电解与库仑分析法61法拉第电解定律电解过程中.ppt

第六章电解与库仑分析法§6-1法拉第电解定律电解过程中,发生电极反应物质的量与通过电解池的电量成正比。m==MQ96487nMnit96487•Q=itQ=∫idt0t法拉第电解定律有两层含义:●电极上发生反应的物质的量与通过体系的电量成正比●通过相同量的电量时,电极上沉积的各物质的质量与其M/n成正比。电解分析包括:●电重量分析●库仑分析库仑分析要求:●工作电极上只发生单纯的电极反应●currentefficiencyrequires100%§6-2控制电位电解法不同金属离子具有不同的分解电压,在电解分析中,金屈离子大部分在阴极析出,要达到分离目的,就需要控制阴极电位。阴极电位的控制可由控制外加电压而实现。实际分析中,工作电极(通常为阴极)的电位是随着电解过程的进行而不断变化的,而且阳极电位及电解电流也是可变的。因此,凭借控制外加电压来控制阴极电位,从而进行分离存在一定的困难。通常通过下列装置来控制阴极电位。Potentio-icstirrerReferenceelectrode一、电解分析基础:正极(阳极)负极(阴极)(电解硫酸铜溶液)当逐渐增加电压,达到一定值后,电解池中发生了如下反应:阴极反应:Cu2++2e=Cu阳极反应:2H2O=O2+4H++4e电池反应:2Cu2++2H2O=2Cu+O2+4H+电池电动势为:E=-=-(V),阴极是否有铜析出?二、理论分解电压与析出电位,使反应进行,需要提供的最小外加电压(D′点)。(析出电位)实际开始发生电解反应时的电压,其值大于理论分解电压(D点)。=(E阳+η阳)-(E阴+η阴)+iR理论分解电压小于实际分解电压的原因是由于超电位的存在,但超电位是如何产生的呢?超电位(η)、电解回路的电压降(iR)的存在。则外加电压应为:电解时产生了一个极性与电解池相反的原电池,其电动势称为“反电动势”(ε反)。因比,要使电解顺利进行,首先要克服这个反电动势。理论分解电压E分为E分=ε反=φ正-φ负而原电池的电动势是可以通过其电极电位计算出来的。所以,理论分解电压也可以通过计算得到。