电势pH曲线的测定final-by-hotel

电势—pH 曲线的测定实验人：侯韬同组实验人：谢宇铭环境系 33 班学号：2025010369实验日期：2025.3.15【引言】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 pH 值有关，此时，电极电势不仅随溶液的浓度和离子强度变化，还要随溶液的 pH 值而变化。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 pH 值，然后以电极电势 ε 对 pH 做图，这样就制作出体系的电势—pH 曲线，称为电势—pH 图。在一定温度下，体系的电极电势将与溶液中氧化态和还原态浓度比值的对数呈线性关系。【实验目的】测定体系的电势－pH 图，掌握测定原理和 pH 计的使用方法。【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间的反应，但是很多氧化还原反应的发生都与溶液的 pH 值有关，此时，电极电势不仅随溶液的浓度和离子强度变化，还要随溶液的 pH 值而变化。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 pH 值，然后以电极电势 ε 对 pH 做图，这样就制作出体系的电势—pH 曲线，称为电势—pH 图。溶液的平衡电极电势与溶液的浓度关系为：在恒温及溶液离子强度保持定值时：一定温度下，体系的电极电势将于溶液中氧化态和还原态浓度比值得对数呈线性关系。本实验所讨论的是 Fe3+/Fe2+—EDTA 络合体系。体系的基本电极反应为：FeY- + e = FeY2-其电极电势为：EDTA 过量情况下：在低 pH 时的基本电极反应为：FeY- + H + e = FeHY-在较高 pH 时为：Fe(OH)Y2- + e = FeY2+ + OH-可知，体系的电极电势和溶液的 pH 有关。在低 pH 和高 pH 值时，Fe3+/Fe2+EDTA 络合体系的电极电势不仅与的比值有关，而且也和溶液的 pH 有关。在比值不变时，其电势-pH 为线性关系，其斜率为-2.303RT/F。 图 I—24.1 是 Fe3+/Fe2+EDTA 络合体系(均为 0.15mol·dm-3)的一组电势—pH 曲线。图中每条曲线都分为三段：中段是水平线，称电势平台区；在低 pH 和高 PH 时则都是斜线。表 1：曲线Ⅰ09.9×10-2Ⅱ6.2×10-23.1×10-22Ⅲ9.6×10-26.0×10-4160Ⅳ10.0×10-20 图 I—24.1 所标电极电势都是相对于饱和甘汞电极的值。I—Ⅳ4 条曲线对应各组分的浓度如表 1 所示。 天然气中含有 H2S，它是有害物质。利用 Fe3+—EDTA 溶液可以将天然气中的硫分氧化为元素硫除去，溶液中 Fe3+—EDTA 络合物被还原为 ...