Latimer

Diagramas de Latimer

Apellidos, nombre
Departamento
Centro

Blasco Tamarit, Encarna (meblasco@iqn.upv.)
Ingeniería Química y Nuclear
Escuela Técnica Superior de Ingenieros
Industriales

1 Resumen de las ideas clave
En este artículo vamos a aprender qué es un Diagrama de Latimer, qué
representa, cuál es su utilidad y cuáles son sus principales características. Todo ello
lo veremos a través deejemplos para facilitar el aprendizaje de los conceptos
básicos de este documento.

2 Introducción
¿Cómo puedo expresar de forma resumida los potenciales de reducción
correspondientes a las diferentes especies de un elemento en sus diferentes
estados de oxidación?. Hay diversos esquemas que son útiles para representar las
estabilidades termodinámicas relativas de un conjunto de especies en las queun
elemento está presente en estados de oxidación diferentes.
En este documento se describe uno de estos esquemas: los diagramas de Latimer,
útiles para resumir los datos cuantitativos de la termodinámica de oxidaciónreducción de un elemento y llevar a cabo cálculos sobre el sistema en cuestión.

3 Objetivos
A partir de la lectura de este documento los alumnos serán capaces de:


Interpretar losdatos representados en un diagrama de Latimer.



Realizar cálculos sencillos a partir de un diagrama de Latimer.



Identificar especies que dismutan a partir de un diagrama de Latimer.

4 Diagramas de Latimer
4.1 Definición
Los diagramas de Latimer resumen los datos cuantitativos de los potenciales
normales (en voltios) redox para un elemento químico en cualquiera de los
compuestos que puedaformar, y por tanto en cualquiera de sus posibles estados
de oxidación.
En el diagrama de Latimer de un elemento el valor del potencial normal se escribe
sobre una línea horizontal que conecta especies del elemento en sus diferentes
estados de oxidación. La forma más oxidada del elemento se escribe en la parte
izquierda, y hacia la derecha aparecen, sucesivamente, los estados de oxidacióninferiores.

Ejemplo. A continuación, y para aclarar qué representan este tipo de diagramas,
se presenta el diagrama de Latimer del bromo en medio básico (pH=14).

BrO3-

0.54

BrO-

0.45

1.07

½ Br2

Br -

Gráfico 1. Diagrama de Latimer del bromo en medio básico

4.2 Características
Estos diagramas presentan una serie de características que se enumeran a
continuación:


Los diagramas incluyen los datosde potencial de reducción de cada
semicelda a 25ºC y [especies]=1M. Los diagramas corresponden a medios
ácidos ([H+]= 1M, pH=0) o a medios básicos ([OH-]= 1M, pH=14).



Los diagramas abrevian semirecciones redox, de modo que la conversión
de un diagrama de Latimer en una semireacción implica el ajuste de la
misma incluyendo las especies presentes en disolución acuosa.
Ejemplo. A continuación, semuestra la semireacción redox correspondiente
a una de las líneas del diagrama:

BrO3-

0.54

BrO-

BrO3- + 4e- + 2H2O → BrO- + 4OH

Eº (BrO

/
3

= 0.54 V

BrO-)

A partir de los valores de potenciales normales de reducción entre especies
adyacentes en el diagrama, pueden calcularse los valores de potenciales
normales de reducción entre especies no adyacentes. Para llegar a la
ecuación quepermite realizar este cálculo, hay que partir de dos
consideraciones:
- Los valores de variación de Energía Libre de Gibbs (∆Gº) se pueden
relacionar con el potencial normal de reducción (Eº) a partir de la siguiente
ecuación:
∆Gº = -nEºF
Ecuación 1. Variación de la energía libre normal de Gibbs en función del
potencial normal de reducción

donde,
∆Gº : variación de energía libre de Gibbs de unasemireacción
n: número de electrones intercambiados en la semireacción
Eº: Potencial normal de reducción de la semireacción
F: Constante de Faraday (96500 C/mol)
- La variación de energía libre de Gibbs global para varias
semireacciones sucesivas (∆Gº) es la suma de los valores correspondientes a
cada semireacción individual (∆Gºi), es decir los valores de energía libre de
Gibbs son aditivos:
∆Gº =...