实验十三电势-PH曲线的测定及其应用.ppt

物理化学实验,,,,,实验十三 电势-PH曲线的测定及其应用一、实验目的要求二、实验原理三、仪器试剂四、实验步骤五、实验注意事项六、数据处理 七、思考题,一、实验目的要求,1、测定Fe3+/Fe2+－EDTA溶液在不同pH条件下的电极 电势，绘制电势－pH曲线2、了解电势－pH图的意义及应用3、掌握电极电势的测定原理和方法二、实验原理,很多氧化还原反应不仅与溶液中离子的浓度有关，而且与溶液的pH值有关，即电极电势与浓度和酸度成函数关系 Fe3+/Fe2+-EDTA络合体系在不同的pH值范围内，其络合产物不同我们将在三个不同pH值的区间来讨论其电极电势的变化 在一定pH范围内，Fe3+/Fe2+能与EDTA生成稳定的络合物FeY2-和FeY-，其电极反应为 FeY- ＋e FeY2-根据能斯特(Nernst)方程，其电极电势为 （1）,,,,,,,,式中 为标准电极电势； 为活度， =·m(：活度系数；m质量摩尔浓度)。

则式(1)可改写成式中， （2） -pH 当溶液离子强度和温度一定时，b1为常数，在此pH范围内，该体系的电极电势只与的 值有关在EDTA过量时，生成的络合物的浓度可近似,,看作为配制溶液时铁离子的浓度即 。

当 与 的比值一定时 ，则 为一定值曲线中出现平台区如图中的bc段2. 低pH时的基本电极反应为 FeY-+H++e FeHY-则可求得： pH (3)在 不变时， 与pH呈线性关系如图中的ab段3. 在高pH时有 Fe(OH)Y2-+e FeY2-+OH-则可求得： 稀溶液中水的活度积KW可看作水的离子积，又根据pH定义，则上式可写成 pH (4)在 不变时，与pH呈线性关系。

如图中的cd段三、仪器试剂,仪器：数字式电势－pH测定仪1台；200mL夹套瓶1只；复合电极1支；铂电极1支；滴管2支 试剂：FeCl3·6H2O(A.R.)；FeCl2·4H2O(A.R.)；EDTA二钠盐二水化合物(A.R.)；HCl(A.R.)； NaOH(A.R.)；氮气四、实验步骤,1、配制溶液2、将复合电极、铂电极分别插入反应容器盖子上的孔内并浸于液面下，通入氮气 3、测定溶液的PH及电极电势五、实验注意事项,1、FeCl2·4H2O的纯度要注意，为了防止氧化可以改用摩尔盐(硫酸亚铁铵1.16g) 2、搅拌速度必须加以控制，防止由于搅拌不均匀造成加入NaOH时，溶液上部出现少量的Fe(OH)3沉淀六、数据处理,1、用表格形式记录所得的电极电势和pH值2、绘制Fe3+/Fe2+－EDTA络合体系的电势－pH曲线，由曲线确定FeY-和FeY2-稳定存在的pH范围七、思考题,1、写出Fe3+/Fe2+－EDTA络和体系在电势平台区的基本电极反应及对应的Nernst公式的具体形式2、影响本实验测定的主要因素是什么？,。