parametros fisicos quimicos: potencial oxireduccion

SEGUNDA PARTE

PARAMETROS FISICO-QUIMICOS: POTENCIAL OXIREDUCCION
EL POTENCIAL REDOX (Eh) es un valor relativo medido contra el punto 0 del electrodo
normal de hidrógeno (Figura 1) u otro electrodo secundario de referencia (ej. electrodo
calomel de HgCl ó Hg2Cl2 ó el electrodo plata/plata cloruro: Ag/AgCl[sat], KCl[sat]).
Cualquier sistema o ambiente que acepte electrones de un electrodonormal de
hidrógeno es una media celda con un potencial redox positivo. En contraposición,
cualquier ambiente o sistema que done electrones al electrodo normal de hidrógeno se
define como una media celda con un potencial redox negativo. El potencial redox se mide
en milivoltios o voltios. Un valor Eh positivo y de alta magnitud es indicativo de un
ambiente que favorece las reacciones deoxidación. Del otro lado, un valor Eh negativo
y de baja magnitud es indicativo de un ambiente altamente reductor.
Importancia ecológica:
Las reacciones de oxidación y reducción regulan el comportamiento de muchos
compuestos químicos presentes en cuerpos de agua naturales. La reactividad,
solubilidad y movilidad cíclica de elementos esenciales para los sistemas biológicos (ej.
Fe, S, N, C, P, yvarios elementos metálicos) son afectados por cambios en el potencial
redox. Al mismo tiempo, el potencial redox afecta la distribución y la actividad metabólica
de microorganismos.

POTENCIAL OXI-REDUCCION

Figura 1:

2

Electrodo normal de hidrógeno.

-0.301 V
Electrodo
de Referencia

PUENTE SALINO

H2 gas

PH

2

Electrodo
Indicador

Metro Digital

= 1 atm

placa deplatino

solución de HCl 1N

solución desconocida

Por convención, se le ha asignado un valor de cero (0) al potencial del electrodo
normal de hidrógeno, independientemente de la

temperatura

del

sistema.

En

consecuencia, al medirse el potencial desarrollado en una celda galvánica formada por
el electrodo normal de hidrógeno y un electrodo indicador, el potencial registradoserá
atribuido únicamente al electrodo indicador.

La pareja redox en esta celda está

integrada por hidrógeno molecular (H2 ) (el agente reductor) y el ión hidronio (el agente
oxidante). El flujo de electrones puede ser hacia el electrodo indicador (potencial con
valores positivos) o hacia el electrodo de hidrógeno (potencial con valores negativos).
La necesidad de una corriente dehidrógeno gaseoso para operar el electrodo normal
de hidrógeno constituye un elemento de riesgo. Al mismo tiempo, la preparación y el
mantenimiento de la placa de platino son procesos problemáticos. Por dichas razones,
el electrodo normal de hidrógeno es substituido frecuentemente por electrodos de
referencia secundarios más convenientes como: el electrodo calomel o electrodo de
plata inmerso en unasolución saturada de AgCl y KCl.

El electrodo calomel y el

electrodo de plata tienen un potencial de +0. 242 V y +0. 799 V respectivamente,
comparados contra el electrodo de hidrógeno, a un pH 0. El electrodo indicador es un
electrodo metálico inerte hecho de platino, oro, paladio o carbón. Refiérase a Skoog et
al., 1992 y a Cole, 1993 para más detalles sobre este tópico.

POTENCIALOXI-REDUCCION

Figura 2:

3

Perfil vertical del potencial redox (mV) en sedimentos.

Aceptador de
electrones
RESPIRACION AEROBICA +800

Producto

O2

RESPIRACION ANAEROBICA

H2O
+450

NO3NO2N2

(denitrificación)

-150

SO42-

(reducción de sulfato)

H2S
-250

(metanogénesis)

CO2
CH4

* Modificada de Lynch y Poole (1979).
El potencial redox en un perfil desedimento puede indicarnos cuál aceptador
inorgánico de electrones está siendo utilizado por miembros de la comunidad
microbiana residente que llevan a cabo respiración anaerobia. Potencial redox: efecto
en la distribución espacial y fisiología de microorganismos.

La distribución espacial de microorganismos aerobios y anaerobios está determinada
principalmente por el potencial redox del...