TÉCNICAS ELECTROANALÍTICAS

Presentación del tema: "TÉCNICAS ELECTROANALÍTICAS"— Transcripción de la presentación:

1 TÉCNICAS ELECTROANALÍTICAS
MÉTODOS POTENCIOMÉTRICOS

2 Los métodos potenciométricos se clasifican dentro del campo de la Química Electroanalítica. Para introducir el tema se hará referencia a las CELDAS ELECTROQUÍMICAS Una celda electroquímica contiene al menos dos ELECTRODOS que completan un circuito. Cada electrodo debe estar sumergido en una solución adecuada de electrolito Para que circule una corriente eléctrica en la celda, es necesario a) Que los electrodos se conecten externamente mediante un conductor metálico y b) Que las dos disoluciones de electrolitos estén en contacto para permitir el movimiento de los iones de una semicelda hacia la otra, dicha unión puede ser un puente salino.

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4 Cada electrodo posee un potencial de electrodo o semicelda
Existen dos tipos de celdas: GALVÁNICAS Y ELECTROQUÍMICAS, las celdas galvánicas producen energía y las celdas electroquímicas consumen energía. Ambos tipos de celdas poseen un ánodo y un cátodo, siendo la el CÁTODO el electrodo donde se produce la REDUCCIÓN y el ÁNODO el electrodo donde se produce la OXIDACIÓN. Para calcular el “POTENCIAL DE UNA CELDA, E”, se usa la ECUACION DE NERST. Cada electrodo posee un potencial de electrodo o semicelda Potencial de la celda E = potencial del cátodo – potencial del ánodo.

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6 El equipo requerido para los métodos potenciométricos es sencillo y de bajo costo, e incluye:
Un electrodo de REFERENCIA cuyo potencial debe ser conocido, constante y completamente insensible a la composición de la solución en estudio. Un electrodo INDICADOR cuya respuesta debe ser rápida y reproducible ante los cambios de actividad del ión del analito (su respuesta dependerá de la concentración del analito) Un dispositivo para medir el potencial con resistencia grande respecto de la celda. Entre los electrodos de referencia mas conocidos se encuentran los electrodos CALOMELANOS que inclu- yen mercurio en una solución saturada de HgCl (I)

7 Y que también contiene una concentración conocida de cloruro de potasio (KCl).
Otro electrodo de referencia ampliamente utilizado es el de PLATA/CLORURO DE PLATA, que consiste en un electrodo de plata sumergido en una solución de KCl que ha sido saturada con AgCl. Existen electrodos indicadores de dos tipos: 1.METÁLICOS Y 2. DE MEMBRANA, entre los primeros se distinguen, Electrodos de 1era, 2da y 3ra. Especie y electrodos REDOX. Electrodos indicadores de MEMBRANA: Comercialmente se pueden adquirir una amplia variedad de este tipo de electrodos, que permite determinación rápida y selectiva de numerosos aniones y cationes que

8 Mediante mediciones potenciométricas directas
Mediante mediciones potenciométricas directas. A este tipo de electrodos se les denomina también ELECTRODOS DE IÓN ESPECÍFICO. De acuerdo con la composición física y química dela membrana, se han desarrollado electrodos de membrana cristalina, no cristalina, líquida inmobilizada en un polímero rígido. Sin embargo, el electrodo de vidrio para medir pH, se desarrolló varias décadas antes que todos los demás electrodos de membrana.

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10 ELECTRODO PARA LA MEDICIÓN DE pH
Este electrodo contiene un electrodo interno de referencia (Ag/AgCl o de calomel) sumergido en una solución amortiguadora (generalmente de fosfato con pH 7) la cuál contiene iones cloruro separados de la solución de prueba mediante la membrana de vidrio. El cuerpo del electrodo es un tubo de vidrio no conductor y está sellado con un bulbo fabricado de un vidrio conductor especial, que constituye la membrana sensible al pH. El cuerpo se llena con una solución de electrolito amortiguada a un valor de pH y de concentración iónica fijos. Un electrodo de referencia externo completa el conjunto. Modernamente, se utiliza un electrodo combinado, que integra en una sóla unidad los electrodos sensor de pH y de referencia.

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12 Concentración de NaOH moles/litro
POTENCIOMETRÍA: Consiste en la medida de la FEM de una celda galvánica. Los métodos potenciométricos son de dos tipos: Se calibra un sistema de electrodo indicador, midiendo su potencial respecto de un electrodo de referencia, en una o más disoluciones de la especie que se desea determinar. Potencial en función de la actividad Potencial e función de la concentración Potencial de electrodo Concentración de NaOH moles/litro

13 Potencial de la celda empleada: E obs = E ref + E ind + E j (unión)
(E ref: potencial del electrodo de referencia, E ind: potencial del electrodo indicador y E j: potencial de unión). Una sola lectura de la FEM en la solución de la muestra, mediante un milivoltímetro para pH, se compara con una recta de calibración previamente elaboradada, o con la concentración desplegada directamente en la escala de un medidor específico de iones calibrado. 2. La medición del potencial para localizar el punto de equivalencia en una titulación potenciométrica. La titulación consiste en medir y registrar el potencial de la celda después de cada adición de reactivo, al

14 Inicio se agrega la solución estándar en volúmenes mayores, pero al aproximarse al punto final se agregan adiciones pequeñas y de volúmenes iguales. La titulación se lleva mucho más allá del punto final. Siempre debe efectuarse bajo agitación constante y con tiempo suficiente para alcanzar el equilibrio. Punto final Volumen AgNO3 0.1 N

15 En las Titulaciones poten- ciométricas de precipitación, el electrodo indicador es a menudo el metal que se deriva como catión reactan- te, o también electrodos de membrana sensible a uno de los iones participantes. Para efectuar Titulaciones de Formación de Iones Comple- jos, se utilizan electrodos metálicos y electrodos de membrana. El electrodo de mercurio es útil para las titulaciones con EDTA. LasTitulaciones Potenciométricas de Neutralización son útiles para el análisis de mezclas de ácidos poliprópticos o de bases, especialmente cuando las soluciones están coloreadas o turbias.

16 Titulación poteciométrica de óxido-reducción
Se usa un electrodo de platino que responde rápidamente a muchos pares de oxidación-reducción, creando un potencial que depende de la razón de concentración entre reactivos y productos.