Potenciometria

| 2011 |
| UNIVERSIDAD VERACRUZANAERICK IVAN GARCIA FUENTES
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[POTENCIOMETRIA] |
ELOCTRODOS MAS COMUNES, CARACTERISTICAS Y APLICACIONES |

Métodos potenciométricos

Electrodos indicadores
Electrodos de referencia
Electrodos selectivos de iones
Potenciales de membrana
Aplicaciones analíticas

Potenciometría

Los métodos potenciométricos están basados en medidas de potencialde celda (Ecel)

Fundamento: Si en la celda diseñada, una de las semirreaciones se corresponde con un electrodo de referencia ( potencial constante) y la otra es dependiente de la concentración del analito (potencial indicador), teóricamente se puede calcular la concentración del mismo:

E celda = Eind.-Eref.+ Eunión líquida*

*Se entiende que la respuesta del electrodo indicador esNerstiana
•No necesariamente la celda ha de ser galvánica ( existen otras formas de generar el potencial del electrodo indicador)

Los llamados electrodos selectivos de iones integran en una misma celda ambos electrodos y la forma por la que se genera el potencial, puede obedecer a causas distintas (potencial de membrana).

*Potencial generado en la unión líquida (puente salino)

Este diseño nosiempre es eficaz.
Interesa diseñar un dispositivo que actuase como celda en contacto
con la disolución del analito (electrodo selectivo)

En cualquier caso en lugar de potenciometrías directas, es siempre
mejor usar la técnica como indicador potenciométrico del analito.
Electrodos de referencia:

Nunca se usa en el diseño de electrodos selectivos

Electrodos de referencia:

*Se puedenusar diferentes concentraciones de KCL:
0.1 M: (muy sensible a cambiar con la temperatura).
Saturado: mas sencillo de fabricar Esat. =0.2444 V a 25ºC
* Se usa aisladamente o combinado con el electrodo indicador

Electrodos de referencia:

La semirreación sería: AgCl(s) + e- Ag(s) + Cl-

Eº = 0.199 V a 25ºC

Electrodos indicadores:

Pueden ser de distintos tipos: 1) metálicos 2) demembrana (sólida o líquida)
3) enzimáticos y 4) de gases

Para efectuar la medida potenciométrica es preciso combinarlos con otro electrodo de referencia.

Electrodos metálicos: Un simple metal en contacto con sus iones en disolución

No todos los metales se pueden usar (presentan potenciales poco reproducibles) electrodos de primera clase

La no reproducibilidad se debe a la formación deóxidos superficiales, tensiones..etc

Electrodos metálicos:

En algunas circunstancias el electrodo puede responder a especies distintas a las del catión: aniones, ligandos..etc (electrodo de segunda clase).

Ejemplo: electrodo de Ag+ (indicador de Cl-):

EºAgCl = 0.222V

Electrodo de Cl- (electrodo de segunda clase)

El electrodo sirve para medir el descenso de [Ag+],
pCl- disminuyecon el aumento de pAg+

Electrodos inertes

Sirven como indicadores de cambio de potencial de sistemas redox
(indicadores potenciométricos en volumetrías redox) Ejemplos: Pt, Au,
Pd o C.

Electrodos de membrana

*Su fundamento es muy diferente al de los electrodos metálicos:
los metálicos transfieren electrones y las membranas iones.

•El diseño es también muy distinto.
•Se denominanelectrodos selectivos de iones.
•Su respuesta se relaciona como funcion px (pH, PCa..etc).
•Históricamente el electrodo de pH fue el primero.

Clasificación:

Las membranas pueden ser cristalinas y no cristalinas.
Las no cristalinas pueden ser de vidrio (electrodo de pH),
o líquidas ( electrodo de calcio).

Electrodo simple de pH.

Electrodo combinado de pH.

El electrodo dereferencia externo se incorpora dentro del dispositivo.

Electrodo de vidrio (pH)

Electrodo selectivo de H3O+

Fundamento: Los iones H3O+ se fijan parcialmente sobre la pared
externa e interna de la membrana de SiO2 y la diferencia de
concentraciones, genera un potencial eléctrico (de membrana EM).

La composición del vidrio fija selectivamente el tipo de ión a fijar.Típicamente en el caso...