电势PH曲线实验报告

基础化学实验 实验十二 电势-pH 曲线的测定 姓名：*** 指导教师：*** 一 、 目 的 要 求 1.掌 握 电 极 电 势 、 电 池 电 动 势 及 pH 的 测 定 原 理 和 方 法 。 2. 了 解 电 势 -pH 图 的 意 义 及 应 用 。 3. 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 。 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 。 如 果 指 定 溶 液 的 浓 度 ， 则 电 极 电 势 只 与 溶液 的 pH 值 有 关 。 在 改 变 溶 液 的 pH 值 时 测 定 溶 液 的 电 极 电 势 ， 然 后 以 电 极 电 势对 pH 作 图 ， 这 样 就 可 得 到 等 温 、 等 浓 度 的 电 势 － pH 曲 线 。 对 于Fe3+/Fe2+-EDTA 配 合 体 系 在 不同 的pH 值 范 围 内 ， 其 络 合 产 物 不 同 ， 以Y4-代 表 EDTA 酸 根 离 子 。 我 们 将 在 三 个 不同 pH 值 的 区 间 来 讨 论 其 电 极 电 势 的 变 化 。 ① 高 pH 时 电 极 反 应 为 Fe(OH)Y2-+e FeY2-+OH- 根 据 能 斯 特 (Nernst)方 程 ， 其 电 极 电 势 为 ： （ 标 准 ）－-2--2Fe(OH)YOHFeYln aaaFRT 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 （ 标 准 ）－ b1－FRTmmFRT303.2ln-2-2Fe(OH)YFeY）（）（pH 其 中1b =))(()(ln22 YOHFeKwFeYFRT。 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 mFeY2-  mFe2＋ 。 在 mFe2＋ / mFe3＋ 不 变 时 ，  与 pH 呈线 性关 系 。 如 图 中 的cd 段。 ②在 特 定 的PH 范 围 内 ， Fe2+和Fe3+能 与EDTA 生成 稳定 的 络 合 物FeY2-和FeY-， 其 电 极 反 应 为 FeY- ＋e FeY2- 其 电 极 电 势 为 （ 标 准 ）－-2FeYFeYln aaFRT 式中 ，（ 标 准 ）...