电分析化学的发展历史和展望
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- 提问者网友：回忆在搜索
- 2021-01-29 19:59
电分析化学的发展历史和展望
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- 五星知识达人网友：毛毛
- 2021-01-29 21:26
初期阶段，方法原理的建立
1801年W.Cruikshank，发现金属的电解作铜和银的定性分析方法.
1834年M.Faraday 发表关于电的实验研究论文，提出Faraday定律Q=nFM.
1889年W.Nernst提出能斯特方程.
1922年，J.Heyrovsky，创立极谱学.1925年，志方益三制作了第一台极谱仪.1934年D.Ilkovic提出扩散电流方程.
（Id = k C)
电分析方法体系的发展与完善
电分析成为独立方法分支的标志是什么呢 就是上述三大定量关系的建立.50 年代，极谱法灵敏度，和电位法pH测定传导过程没有很好解决. 固体电子线路出现，从仪器上开始突破，克服充电电流的问题，方波极谱，1952 G.C.Barker提出方波极谱.1966年S.Frant和 J.Ross提出单晶（LaF3）作为F— 选择电极，膜电位理论建立完善.其它分析方法，催化波和溶出法等的发展，主要从提高灵敏度方面作出贡献.
时间和空间上体现快,小 与大 .
（1）化学修饰电极(chemically modified electrodes)
（2）生物电化学传感器（Biosensor)
（3）光谱一电化学方法 ( Electrospectrochemistry)
（4）超微电极（Ultramicroelectrodes)
（5）另一个重要内容是微型计算机的应用，使电分析方法产生飞跃. 1.已知电极反应Ag+ + e- Ag的 为0.799V，电极 反应Ag2C2O4+2e- 2Ag+C2O42-的标准电极电位
为0.490V，求Ag2C2O4的溶度积常数.
解 提示：标准电极电位 是电对Ag+/Ag在化学反应：2Ag++ C2O42- Ag2C2O4平衡时，[C2O42-]=
1mol·L-1的电极电位.
根据能斯特方程： = E Ag+,Ag =
+0.059lg[Ag+] =
=已知 =0.490V,=0.799，令[C2O42-]=1
得到0.490=0.799+0.59lg(ksp/1）1/2
lgKsp=-0.309×2/0.059=-10.475
Ksp=3.4 × 10-11
2.计算AgCl+e Ag+Cl-电极反应的标准电极电位
（ EAgCl,Ag =0.799V，氯化银的Ksp=1.8×10-10）
解 提示：标准电极电位是指电极反应中个组分活度等于1时的电极电位.本题中，Ag和AgCl是固体，活度是常数，作为1.故只要计算出[Cl-]=1时银电极的电极电位，就是该电极反应的标准电极电位.
根据能斯特方程，银电极的电极电位为：
+0.0591lg[Ag+]
由于Cl-与Ag+发生沉淀反应，沉淀平衡为：
Ag++ Cl-= AgCl↓
当溶液中[Cl-]=1mol·L-1时，可求得Ag+浓度：
[Ag+]=Ksp/ [Cl-]= Ksp于是得到：
= E Ag+,Ag
= +0.0591lg Ksp
=0.799+0.059lg（1.8×10-10）
=0.224V
3. KMnO4在酸性溶液中发生电极反应：
其标准电极电位为1.51V.已知
试问：PH=2时，KMnO4能否氧化Br-和I-，当PH=6时，能否氧化Br-和I-.
解 设[MnO4-]=[Mn2+]得到：
当PH=2时，
故KMnO4可以氧化Br-和I-
当PH=6时，
故KMnO4可以氧化I-，但不能氧化Br-
1.浓度均为1*10-6mol /L的硫，镍离子，对氯化银晶体膜电极的干扰程度，硫 镍（填>，=或<.已知：KCl,Br=KCl,S)
（南开大学2002年）
2.活动载体膜电极的敏感膜是（ )
A 晶体膜 B 固态无机物
C 固态有机物 D 液态有机化合物
（南开大学2001年）
3.氨气敏电极是以0.01mol/L氯化铵作为缓冲溶液，指示电极可选用（ )
A Ag-AgCl电极 B 晶体膜氯电极
C 氨电极 D pH玻璃电极
（南开大学2003年）
4.制造晶体膜电极时，常用氯化银晶体掺加硫化银后一起压制成敏感膜，加入硫化银是为了（ )
A.提高电极的灵敏度 B. 提高电极的选择性
C.降低电极的内阻 D.延长电极的使用寿命
5. pH玻璃电极膜电位的产生是由于：
（A）膜内外电子转移 (B）氢离子得电子
（C）氢氧根失电子
（D）溶液中和玻璃膜水化层的氢离子的交换作用
（郑州大学2002年）
6.用钙离子选择电极测定3.30*10-4 mol/L CaCl2溶液的活度，若溶液中存在0.20mol/L的NaCl.
计算：
（1）.由于NaCl的存在所引起的相对误差是多少 （已知KCa2+.Na+ = 0.0016）
（2）欲使钠离子造成的误差减少至2%，允许NaCl的最高浓度是多少
1801年W.Cruikshank，发现金属的电解作铜和银的定性分析方法.
1834年M.Faraday 发表关于电的实验研究论文，提出Faraday定律Q=nFM.
1889年W.Nernst提出能斯特方程.
1922年，J.Heyrovsky，创立极谱学.1925年，志方益三制作了第一台极谱仪.1934年D.Ilkovic提出扩散电流方程.
（Id = k C)
电分析方法体系的发展与完善
电分析成为独立方法分支的标志是什么呢 就是上述三大定量关系的建立.50 年代，极谱法灵敏度，和电位法pH测定传导过程没有很好解决. 固体电子线路出现，从仪器上开始突破，克服充电电流的问题，方波极谱，1952 G.C.Barker提出方波极谱.1966年S.Frant和 J.Ross提出单晶（LaF3）作为F— 选择电极，膜电位理论建立完善.其它分析方法，催化波和溶出法等的发展，主要从提高灵敏度方面作出贡献.
时间和空间上体现快,小 与大 .
（1）化学修饰电极(chemically modified electrodes)
（2）生物电化学传感器（Biosensor)
（3）光谱一电化学方法 ( Electrospectrochemistry)
（4）超微电极（Ultramicroelectrodes)
（5）另一个重要内容是微型计算机的应用，使电分析方法产生飞跃. 1.已知电极反应Ag+ + e- Ag的 为0.799V，电极 反应Ag2C2O4+2e- 2Ag+C2O42-的标准电极电位
为0.490V，求Ag2C2O4的溶度积常数.
解 提示：标准电极电位 是电对Ag+/Ag在化学反应：2Ag++ C2O42- Ag2C2O4平衡时，[C2O42-]=
1mol·L-1的电极电位.
根据能斯特方程： = E Ag+,Ag =
+0.059lg[Ag+] =
=已知 =0.490V,=0.799，令[C2O42-]=1
得到0.490=0.799+0.59lg(ksp/1）1/2
lgKsp=-0.309×2/0.059=-10.475
Ksp=3.4 × 10-11
2.计算AgCl+e Ag+Cl-电极反应的标准电极电位
（ EAgCl,Ag =0.799V，氯化银的Ksp=1.8×10-10）
解 提示：标准电极电位是指电极反应中个组分活度等于1时的电极电位.本题中，Ag和AgCl是固体，活度是常数，作为1.故只要计算出[Cl-]=1时银电极的电极电位，就是该电极反应的标准电极电位.
根据能斯特方程，银电极的电极电位为：
+0.0591lg[Ag+]
由于Cl-与Ag+发生沉淀反应，沉淀平衡为：
Ag++ Cl-= AgCl↓
当溶液中[Cl-]=1mol·L-1时，可求得Ag+浓度：
[Ag+]=Ksp/ [Cl-]= Ksp于是得到：
= E Ag+,Ag
= +0.0591lg Ksp
=0.799+0.059lg（1.8×10-10）
=0.224V
3. KMnO4在酸性溶液中发生电极反应：
其标准电极电位为1.51V.已知
试问：PH=2时，KMnO4能否氧化Br-和I-，当PH=6时，能否氧化Br-和I-.
解 设[MnO4-]=[Mn2+]得到：
当PH=2时，
故KMnO4可以氧化Br-和I-
当PH=6时，
故KMnO4可以氧化I-，但不能氧化Br-
1.浓度均为1*10-6mol /L的硫，镍离子，对氯化银晶体膜电极的干扰程度，硫 镍（填>，=或<.已知：KCl,Br=KCl,S)
（南开大学2002年）
2.活动载体膜电极的敏感膜是（ )
A 晶体膜 B 固态无机物
C 固态有机物 D 液态有机化合物
（南开大学2001年）
3.氨气敏电极是以0.01mol/L氯化铵作为缓冲溶液，指示电极可选用（ )
A Ag-AgCl电极 B 晶体膜氯电极
C 氨电极 D pH玻璃电极
（南开大学2003年）
4.制造晶体膜电极时，常用氯化银晶体掺加硫化银后一起压制成敏感膜，加入硫化银是为了（ )
A.提高电极的灵敏度 B. 提高电极的选择性
C.降低电极的内阻 D.延长电极的使用寿命
5. pH玻璃电极膜电位的产生是由于：
（A）膜内外电子转移 (B）氢离子得电子
（C）氢氧根失电子
（D）溶液中和玻璃膜水化层的氢离子的交换作用
（郑州大学2002年）
6.用钙离子选择电极测定3.30*10-4 mol/L CaCl2溶液的活度，若溶液中存在0.20mol/L的NaCl.
计算：
（1）.由于NaCl的存在所引起的相对误差是多少 （已知KCa2+.Na+ = 0.0016）
（2）欲使钠离子造成的误差减少至2%，允许NaCl的最高浓度是多少
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