电势电势—— pHpH曲线曲线的测定的测定

———— Potential-pH DiagramPotential-pH Diagram

目的要求目的要求  

测定测定 FeFe33/Fe/Fe2+2+--EDTAEDTA 体系的电势—体系的电势— pHpH 图，图，掌握测量原理和掌握测量原理和 pHpH 计的使用方法计的使用方法

 

实验原理实验原理

标准电极电势的概念被广泛应用于解释氧化还原体系之标准电极电势的概念被广泛应用于解释氧化还原体系之间的反应。但是很多氧化还原反应的发生都与溶液的间的反应。但是很多氧化还原反应的发生都与溶液的 pHpH 值值有关，此时，电极电势不仅随溶液的浓度和离子强度变化，有关，此时，电极电势不仅随溶液的浓度和离子强度变化，还要随溶液还要随溶液 pHpH 值而变化。对于这样的体系，有必要考查其值而变化。对于这样的体系，有必要考查其电极电势与电极电势与 pHpH 的变化关系，从而能够得到一个比较完整、的变化关系，从而能够得到一个比较完整、清晰的认识。在一定浓度的溶液中，改变其酸碱度，同时测清晰的认识。在一定浓度的溶液中，改变其酸碱度，同时测定电极电势和溶液的定电极电势和溶液的 pHpH 值，然后以电极电势值，然后以电极电势对对 pHpH 作图，作图，这样就制作出体系的电势这样就制作出体系的电势 -pH-pH 曲线，称为电势曲线，称为电势 -pH-pH 图。图。

实验原理实验原理

图图 I—24.1 FeI—24.1 Fe3+3+/Fe/Fe2+2+ —EDTA —EDTA 络合体系的电势络合体系的电势—— pHpH 曲线曲线

仪器药品仪器药品 酸度计，数字电压表，铂片电极酸度计，数字电压表，铂片电极 (( 或铂丝电极或铂丝电极 )) ，饱和，饱和

甘汞电极，复合电极，磁力搅拌器，滴瓶甘汞电极，复合电极，磁力搅拌器，滴瓶 (25ml)(25ml) ，碱式滴，碱式滴定管定管 (50ml)(50ml) ，量筒，量筒 (100ml)(100ml) ，超级恒温，超级恒温槽，槽， EDTAEDTA ，， FeClFeCl33··6H6H22OO ，， FeClFeCl22··4H4H22OO ，， HClHCl 溶液溶液(4mol(4mol··dmdm-3-3), NaOH), NaOH 溶液（溶液（ 1 mol1 mol··dmdm-3-3 ）。）。

图图 24.2 24.2 电势电势 pHpH 测定装置图测定装置图 1.1. 酸度计酸度计 2.2. 数字电压表数字电压表 3.3. 电磁搅拌器电磁搅拌器 4.4. 复合电极复合电极

5.5. 饱和甘汞电极饱和甘汞电极 6.6. 铂电极铂电极 7.7. 反应器反应器

实验步骤实验步骤1.1. 仪器装置仪器装置 仪器装置如图仪器装置如图 II24.224.2 所示。所示。

2.2. 配制溶液配制溶液

3.3. 电势和电势和 pHpH 的测定的测定

数据处理数据处理

用表格形式列出所测得的电池电动势用表格形式列出所测得的电池电动势和和 pHpH 值数据，以测得的电池电动值值数据，以测得的电池电动值 (( 即相对即相对于饱和甘汞电极的体系的电极电势于饱和甘汞电极的体系的电极电势 )) 为纵为纵轴，轴， pHpH 值为横轴，作出值为横轴，作出 FeFe3+3+/Fe/Fe2+2+EDTAEDTA 络络合体系的电势—合体系的电势— pHpH 曲线。从所得曲线上水平曲线。从所得曲线上水平段确定段确定 FeYFeY-- 和和 FgYFgY-- 稳定存的稳定存的 pHpH 范围。范围。