Fundamentos De Técnicas Electroanalíticas
Páginas: 29 (7140 palabras)
Publicado: 13 de noviembre de 2012
TEMA 9. FUNDAMENTO DE LAS TÉCNICAS ELECTROANALÍTICAS (Resumen: diferenciar la paja del trigo)
1. Introducción
En estas técnicas la forma de energía que interacciona con la materia no es la luz, sino la energía eléctrica. Salvo algún método concreto que no va a producirse transferencia de electrones, en la gran mayoría de las técnicas la transferencia de ellos entre el electrodo y lamuestra (antes se intercambiaban fotones). El intercambio de electrones no es otra cosa que la oxidación o reducción de la materia.
Las técnicas electroanalíticas van a tener cierto parecido con las reacciones redox. La diferencia estriba en que en una reacción redox intervienen dos muestras, pero en una técnica electroanalítica intervienen una muestra y un electrodo.
La electroquímica se definecomo al rama de la química que se encarga del estudio de la interrelación entre la corriente eléctrica y los compuestos químicos. En consecuencia, una técnica electroquímica es una técnica analítica basada en las propiedades eléctricas de una disolución del analito cuando forma parte de una celda electroquímica.
Las ventajas de las técnicas electroquímicas son:
a) Dan informaciónespecífica para un estado de oxidación particular, ya sea el que tiene la muestra antes de reaccionar o el que alcanza tras el proceso.
b) Información química: la constante de velocidad, la constante de equilibrio, la estequiometría… Esta información también la podíamos obtener por métodos ópticos (monitorizando la formación de la molécula obtengo una curva de la que puedo extraer la velocidad dereacción).
c) Estas técnicas son válidas para cualquier sustancia electroactiva, es decir, para sustancias que puedan oxidarse o reducirse. Es extensible tanto para sustancias orgánicas como inorgánicas, sin embargo, algunas sustancias no podrán usarse, ya que en las condiciones de trabajo de estas técnicas no sufren ningún proceso redox.
d) Proporcionan información sobre las actividades, nosobre la concentración. Sin embargo, dado que trabajamos a concentraciones bajas, a nivel de trazas o mg/L, normalmente hablaremos de concentraciones.
e) Límites de detección bajos: esto es debido a que trabajamos en el orden de mg/L o incluso a nivel de μg/L (por debajo de los límites de detección de fluorescencia). Sin embargo, estas últimas técnicas no las vamos a estudiar.
f)Instrumentación relativamente barata: es más sencillo observar la reducción u oxidación de una sustancia que la absorción de luz. Esta sencillez abarata el proceso, de manera que para obtener una mínima información basta con tener dos electrodos, un voltímetro y un amperímetro.
2. Reacción redox (puesto que las TEA se basan en una reacción redox es importante conocer los requisitos para que se dé lamisma)
La información que podamos a obtener va a ser la misma que obteníamos en un proceso redox:
[pic]
Para que tenga lugar un proceso de reducción, debe tener lugar la oxidación. Por tanto, el conjunto que nosotros observamos es una especie oxidante, que da su forma reducida, y una especie reductora que da su forma oxidada. Obviamente, el número de electrones que cede la forma oxidada esel mismo que acepta la forma reducida.
Los requisitos para que tenga lugar una reacción redox son:
a) Especies electroactivas, es decir, necesitamos tener un oxidante y un reductor.
b) Termodinámicamente favorable: este hecho viene indicado por la diferencia de potenciales.
c) Obviamente, debe existir contacto físico entre las dos especies, para que la reacción tenga lugar.
d)El balance electrónico debe ser nulo, es decir, el número de electrones ganados por una especie debe ser igual al número de electrones cedidos por la otra.
e) Cinéticamente posible: la termodinámica nos dice si un fenómeno es posible, pero no nos indica la velocidad de reacción. Para que un proceso interese, debe ser rápido, es decir, en un tiempo corto debemos obtener resultados.
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1. Introducción
En estas técnicas la forma de energía que interacciona con la materia no es la luz, sino la energía eléctrica. Salvo algún método concreto que no va a producirse transferencia de electrones, en la gran mayoría de las técnicas la transferencia de ellos entre el electrodo y lamuestra (antes se intercambiaban fotones). El intercambio de electrones no es otra cosa que la oxidación o reducción de la materia.
Las técnicas electroanalíticas van a tener cierto parecido con las reacciones redox. La diferencia estriba en que en una reacción redox intervienen dos muestras, pero en una técnica electroanalítica intervienen una muestra y un electrodo.
La electroquímica se definecomo al rama de la química que se encarga del estudio de la interrelación entre la corriente eléctrica y los compuestos químicos. En consecuencia, una técnica electroquímica es una técnica analítica basada en las propiedades eléctricas de una disolución del analito cuando forma parte de una celda electroquímica.
Las ventajas de las técnicas electroquímicas son:
a) Dan informaciónespecífica para un estado de oxidación particular, ya sea el que tiene la muestra antes de reaccionar o el que alcanza tras el proceso.
b) Información química: la constante de velocidad, la constante de equilibrio, la estequiometría… Esta información también la podíamos obtener por métodos ópticos (monitorizando la formación de la molécula obtengo una curva de la que puedo extraer la velocidad dereacción).
c) Estas técnicas son válidas para cualquier sustancia electroactiva, es decir, para sustancias que puedan oxidarse o reducirse. Es extensible tanto para sustancias orgánicas como inorgánicas, sin embargo, algunas sustancias no podrán usarse, ya que en las condiciones de trabajo de estas técnicas no sufren ningún proceso redox.
d) Proporcionan información sobre las actividades, nosobre la concentración. Sin embargo, dado que trabajamos a concentraciones bajas, a nivel de trazas o mg/L, normalmente hablaremos de concentraciones.
e) Límites de detección bajos: esto es debido a que trabajamos en el orden de mg/L o incluso a nivel de μg/L (por debajo de los límites de detección de fluorescencia). Sin embargo, estas últimas técnicas no las vamos a estudiar.
f)Instrumentación relativamente barata: es más sencillo observar la reducción u oxidación de una sustancia que la absorción de luz. Esta sencillez abarata el proceso, de manera que para obtener una mínima información basta con tener dos electrodos, un voltímetro y un amperímetro.
2. Reacción redox (puesto que las TEA se basan en una reacción redox es importante conocer los requisitos para que se dé lamisma)
La información que podamos a obtener va a ser la misma que obteníamos en un proceso redox:
[pic]
Para que tenga lugar un proceso de reducción, debe tener lugar la oxidación. Por tanto, el conjunto que nosotros observamos es una especie oxidante, que da su forma reducida, y una especie reductora que da su forma oxidada. Obviamente, el número de electrones que cede la forma oxidada esel mismo que acepta la forma reducida.
Los requisitos para que tenga lugar una reacción redox son:
a) Especies electroactivas, es decir, necesitamos tener un oxidante y un reductor.
b) Termodinámicamente favorable: este hecho viene indicado por la diferencia de potenciales.
c) Obviamente, debe existir contacto físico entre las dos especies, para que la reacción tenga lugar.
d)El balance electrónico debe ser nulo, es decir, el número de electrones ganados por una especie debe ser igual al número de electrones cedidos por la otra.
e) Cinéticamente posible: la termodinámica nos dice si un fenómeno es posible, pero no nos indica la velocidad de reacción. Para que un proceso interese, debe ser rápido, es decir, en un tiempo corto debemos obtener resultados.
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