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文檔簡介

1.基本原理2.確定滴定終點的方法3.應用及計算示例電位滴定法4.其他電分析化學方法(簡介)1.基本原理2.確定滴定終點的方法3.應用及計算示例電電位滴定法的結構圖:1.基本原理電位滴定法的結構圖:1.基本原理1.基本原理674352傳統電位滴定方式1工作電池指示電極參比電極待測溶液滴定劑根據滴定過程中化學計量點附近的電位突躍來確定終點1.基本原理674352傳統電位滴定方式1工作電池指示電極特點:與直接電位法相比測量電位變化,算出化學計量點體積準確度和精密度高E并沒有直接用來計算待測物的c1.基本原理特點:與直接電位法相比測量電位變化,算出化學計量點體積1.1.

基本原理特點:與指示劑滴定法相比(1)可用于滴定突躍小或不明顯的滴定反應;(2)可用于有色或渾濁試樣的滴定;(3)裝置簡單、操作方便,可自動化;(4)常采用等步長滴定電位突躍代替了指示劑的變色準確度提高/適用范圍更廣/自動化ΔV相同1.基本原理特點:與指示劑滴定法相比(1)可用于滴定突躍電位滴定裝置與滴定曲線的制作

每滴加一次滴定劑,平衡后測量電動勢。關鍵:確定滴定反應的化學計量點時,所消耗的滴定劑的體積。快速滴定尋找化學計量點所在的大致范圍。突躍范圍內每次滴加體積控制在0.1mL。

記錄每次滴定時的滴定劑用量(V)和相應的電動勢數值(E),作圖得到滴定曲線。通常采用三種方法來確定電位滴定終點。1.

基本原理電位滴定裝置與滴定曲線的制作每滴加一次滴定劑,平衡后測2.電位終點的確定(1)繪制E-V曲線

用加入滴定劑的體積(V)作橫坐標,電動勢讀數(E)作縱坐標,繪制E-V曲線,曲線上的轉折點即為化學劑量點。簡單、準確性稍差。

2.電位終點的確定(1)繪制E-V曲線用加入(2)繪(△E/△V)-V曲線法△E/△V為E的變化值與相對應的加入滴定劑的體積的增量的比。

曲線上存在著極值點該點對應著E-V曲線中的拐點2.電位終點的確定(2)繪(△E/△V)-V曲線法2.電位終點的確定(3)二級微商法Δ2E/ΔV2二階微商2.電位終點的確定(3)二級微商法Δ2E/ΔV2二階微商2.電位終點的確定(4)滴定終點確定方法:

圖解法(E-V曲線法):一般的滴定曲線,橫坐標為滴定劑的體積,縱坐標為指示電極電位值(或電池電動勢),滴定終點為曲線的拐點;

(b)一階微商法(極值點):又稱微分滴定曲線,縱坐標改為ΔΕ/ΔV,曲線出現極大值,極大值指示的體積就是滴定的終點;2.電位終點的確定(4)滴定終點確定方法:2.電位終點的確定(c)二階微商法(等于零點):又稱二階微分滴定曲線,縱坐標Δ2Ε/ΔV2=0的點即為滴定終點。通過后點數據減前點數據的方法逐點計算二階微商。內插法:取二階微商的正、負轉化處的兩個點的體積值V+,V-。(c)二階微商法(等于零點):又稱二階微分滴定曲線,縱坐標Δ2.確定滴定終點的方法二階微商計算方法二階微商=0最常用Vsp正負突變2點線性插值兩點定直線方程,計算y=0時的x值2.確定滴定終點的方法二階微商計算方法二階微商=0最常用V3、電位分析法的應用與計算示例(1)

例題1:以銀電極為指示電極,雙液接飽和甘汞電極為參比電極,用0.1000mol/LAgNO3標準溶液滴定含Cl試液,得到的原始數據如下(電位突越時的部分數據)。用二級微商法求出滴定終點時消耗的AgNO3標準溶液體積?解:將原始數據按二級微商法處理,一級微商和二級微商由后項減前項比體積差得到,例:3、電位分析法的應用與計算示例(1)例題1:以銀電極續前:

表中的一級微商和二級微商由后項減前項比體積差得到,例:

二級微商等于零時所對應的體積值應在24.30~24.40mL之間,準確值可以由內插法計算出:續前:表中的一級微商和二級微商由后項減前項比體積差得到,

將鈣離子選擇電極和飽和甘汞電極插入100.00mL水樣中,用直接電位法測定水樣中的Ca2+。25℃時,測得鈣離子電極電位為-0.0619V(對SCE),加入0.0731mol/L的Ca(NO3)2標準溶液1.00mL,攪拌平衡后,測得鈣離子電極電位為-0.0483V(對SCE)。試計算原水樣中Ca2+的濃度?解:由標準加入法計算公式

S=0.059/2Δc=(Vs

cs)/Vo=1.00×0.0731/100ΔE=-0.0483-(-0.0619)=0.0619-0.0483=0.0136V

cx=Δc(10ΔE/s-1)-1=7.31×10-4(100.461-1)-1=7.31×10-4×0.529=3.87×10-4mol/L

試樣中Ca2+

的濃度為3.87×10-4mol/L。3、電位分析法的應用與計算示例(2)將鈣離子選擇電極和飽和甘汞電極插入100.00mL水

在0.1000mol/LFe2+溶液中,插入Pt電極(+)和SCE(-),在25℃時測得電池電動勢為0.395V,問有多少Fe2+被氧化成Fe3+?解:SCE‖a(Fe3+),a(Fe2+)|Pt

E=E鉑電極-E甘汞

=0.77+0.059lg([Fe3+]/[Fe2+])-0.2438lg([Fe3+]/[Fe2+])=(0.395+0.243-0.771)/0.059=-2.254設有X%的Fe2+氧化為Fe3+,則:

lg([Fe3+]/[Fe2+])=lgX/(1-X)=-2.254X/(1-X)=0.00557;X=0.557%;即有約0.56%的Fe2+被氧化為Fe3+3、電位分析法的應用與計算示例(3)在0.1000mol/LFe2+溶液中,插入

商品電位滴定儀有半自動、全自動兩種。全自動電位分析儀至少包括兩的單元,即更換試樣系統(取樣系統)和測量系統,測量系統包括自動加試劑部分(量液劑)以及數據處理部分。儀器結構框架如下圖:自動電位分析儀簡介商品電位滴定儀有半自動、全自動兩種。全自動滴定體系指示電極參比電極酸堿滴定玻璃電極甘汞電極沉淀滴定Ag+銀電極or雙鹽橋甘汞沉淀滴定Ag+X-電極or

玻璃電極氧化還原Pt電極甘汞電極其他體系適當的電位不變的配位滴定Hg|Hg-EDTA甘汞電極第十二節電位滴定法的應用和指示電極的選擇滴定體系指示電極參比電極酸堿滴定玻璃電極甘汞電極沉淀滴定Ag第十二節電位滴定法的應用和指示電極的選擇酸堿滴定:常用電極:pH玻璃電極(指示電極)甘汞電極作參比電極;影響測量電動勢的主要因素:溶劑的介電常數。介電常數大,E值讀數穩定,但突躍不明顯;介電常數小,突躍明顯,易于滴定,但E值讀數不穩定。2.氧化還原滴定:常用電極:鉑Pt電極作指示電極,甘汞電極作參比電極。第十二節電位滴定法的應用和指示電極的選擇酸堿滴定:3、沉淀滴定

指示電極:根據不同的沉淀反應來采用不同的指示電極.如:硝酸鹽標準溶液滴定鹵素可用銀電極做指示電極參比電極:雙鹽橋甘汞電極4.絡合滴定:

利用待測離子的氧化還原反應(指示電極用鉑電極,參比電極用甘汞電極);用離子選擇性電極作指示電極。第十二節電位滴定法的應用和指示電極的選擇3、沉淀滴定4.絡合滴定:第十二節電位3.應用及計算示例例題:二級微商法Vep?指示電極:銀電極參比電極:雙液接SCE標準溶液0.10mol/LAgNO3滴定待測含Cl-試液得如下原始數據3.應用及計算示例例題:二級微商法Vep?應用及計算示例正負突變0時V?錯位對齊表格應用及計算示例正負突變錯位對齊表格一階or二階微商:由后項減前項/體積差正負突變處24.30~24.40mL,內插法(線性插值)應用及計算示例一階or二階微商:正負突變處24.30~24.40mL,內插現代電位滴定儀器674352傳統電位滴定方式1全自動電腦控制無滴定管自動給出Vep

多種工作模式儀器分析與經典分析相互融合現代電位滴定儀器674352傳統電位滴定方式1全自動電腦控制其他電分析化學方法(簡介)庫侖分析法極譜分析法其他電分析化學方法(簡介)庫侖分析法極譜分析法庫侖分析法原理:依據法拉第定律,由電解過程中電極上通過的電量來確定電極上析出的物質量的分析方法。Ve(+)

陽極陰極(-)輔助電極(Pt)O2試液工作電極(Pt)Mn+圖10-4控制電位庫倫分析裝置示意圖電位計AR參比電極(SCE)庫侖計其他電分析化學方法(簡介)庫侖分析法原理:依據法拉第定律,由電解過程中電極上通過的電量極譜分析法原理:以滴汞電極作工作電極,測定電解過程中電流-電壓的極化曲線并進行分析。屬于伏安分析法范疇。VA651348676圖11-5極譜分析儀示意圖1–滴汞陰極;2–飽和甘汞陽極;3–試液;4–鹽橋;5–毛細管; 6–Hg;7–Hg+Hg2Cl2;8–飽和KCl2(+)(-)φde(VS,SCE)外I殘余i圖11-6使用滴汞電極的極譜曲線示意圖I擴散I極限?I擴散φ?φde變小外其他電分析化學方法(簡介)極譜分析法原理:以滴汞電極作工作電極,測定電解過程中電流-電1.基本原理2.確定滴定終點的方法3.應用及計算示例電位滴定法4.其他電分析化學方法(簡介)1.基本原理2.確定滴定終點的方法3.應用及計算示例電電位滴定法的結構圖:1.基本原理電位滴定法的結構圖:1.基本原理1.基本原理674352傳統電位滴定方式1工作電池指示電極參比電極待測溶液滴定劑根據滴定過程中化學計量點附近的電位突躍來確定終點1.基本原理674352傳統電位滴定方式1工作電池指示電極特點:與直接電位法相比測量電位變化,算出化學計量點體積準確度和精密度高E并沒有直接用來計算待測物的c1.基本原理特點:與直接電位法相比測量電位變化,算出化學計量點體積1.1.

基本原理特點:與指示劑滴定法相比(1)可用于滴定突躍小或不明顯的滴定反應;(2)可用于有色或渾濁試樣的滴定;(3)裝置簡單、操作方便,可自動化;(4)常采用等步長滴定電位突躍代替了指示劑的變色準確度提高/適用范圍更廣/自動化ΔV相同1.基本原理特點:與指示劑滴定法相比(1)可用于滴定突躍電位滴定裝置與滴定曲線的制作

每滴加一次滴定劑,平衡后測量電動勢。關鍵:確定滴定反應的化學計量點時,所消耗的滴定劑的體積。快速滴定尋找化學計量點所在的大致范圍。突躍范圍內每次滴加體積控制在0.1mL。

記錄每次滴定時的滴定劑用量(V)和相應的電動勢數值(E),作圖得到滴定曲線。通常采用三種方法來確定電位滴定終點。1.

基本原理電位滴定裝置與滴定曲線的制作每滴加一次滴定劑,平衡后測2.電位終點的確定(1)繪制E-V曲線

用加入滴定劑的體積(V)作橫坐標,電動勢讀數(E)作縱坐標,繪制E-V曲線,曲線上的轉折點即為化學劑量點。簡單、準確性稍差。

2.電位終點的確定(1)繪制E-V曲線用加入(2)繪(△E/△V)-V曲線法△E/△V為E的變化值與相對應的加入滴定劑的體積的增量的比。

曲線上存在著極值點該點對應著E-V曲線中的拐點2.電位終點的確定(2)繪(△E/△V)-V曲線法2.電位終點的確定(3)二級微商法Δ2E/ΔV2二階微商2.電位終點的確定(3)二級微商法Δ2E/ΔV2二階微商2.電位終點的確定(4)滴定終點確定方法:

圖解法(E-V曲線法):一般的滴定曲線,橫坐標為滴定劑的體積,縱坐標為指示電極電位值(或電池電動勢),滴定終點為曲線的拐點;

(b)一階微商法(極值點):又稱微分滴定曲線,縱坐標改為ΔΕ/ΔV,曲線出現極大值,極大值指示的體積就是滴定的終點;2.電位終點的確定(4)滴定終點確定方法:2.電位終點的確定(c)二階微商法(等于零點):又稱二階微分滴定曲線,縱坐標Δ2Ε/ΔV2=0的點即為滴定終點。通過后點數據減前點數據的方法逐點計算二階微商。內插法:取二階微商的正、負轉化處的兩個點的體積值V+,V-。(c)二階微商法(等于零點):又稱二階微分滴定曲線,縱坐標Δ2.確定滴定終點的方法二階微商計算方法二階微商=0最常用Vsp正負突變2點線性插值兩點定直線方程,計算y=0時的x值2.確定滴定終點的方法二階微商計算方法二階微商=0最常用V3、電位分析法的應用與計算示例(1)

例題1:以銀電極為指示電極,雙液接飽和甘汞電極為參比電極,用0.1000mol/LAgNO3標準溶液滴定含Cl試液,得到的原始數據如下(電位突越時的部分數據)。用二級微商法求出滴定終點時消耗的AgNO3標準溶液體積?解:將原始數據按二級微商法處理,一級微商和二級微商由后項減前項比體積差得到,例:3、電位分析法的應用與計算示例(1)例題1:以銀電極續前:

表中的一級微商和二級微商由后項減前項比體積差得到,例:

二級微商等于零時所對應的體積值應在24.30~24.40mL之間,準確值可以由內插法計算出:續前:表中的一級微商和二級微商由后項減前項比體積差得到,

將鈣離子選擇電極和飽和甘汞電極插入100.00mL水樣中,用直接電位法測定水樣中的Ca2+。25℃時,測得鈣離子電極電位為-0.0619V(對SCE),加入0.0731mol/L的Ca(NO3)2標準溶液1.00mL,攪拌平衡后,測得鈣離子電極電位為-0.0483V(對SCE)。試計算原水樣中Ca2+的濃度?解:由標準加入法計算公式

S=0.059/2Δc=(Vs

cs)/Vo=1.00×0.0731/100ΔE=-0.0483-(-0.0619)=0.0619-0.0483=0.0136V

cx=Δc(10ΔE/s-1)-1=7.31×10-4(100.461-1)-1=7.31×10-4×0.529=3.87×10-4mol/L

試樣中Ca2+

的濃度為3.87×10-4mol/L。3、電位分析法的應用與計算示例(2)將鈣離子選擇電極和飽和甘汞電極插入100.00mL水

在0.1000mol/LFe2+溶液中,插入Pt電極(+)和SCE(-),在25℃時測得電池電動勢為0.395V,問有多少Fe2+被氧化成Fe3+?解:SCE‖a(Fe3+),a(Fe2+)|Pt

E=E鉑電極-E甘汞

=0.77+0.059lg([Fe3+]/[Fe2+])-0.2438lg([Fe3+]/[Fe2+])=(0.395+0.243-0.771)/0.059=-2.254設有X%的Fe2+氧化為Fe3+,則:

lg([Fe3+]/[Fe2+])=lgX/(1-X)=-2.254X/(1-X)=0.00557;X=0.557%;即有約0.56%的Fe2+被氧化為Fe3+3、電位分析法的應用與計算示例(3)在0.1000mol/LFe2+溶液中,插入

商品電位滴定儀有半自動、全自動兩種。全自動電位分析儀至少包括兩的單元,即更換試樣系統(取樣系統)和測量系統,測量系統包括自動加試劑部分(量液劑)以及數據處理部分。儀器結構框架如下圖:自動電位分析儀簡介商品電位滴定儀有半自動、全自動兩種。全自動滴定體系指示電極參比電極酸堿滴定玻璃電極甘汞電極沉淀滴定Ag+銀電極or雙鹽橋甘汞沉淀滴定Ag+X-電極or

玻璃電極氧化還原Pt電極甘汞電極其他體系適當的電位不變的配位滴定Hg|Hg-EDTA甘汞電極第十二節電位滴定法的應用和指示電極的選擇滴定體系指示電極參比電極酸堿滴定玻璃電極甘汞電極沉淀滴定Ag第十二節電位滴定法的應用和指示電極的選擇酸堿滴定:常用電極:pH玻璃電極(指示電極)甘汞電極作參比電極;影響測量電動勢的主要因素:溶劑的介電常數。介電常數大,E值讀數穩定,但突躍不明顯;介電常數小,突躍明顯,易于滴定,但E值讀數不穩定。2.氧化還原滴定:常用電極:鉑Pt電極作指示電極,甘汞電極作參比電極。第十二節電位滴定法的應用和指示電極的選擇酸堿滴定:3、沉淀滴定

指示電極:根據不同的沉淀反應來采用不同的指示電極.如:硝酸鹽標準溶液滴定鹵素可用銀電極做指示電極參比電極:雙鹽橋甘汞電極4.絡合滴定:

利用待測離子的氧化還原反應(指示電極用鉑電極,參比電極用甘汞電極);用離子選擇性電極作指示電極。第十二節電位滴定法的應用和指示電極的選擇3、沉淀滴定4.絡合滴定:第十二節電位3.

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