第五章第五章 电解与库仑分析法电解与库仑分析法第二节第二节 库仑分析原理与应用库仑分析原理与应用一、一、电解分析原理与过程电解分析原理与过程principal and general process of coulometric analysis二、电量的确定二、电量的确定the quantity of electrical charge三、电流效率与影响电流三、电流效率与影响电流效率的因素效率的因素current efficiency and factors effected on current efficiency principle and applications of coulometric analysiselectrolytic and coulometric analysis8/25/2024一、库仑分析原理与过程一、库仑分析原理与过程 库仑分析法：电极反应-电量-物质量相互关系； 库仑分析法的理论基础：法拉第电解定律； 基本要求：电极反应单纯，电流效率100%。1. 1. 法拉第电解定律法拉第电解定律 法拉第第一定律法拉第第一定律: 物物质质在在电电极极上上析析出出产产物物的的质质量量W 与与通通过过电电解解池池的的电电量量Q 成正比。成正比。 法拉第第二定律法拉第第二定律:principle and general process of coulometric analysis式式中中：M为为物物质质的的摩摩尔尔质质量量（g），Q为为电电量量（1库库仑仑=1安安培培1秒秒），F为法拉第常数（为法拉第常数（1F=96487库仑），库仑），n为电极反应中转移的电子数。为电极反应中转移的电子数。8/25/20242.2.装置与过程装置与过程 (2)(2)将一定体积的试样将一定体积的试样溶液加入到电解池中，接溶液加入到电解池中，接通库仑计电解。当电解电通库仑计电解。当电解电流降低到背景电流时，停流降低到背景电流时，停止。由库仑计记录的电量止。由库仑计记录的电量计算待测物质的含量。计算待测物质的含量。 (1)(1)预电解预电解, ,消除电活消除电活性杂质。通性杂质。通N N2 2除氧。预电除氧。预电解达到背景电流解达到背景电流, ,不接通不接通库仑计。库仑计。8/25/2024二、电量的确定二、电量的确定 the quantity of electrical charge恒电流：恒电流： Q= i t恒阴极电位：恒阴极电位：电流随时间变化时电流随时间变化时作图法：作图法：以以lgit 对对t 作图，斜率作图，斜率 k；截距截距lg i0；要求电流效率要求电流效率100%8/25/2024库仑计库仑计（1）氢氧库仑计）氢氧库仑计 (电解水电解水) 1F电量产生电量产生氢气氢气11200 mL； 氧气氧气 5600 mL。 共产生共产生 16800 mL气体。气体。（2）库仑式库仑计）库仑式库仑计 电解硫酸铜水溶液。电解硫酸铜水溶液。 电解结束后，反向恒电流电解，电解结束后，反向恒电流电解， 沉积的沉积的Cu全部反应全部反应: Q = i t （3）电子积分库仑计电子积分库仑计8/25/2024三、三、 电流效率与影响电流效率的因素电流效率与影响电流效率的因素current efficiency and factors effected on current efficiency 影响电流效率的因素：影响电流效率的因素：（1）溶剂的电极反应；）溶剂的电极反应；（2）溶液中杂质的电解反应；）溶液中杂质的电解反应； （3）水中溶解氧；）水中溶解氧；（4）电解产物的再反应；）电解产物的再反应；（5）充电电容。）充电电容。8/25/2024选择内容选择内容第一节第一节 电解分析原理与应用电解分析原理与应用principle and applications of electrolytic analysis 第二节第二节 库仑分析原理与应用库仑分析原理与应用principle and applications of coulometric analysis第三节第三节 库仑滴定库仑滴定coulometric titration结束结束8/25/2024