凯氏定氮仪氧化还原反应

时间:2016/11/21 9:16:20 浏览:

盐桥。U形管中凝胶内含有的盐类强电解质,在外电场作用下会产生电泳。当铜锌原电池的两个半电池因发生氧化还原,而分别积聚正负电荷时,就相当在盐桥的两端加上了一个外电场,盐桥中的正负离子将靠电泳分别进入带多余负电荷和正电荷的电解液,中和其中多余的电荷,并保持电解液的电中性。使凯氏定氮仪氧化还原反应能顺利持续进行。  2.原电池的符号表达式  原电池可用统一的符号式表示。通常把组成原电池负极的电对写在表达式的左端,而把组成正极的电对写在表达式的右端,并在两边加上(+)、()号标明。两个半电池中间用双虚线表示盐桥。每个半电池中,用一条实线表示相界面,把不同的相隔开,对同一相中的不同组分则用逗号分开。如铜锌原电池可表示为:2+2+2+2+()Zn|Zn(c(Zn))vvCu(c(Cu))|Cu(+)  在此原电池中,两个电极的极板本身就是各自电对中的一个固相组分。


而4+2+3+2+在某些情况下,组成电对的物质中没有固相,如Sn/Sn、Fe/Fe、CrO27/3+2+Cr;或固相物质本身不导电,不能用做电极,如Hg2Cl2/Hg、MnO2/Mn等,则组成电池时,必须外加一个电极板做导电之用。因为这种电极板在电池中并不参与氧化还原反应,只是起导电作用,故称惰性电极。常用石墨、铂等材料做惰性电极。例如:2+2+()PtSn4+01mo·L1,vve01mlL1)(.l)F(.o·,Pt(+)3+Sn01mo·L1)F(.o·L1(.l e01ml)+()(Pt(0P)|H+1mlL1)g1mlL1)|(+))H210ka(o·vvA(o·Ag二、电极电位 98第三章 溶液中的化学平衡   1.电极电位的测量及标准氢电极  将原电池接入回路之中,原电池即能作为电源产生电流。电流从原电池的正极通过外电路流向电池的负极(按物理学规定,电流方向与实际的电子流动方向刚好相反)。这表明在原电池的两个电极之间存在一个电位差,这就是原电池的电动势。由此可知每个电极都具有一个确定的电位值。组成电池的两个电极的电位值之差,也就是电池的电动势,是电池产生电流的基本动力。用一个电位差计即可以准确地测得任何一个电池的电动势,或任何两个电极的电位之差。虽然人们无法测得任何单个电极电位的绝对值,但却可以通过与某一指定电极的比较,求出任一电极电位的相对值。人们选择标准氢电极作为测量各种电极的电位相对值的比较标准。标准氢电极是由压力为100kPa的氢气与浓度3为1.00mol·dm的H+离子溶液所组成的电极,如图32所示。


海德体育由于氢气是气体,不能直接用做导电的电极板。为此选用化学稳定性好,易导电,且对氢气具有良好亲和力的铂片做惰性电极。Pt能很好吸附氢气,但为使其更好地与H2达到吸附平衡,运用化学方法在清洁的Pt片表面镀上一层新鲜、疏松的铂层。由于这层新鲜镀上的铂层相对疏松,因而呈现黑色,通常称为铂黑。铂黑具有比普通铂层更大的比表面积,更容易吸附氢气。由进气管通入压力为100kPa的H2,包裹铂黑极片,并与铂黑表面达成吸附平衡,这就等于在铂黑电极片表面包裹了一层压力为1000kPa的氢气,成为一个氢气做成的电极板,将这样一个氢气3电极板“浸”在浓度为1.000mol·dm的H+离子溶液中,就形成了一个由H(10023kP)与H+10ld)组成的氢电极,称为标准氢电极,其相应的电极反应a(.0mo·m式为:3H2(1000kPa)2H+(1.00mol·dm)+2e人们规定标准氢电极的电位值为0.00V,作为测定其它任何电极的电位的相对标准。将任何一个电极与标准氢电极比较,可测得该电极与标准氢电极之间的电位差,这电位差也就是被测电极的电位的相对值,称为该电极的电极电位E。由实测的电位差读数只能给出被测电极电位的数值大小,而电极电位的正负号是由被测电极与标准氢电极比较时是作为正极还是负极来决定的。若被测电极与标准氢电极比较时,即与标准氢电极组成原电池时,被测电极是作为正极(实际发生了还原反应),说明被测电极的电位比标准氢电极高,则其电极电位应为正值。反之,若被测图32 标准氢电极  第四节 溶液中的电化学平衡及其应用电极与标准氢电极组成原电池时,是作为负极(实际发生氧化反应),则其电极电位应为负值。  标准氢电极的电极电位值很稳定,特别适宜作为测量其它电极电位的相对标准。但是氢电极需用高纯氢气,铂黑电极的制作也比较麻烦,且很容易因氢气中的微量S、As等杂质而“中毒”,失去活性,给使用带来不便。因此在电极电位测量中,除必要时用标准氢电极作为一级标准外,也常用另外一些具有稳定电位值的电极(如银氯化银电极、甘汞电极等)作为测量其它电极电位的相对标准。这些作为相对标准的电极称为参比电极。饱和甘汞电极是目前普遍用的参比电极。其结构如图33所示。


海德体育  其电极反应为:图33 甘汞电极Hg2Cl2(s)+2e2Hg(l)+2Cl(KCl的饱和浓度)  2.标准电极电位  任何一个电极的电位高低,不仅与组成电极的电对的本性有关,而且与电对组分的相对量的多少有关。因此为了便于对不同电对组成的电极的电位进行比较,需对各电极组成的相对量做出统一的限定。  对任一电极而言,若与电极反应有关的所有物种都处于热力学规定的标准状态(参见第一章),则该电极就是标准电极,其电极电位即为标准电极电位,用砓符号E表示。2+3


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