的难溶盐(或难离解的络离子),与此难溶盐具有共同阴离子的另一难溶盐(或难离解的络离子)和与此难溶盐具有相同阳离子的电解质溶液组成。
M|MY, M’Y, M’n+第三类电极例O4(s),CaC2O4(s),Ca2+•Zn|ZnC2C2O4(s),CaC2O4(s),Ca2+•Ag|Ag2•Hg|HgY,CdY,Cd2+(Y=EDTA)第三类电极例•零类电极•将一种惰性金属(如铂或金)浸入氧化态和还原态同时存在的溶液中所构成的体系。
•特点:–金属不参与电极反应,仅起传递电子的作用–指示溶液中氧化态和还原态的比值零类电极例•离子选择性电极(膜电极)•20世纪60年代发展起来的一类新型电化学传感器。
•它能选择性地响应待测离子的浓度(活度)而对其他离子不响应或响应很弱,其电极电位与溶液中待测离子活度的对数有线性关系•响应机理:相界面上发生了离子交换和扩散,而非电子转移。
2. 根据电极在电分析化学中的作用分类•指示电极•参比电极•工作电极•辅助电极或对电极•指示电极•电极电位随被测电活性物质活度变化的电极称为指示电极。
(通常无电流通过)•如:pH 玻璃电极、离子选择性电极等•参比电极•在恒温恒压条件下,电极电位不随溶液中被测离子活度的变化而变化,具有基本恒定电位值的电极称为参比电极。
•常用的参比电极–甘汞电极(calomel electrode)–银-氯化银电极甘汞电极甘汞电极的能斯特方程表达式KCl浓度不同时,甘汞电极的电极电位25℃, 相对于SHEc(KCl)/(mol/L) 0.1 1.0 饱和φ/V +0.3356 +0.2828 +0.2443其中饱和甘汞电极(SCE)最为常用银-氯化银电极由一根表面镀有AgCl的银丝插入到用AgCl饱和的KCl溶液中构成。
仪器分析各章习题与答案第⼀章绪论问答题1. 简述仪器分析法的特点。
第⼆章⾊谱分析法1.塔板理论的要点与不⾜是什么?2.速率理论的要点是什么?3.利⽤保留值定性的依据是什么?4.利⽤相对保留值定性有什么优点?5.⾊谱图上的⾊谱流出曲线可说明什么问题?6.什么叫死时间?⽤什么样的样品测定? .7.在⾊谱流出曲线上,两峰间距离决定于相应两组分在两相间的分配系数还是扩散速率?为什么?8.某⼀⾊谱柱从理论上计算得到的理论塔板数n很⼤,塔板⾼度H很⼩,但实际上柱效并不⾼,试分析原因。
9.某⼈制备了⼀根填充柱,⽤组分A和B为测试样品,测得该柱理论塔板数为4500,因⽽推断A和B在该柱上⼀定能得到很好的分离,该⼈推断正确吗?简要说明理由。
10.⾊谱分析中常⽤的定量分析⽅法有哪⼏种?当样品中各组分不能全部出峰或在组分中只需要定量其中⼏个组分时可选⽤哪种⽅法?11.⽓相⾊谱仪⼀般由哪⼏部分组成?各部件的主要作⽤是什么?12.⽓相⾊谱仪的⽓路结构分为⼏种?双柱双⽓路有何作⽤?13.为什么载⽓需要净化?如何净化?14.简述热导检测器的基本原理。
15.简述氢⽕焰离⼦化检测器的基本结构和⼯作原理。
16.影响热导检测器灵敏度的主要因素有哪些?分别是如何影响的?17.为什么常⽤⽓固⾊谱分离永久性⽓体?18.对⽓相⾊谱的载体有哪些要求?19.试⽐较红⾊载体和⽩⾊载体的特点。
20.对⽓相⾊谱的固定液有哪些要求?21.固定液按极性⼤⼩如何分类?22.如何选择固定液?23.什么叫聚合物固定相?有何优点?24.柱温对分离有何影响?柱温的选择原则是什么?25.根据样品的沸点如何选择柱温、固定液⽤量和载体的种类?26.⽑细管⾊谱柱与填充柱相⽐有何特点?27.为什么⽑细管⾊谱系统要采⽤分流进样和尾吹装置?28.在下列情况下⾊谱峰形将会怎样变化?(1)进样速度慢;(2)由于汽化室温度低,样品不能瞬间汽化;(3)增加柱温;(4)增⼤载⽓流速;(5)增加柱长;(6)固定相颗粒变粗。
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。
电分析化学导论教案(含多场合)电分析化学导论教案一、教学目的本课程旨在让学生了解电分析化学的基本原理和方法,掌握电化学分析的基本技术,培养学生的实际操作能力和创新思维能力,为后续专业课程学习和科研工作打下坚实基础。
二、教学内容1.电分析化学概述电分析化学是研究物质在电场作用下产生的化学现象及其应用的科学。
本课程主要介绍电分析化学的基本原理、方法和技术,包括电位法、电解法、库仑法、伏安法等。
2.电化学基础知识(1)电极与电解质溶液界面现象(2)电极过程动力学(3)电极反应类型及电极电位3.电位法(1)电极电位与溶液中离子活度的关系(2)参比电极与指示电极(3)直接电位法与间接电位法4.电解法(1)电解原理与电解过程(2)电解装置与电解操作(3)电解分析法的应用5.库仑法(1)库仑滴定原理(2)库仑滴定装置与操作(3)库仑滴定法的应用6.伏安法(1)伏安分析原理(2)伏安分析仪与操作(3)伏安分析法的应用7.电分析化学新技术及应用(1)化学修饰电极(2)生物电分析化学(3)光谱电化学(4)电化学传感器三、教学方法1.理论教学:采用课堂讲授、案例分析、小组讨论等多种教学方式,使学生在理解基本原理的基础上,掌握电化学分析的方法和技术。
2.实验教学:结合理论教学,开展实验教学,培养学生的实际操作能力和创新思维能力。
3.现代教育技术:利用多媒体、网络等现代教育技术手段,丰富教学资源,提高教学效果。
四、考核方式1.平时成绩:包括课堂表现、作业、实验报告等。
2.期中考试:笔试,主要考查学生对电化学基础知识、电位法、电解法、库仑法、伏安法等理论知识的掌握。
3.期末考试:笔试,综合考查学生对电分析化学的基本原理、方法、技术的理解和应用能力。
4.实验考核:实验操作和实验报告,主要考查学生的实际操作能力和实验结果分析能力。
五、教学进度安排1.电分析化学概述(2学时)2.电化学基础知识(6学时)3.电位法(6学时)4.电解法(4学时)5.库仑法(4学时)6.伏安法(4学时)7.电分析化学新技术及应用(2学时)8.实验教学(12学时)六、教学资源1.教材:选用权威、实用的电分析化学教材。
十三章电化学分析导论13-1为什么不能测定电极的绝对电位,我们通常使用的电极电位是如何得到的答:不能。
电池都是至少有两个电极组成的,根据它们的电极电位,可以计算出电池的电动势。
但是目前还无法测量单个电极的电位绝对值,而只能使用另一个电极标准化,通过测量电池的电动势来获得其相对值。
我们使用的电极电位是以标准氢电极作为标准,即人为规定起电极电位为零,将它与待测电极组成电池,所测得的电池电动势即为该电极的电极电位。
应该注意的是,当测量的电流较大或溶液电阻较高时,一般测量值中常包含有溶液的电阻所引起的电压降iR,所以应当加以校正。
13-2能否通过测定电池电动势求得弱酸或弱碱的电离常数、水的离子积、溶解积和络合物的稳定常数试举例说明。
答:可以。
例如:已知下列半反应以及其标准电极电位为Cu2++I-+e-=CuI (1) E⊙(1)=Cu2+ + e- = Cu+ (2) E⊙(2)=计算CuI的溶度积。
解E Cu2+/Cu+= E⊙Cu2+/Cu++ [Cu2+]/[ Cu+]∵Cu++I-+e-=CuI∴[Cu+][I-]=K SPCuI即[Cu+]= K SPCuI/[I-]E Cu2+/Cu+= E⊙Cu2+/Cu++ [Cu2+]*[I-]/K SPCuI当[Cu2+]=[I-]=1mol*L-1E= E⊙(1)=E⊙Cu2+/Cu+= E⊙(2)==+K SPCuIK SPCuI=*10-1213-3电化学中的氧化还原反应与非电化学的氧化还原反应有什么区别答:电化学的氧化还原是电子在电极上发生转移,有电流通过,方程式可写成两极的反应;而非电化学的氧化还原没有电流,方程式不能拆开写.13-4充电电流是如何形成的它与时间的关系有何特征能否通过降低和消除充电电流来发展灵敏的电分析方法答:电极表面双电层类似一个电容器,当向体系施加电扰动的时,双电层所负载的电荷会发生相应该变,导致电流的产生,这一部分电流称为充电电流.当施加一个电位阶跃,充电电流随时间成指数衰减,时间常数为RC,不能通过降低或消除充电电流来发展灵敏的电分析方法。
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。