Electroquimica Y Determinacion De Fosfatos

UNIVERSIDAD NACIONAL DE COLOMBIA
FACULTAD DE CIENCIAS
DEPARTAMENTO DE QUÍMICA
LABORATORIO DE PRINCIPIOS DE ANÁLISIS QUÍMICO (1000027)

TITULO DE LA PRÁCTICA: INTRODUCCIÓN A LA ELECTROQUÍMICA II. CONSTANTES Y APLICACIONES



OBJETIVO GENERAL
* Comprender la importancia de usar electrodos para medir voltajes y con ello suministrar información química.
OBJETIVOS ESPECIFICOS
*Establecer la relación existente en la celda construida entre la concentración del analito y el potencial obtenido.
* Utilizarla potenciometria para hallar la constante de equilibrio de la reacción redox utilizada.
* Afianzar conceptos de electroquímica.
* Interpretar una curva potenciometrica.
MARCO TEORICO
Los metodos potenciometricos de analisis se basan en la medida del potencial deceldas electroquimicas sin paso de corriente apreciable. Durante casi un siglo, la potenciometria se ha usado en la identificacion de puntos finales de valoraciones. En los metodos mas recientes, las concentraciones ionicas se miden directamente a apartir del potencial de electrodos de membrana selectivos de iones. Estos electrodos estan relativamente libres de interferencias y constituyen unaforma rapida, apropiada y no destructiva de determinacion cuantitativa de numerosos aniones y cationes de importancia.
Las medidas potenciometricas tambien se emplean en estudios fundamentales para determinar constants de equilibrio termodinamicas como Ka, Kb y Kps. Estos ejemplos son solo unos pocos de las miles de aplicaciones que tienen las medidas potenciometricas.
El equipo empleado enpotenciometria, sencillo y barato, comprende un electrodo de referencia. Un electrodo indicador y un dispositivo de medida de potenciales.
Una celda típica para el análisis potenciometrico, se puede representar como:

Un electrodo de referencia es una semicelda con un potencial de electrodo conocido, que permanece constante a temperatura constante y es independiente de la composición de la disolucióndel analito.
* POTENCIAL ESTÁNDAR DE HIDROGENO (SHE)
Tiene un voltaje igual a cero, es el menos usado debido a su complejo manejo. Tiene un montaje similar a la figura 1.

Figura1. Montaje del electrodo de referencia SHE.

* ELECTRODO DE CALOMELANOS
Se representa esquemáticamente de la siguiente manera:

Donde x representa la concentración de KCl que puede ser de 0.1M,1M y saturado (casi 4,6M). el potencial estándar E°=0.268 V, si es saturado E°=0.241V.
Figura2. Diagrama de electrodo de calomelanos saturado comercial típico.

* ELECTRODO PLATA /CLORURO DE PLATA
Tiene un potencial estandar E°=0.222M y saturado de KCl E°=0.197M.
Semireaccion:
Figura 3. Diagrama de un electro de plata/cloruro de plata.

Un electrodo indicador tiene un potencial quevaría de manera conocida con la concentración del analito.
* PRIMERA CLASE: un electrodo de primera clase es un electrodo metálico puro que esta e equilibrio directo con su catión en la solución.
* SEGUNDA CLASE: los metales no sirven únicamente como electrodos indicadores de sus propios cationes, sino que también responden a las actividades de aniones que forman precipitados poco solubleso complejos estables con esos cationes.
* ELECTRODOS METALICOS INERTES: Existen varios conductores inertes que responden a los sistemas redox. Se pueden materiales como el platino, oro, paladio y carbono para motorizar sistemas redox.
CALCULO DE CONSTANTES DE EQUILIBRIO REDOX
Consideremos las siguientes reacciones:

Se obtiene una ecuación ajustada para la reacción de interés almultiplicar la primera ecuación por b y la segunda por a es decir:

Posteriormente se resta la primera ecuación de la segunda para tener una ecuación ajustada a la reacción redox:

Cuando el sistema está en equilibrio, los potenciales de electrodos EA Y EB son iguales es decir:

Al sustituir cada pareja de esta ecuación con la expresión de Nernst, se observa que en el equilibrio:

Y reagrupando...