Electoquimica_celdas_Tmod1 Copia
















UAT Unidad Académica Reynoza Aztlán Mayo 2004 (rev.)




POTENCIOMETRÍA Y MEDICIÓN DEL pH

Después de la balanza analítica, podemos decir que el medidor del pH es el más común de los aparatos usados en la generalidad de los laboratorios. Su utilidad va más allá de la medición del pH.
En esencia, un medidor depH, es un voltímetro, un dispositivo para medir la Fuerza Electromotriz (f.e.m) y puede usarse para muchas determinaciones analíticas que dependen de la medición de la f.e.m. o de las diferencias de potencial eléctrico.
Las lecturas pueden aplicarse en forma directa como es el caso del pH o cuando se determina la actividad de aniones o cationes ( con electrodos selectivos a iones ), o se puedeutilizar para seguir el progreso de una titulación, en este caso los cambios en las lecturas son lo que nos importa.
También se puede utilizar para medir: ksp, Keq, Ka y Kb en aplicaciones de investigación.


POTENCIAL - F.E.M. Y SU RELACIÓN CON CANTIDADES QUÍMICAS

ENERGÍA ELÉCTRICA:
Podemos decir que la energía eléctrica es la :
CANTIDAD DE ELECTRICIDAD * LA CAÍDA DE POTENCIAL.

LA CANTIDAD DEELECTRICIDAD es el número de electrones o cargas elementales que cambian de lugar. y se obtiene multiplicando la CORRIENTE ( vel. flujo de electrones ) x tiempo ( seg. ).
E= AMPERE x SEGUNDO ( COULOMB ).

CAÍDA DE POTENCIAL:
Las diferencias de potencial ( caída ) están dadas en Volts.
Podemos decir que el potencial eléctrico en un punto dado es la presión de electrones en dicho punto.
La diferenciadel potencial eléctrico es lo que decidirá hacia donde fluirán los electrones. Esto sería similar a la presión neumática o a el calor, donde en ambos casos la energía fluirá del mayor al menor.
Los electrones son siempre negativos y ellos se mueven dentro del metal de un conductor siempre desde un punto de un potencial mas negativo hacia un punto de un potencial menos negativo ( o mas positivo ),asumiendo claro que no estén presentes fuerzas externas que se opongan o hagan reversible el movimiento.
FUERZA ELECTROMOTRIZ.
Es cualquier fuerza no eléctrica que inicia el movimiento de los electrones. Ejemplos:
TRABAJO MECÁNICO: Generadores para obtener corriente eléctrica.
ENERGÍA RADIANTE: Celdas fotoeléctricas.
ENERGÍA CALORÍFICA: Los termopares.


ENERGÍA QUÍMICA: Una reacción.
ENERGÍAQUÍMICA:
Es esta energía química la que nos interesará en este curso. Veremos la ENERGÍA QUÍMICA de una reacción como fuente de f.e.m. y como se relaciona esto con los métodos electroanalíticos.
CELDA VOLTAICA:
Se basa en que la energía química de una reacción orientará la corriente eléctrica y así generar una f.e.m.

Zn + CuSO4 ----------> Cu + ZnSO4 Reacción completa.

En lacelda voltaica se efectúa la misma reacción que la anotada en la " reacción completa ", pero en la celda , dicha reacción esta en equilibrio. Cualquier reacción se puede describir por medio de dos semireacciones, así en el caso de la celda voltaica tendremos:

REACCIÓN CATÓDICA: Cu ++ + 2e ---------------> Cu o
REACCIÓN ANÓDICA: Zn ---------------> Zn ++ + 2e


Lasuma de las dos semireacciones nos dará la reacción total.


Figura 1


Refiriéndonos a la figura 1, vamos a ver como teniendo físicamente separados los iones de Cobre del metal Zinc se puede efectuar la reacción de la misma forma, solo que los electrones tendrán que viajar por el alambre para llegar a los iones de Cobre.
Reacciónanódica: Zn -----------------> Zn ++ + 2e Aquí se disuelve el Zinc, dejando libres electrones ( en el electrodo ), y estos al tener mayor potencial, fluirán por el alambre hacia el electrodo de Cobre y cuando se encuentran en la interfase electrodo de Cobre-solución se produce la
Reacción Catódica : Cu ++ + 2e ---------------> Cu o Depositándose el Cobre.
Al irse depositando el...