Coulombimetria

DEFINICION
Coulombimetría: método de medida de la cantidad de electricidad necesaria para convertir cuantitativamente una sustancia en otra mediante electrolisis. Es el nombre dado a un grupo de técnicas de química analítica que determinan la cantidad de materia transformada en una reacción de electrólisis midiendo la cantidad de electricidad (en coulombios) consumida o producida.
Hay doscategorías básicas de técnicas coulombimétricas.
• Coulombimetría potenciostática: implica el mantenimiento de un potencial eléctrico constante durante la reacción mediante un potenciostato.
• valoración coulombimétrica o Coulombimetría amperostática: mantiene constante la corriente (medida en amperios) utilizando un amperostato.
La Coulombimetría tiene la ventaja frente al electro gravimetría deque no se necesita obtener un producto pesable y se adapta mejor a la automatización.

Durante el proceso electrolítico, la carga empleada se puede calcular integrando el área bajo la curva i vs tiempo. Los equipos requieren por lo tanto un cronómetro y un integrador.
Q=∫10 idt

El Faraday "F" es la carga que porta un mol de electrones, correspondiendo a 96500 C/mol de electrones. Unacaracterística indispensable de estos métodos es que el analito debe interaccionar con el 100% de la corriente. En estas condiciones, un Faraday provoca el cambio químico de un equivalente de sustancia.

Aplicaciones de la Coulombimetría.
Los métodos coulombimetricos a potencial controlado se han aplicado para determinar más de 50 elementos en compuestos orgánicos. Desde siempre ha sido utilizadoel mercurio como material para electrodo de trabajo y se han descrito métodos para el depósito de más de dos docenas de metales en este electrodo.
En los años recientes se han utilizado muchos otros materiales para los electrodos, como el platino y varias formas de carbono.
La Coulombimetría ha encontrado amplia utilización en el campo de la energía nuclear para la determinación prácticamentesin interferencias de uranio y plutonio. Por ejemplo, la relación entre uranio y oxigeno en el combustible nuclear usado se determino mediante Coulombimetría a potencial controlado con una precisión de desviación estándar relativa de 0.06%.
La Coulombimetría potenciostática también ofrece posibilidades para la determinación electrolítica (y la síntesis) de compuestos orgánicos. Por ejemplo, Meites& Meites han demostrado que el ácido tricloroacético y el ácido pícrico se reducen cuantitativamente en un cátodo de mercurio cuyo potencial se controla de manera apropiada.
Las mediciones coulombimétricas permiten determinar estos compuestos con un error relativo de algunas decimas porcentuales.
La Coulombimetría se utiliza para detección en la cromatografía de líquidos.

COULOMBIMETRO
Elcoulombímetro de mercurio es un dispositivo es un dispositivo de química electro analítica que utiliza mercurio para determinar la cantidad de materia transformada (en culombios) mediante la reacción siguiente:
1
Estos procesos de oxidación/reducción tienen una eficiencia del 100% con la amplia gama de las densidades de corriente. La medida de la cantidad de electricidad (culombios) que hacirculado se basa en los cambios de masa del electrodo de mercurio. La masa del electrodo puede aumentarse la deposición catódica de los iones de mercurio o disminuir durante la disolución anódica del metal.
Dónde:
Q -cantidad de electricidad (culombios);
- cambio de masa (gr);
F – constante de Faraday (96485 culombios Mol– 1) y
M la masa molar de mercurio: (200,59 g Mol–1).
Este culombímetro tiene diferentes construcciones, pero todas ellas se basan en mediciones de masa. Una de las más construcciones más importantes se muestra en la imagen. Se compone de dos depósitos conectados por un delgado capilar graduado. Todo el sistema contiene una solución de iones de mercurio (II).
(Estructura)

Cada uno de los depósitos tiene un electrodo sumergido en una gota...