Potenciometria

POTENCIOMETRIA

2.1 Fundamentación de los métodos electroquímicos

Los métodos analíticos que se basan en las medidas del potencial de las pilas electroquímicas se conocen como métodos potenciométricos o simplemente potenciometría y ellos comprenden dos tipos de análisis.
Potenciometría directa: implica la medición directa del potencial de una celda a partir del cual se puede determinar laconcentración de un ión activo. Se ha utilizado principalmente para medir el pH de soluciones acuosas y actualmente también se utiliza para determinar otros iones utilizando electrodos selectivos de iones.
Titulación potenciométrica: comprende la medición de los cambios de potencial originados por la adición de un titulante a la muestra y ello permite determinar el punto de equivalencia. Se puedeaplicar a todos los tipos de reacciones que sean adecuadas para el análisis volumétrico (ácido-base, redox, precipitación, etc).Los métodos potenciométricos se han hecho muy populares debido a que el equipo requerido es relativamente simple, barato y fácil de automatizar.
Son aquellos que están basados en el comportamiento de una solución cuando forma parte de una celda electroquímica.
Losmétodos de rasgos electro analíticos son procesos instrumentales empleados para distintos análisis.
Utilizan todas las propiedades electroquímicas con las que cuenta una determinada solución para precisar debidamente la concertación que ésta posee de un analito.

ECUACIÓN DE NERNST

La Ecuación de Nernst expresa la relación cuantitativa entre el potencial redox estándar de un par redoxdeterminado, su potencial observado y la proporción de concentraciones entre el donador de electrones y el aceptor. La ecuación de Nernst se presenta como:
E = Eº -(RT/nF)lnQ
Es útil para hallar el potencial de reducción en los electrodos en condiciones diferentes a los estándares. La ecuación lleva el nombre en honor a quien la formuló, el físico-químico alemán Walther Hermann Nernst.
La ecuación tienela siguiente forma:
E= Eº – RT / nF . ln (Q)
De donde E, hace referencia al potencial del electrodo.
Eº= potencial en condiciones estándar.
R= constante de los gases.
T= temperatura absoluta (en grados Kelvin).
n= número de moles que tienen participación en la reacción.
F= constante de Faraday (con un valor de 96500 C/mol, aprox.)
Q= cociente de reacción
De éste modo,  para la reacción aA+ bB → cC + dD, Q adopta la expresión:
Q = [C] ^c. [D] ^d / [A] ^a. [B] ^b

CELDAS ELECTROQUIMICAS
Las celdas electroquímicas fueron desarrolladas a finales del siglo XVIII por los científicos Luigi Galvani y Allesandro Volta por lo que también se las denomina celda galvánica o voltaica en su honor. Una celda electroquímica es un dispositivo experimental por el cual se puede generarelectricidad mediante una reacción química (celda Galvánica). O por el contrario, se produce una reacción química al suministrar una energía eléctrica al sistema). Estos procesos electroquímicos son conocidos como “reacciones electroquímicas” o “reacción redox” donde se produce una transferencia de electrones de una sustancia a otra, son reacciones de oxidación-reducción. La celda electroquímica consta dedos electrodos, sumergidos en sendas disoluciones apropiadas, unidos por un puente salino y conectado por un voltímetro que permite el paso de los electrones.
Constituyentes de la celda
* Cátodo: se define como el electrodo en el cual se produce la reducción porque algunas especies ganan electrones. Posee carga negativa y a él migran los iones o cargas positivas.
* Ánodo: se define como elelectrodo en el cual se produce la oxidación porque algunas especies pierden electrones. Posee carga positiva y a él migran los iones o cargas negativas.
* Puente salino: es un tubo con un electrolito en un gel que está conectado a las dos semiceldas de una celda galvánica. Permite el flujo de iones, pero evita la mezcla de las disoluciones diferentes que podría permitir la reacción...