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MÉTODOS ELECTROQUÍMICOS
LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO
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QUÍMICA ELECTROANALÍTICA
Abarca un grupo de métodos analíticos cuantitativos basados en las propiedades eléctricas de una disolución de analito cuando forma parte de una celda electroquímica
LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO
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MÉTODOS ELECTROANALÍTICOS
INTERFASE DISOLUCIÓN
CONDUCTIMETRÍAESTÁTICOS(i=0)
DINÁMICOS(i>0)
POTENCIOMETRÍA POTENCIAL CONTROLADO INTENSIDAD CONSTANTE
CULOMBIMETRÍA A POTENCIAL DE ELECTRODO CONSTANTE
VOLTAMPEROMETRÍA
VALORACIONES AMPEROMÉTRICAS
ELECTROGRAVIMETRÍA
VALORACIONES CULOMBIMÉTRICAS
ELECTROGRAVIMETRÍA
CLASIFICACIÓN
LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO
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CELDA ELECTROQUÍMICAElectrodosDisolución de electrolito
Electrodo Zn Electrodo Cu
ZnSO4 0.01M CuSO4 0.01M
e- e-
mV
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POTENCIAL DE CELDA Cu/Zn
++= +20
/ log206.0
02 ZnEE ZnZn
++= +20
/log
206.0
02 CuEECuCu
+
+
+−=∆= ++ 2
20
/0
/log03.00202
Zn
CuEEEfem
ZnZnCuCu
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POTENCIAL DE CELDA Cu/Sn
++= +20
/ log03.002 CuEE CuCu
++= +20
/ log03.002 SnEE SnSn
+
+
+−=∆= ++ 2
20
/0
/log03.00202
Sn
CuEEEfem
SnSnCuCu
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ELECTRODO NORMAL DE HIDRÓGENO
Un electrodo de platino platinado sumergido en una disolución acuosa saturada de hidrógeno bajo una presión parcial de 1 atm y que además contiene un ácido fuerte en concentración tal que la actividad de los iones H+ sea unitaria, tiene un potencial absoluto igual a cero voltios a cualquier temperatura.
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ELECTRODO NORMAL DE HIDRÓGENO
VEEHH
00.00/2 2
== +
2H+ + 2e- H2(g)
0/ 0MM nEE +=
Mn+ + ne- M0
0/ 02 MM
EEfem +=∆=
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ELECTRODOS DE REFERENCIA
Reversible y obedece a la ecuación de Nernst.Presenta un potencial que es constante en el tiempo.Retorna a su potencial original después de haber estado sometido a corrientes pequeñas.Presenta poca histéresis con ciclos de temperatura.
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ELECTRODO DE CALOMELANOS
Hg Hg2Cl2 (sat), KCl (xM)
Hg2Cl2(s) + 2e- Hg0(l) + 2 Cl-
20
2/
1log206.0
022 −
+=Cl
EE HgClHg
E0 = 0.241 V (KCl sat.)
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POTENCIALES NORMALES VS ECS
0.529 V (ECS)
1.266 V (ECS)
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ELECTRODO DE Ag/AgCl
Ag AgCl (sat), KCl (xM)
AgCl(s) + 1e- Ag0(s) + Cl-
−+=
ClEE AgAgCl
1log06.00/ 0
E0 = 0.197 V (KCl sat.)
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POTENCIALES NORMALES VS Ag/AgCl
0.573 V (AgCl/Ag0)
1.31 V (AgCl/Ag0)
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ELECTRODOS INDICADORESIndicadores metálicosElectrodos de primera clase (Ag+/Ag0, Hg2
2+/Hg0, Cu2+/Cu0, etc.)
Electrodos de segunda clase (Electrodo de plata para determinación de cloruros, cianuros; electrodo de mercurio para la determinación de EDTA, etc)
Electrodos de tercera clase (Electrodo de mercurio para la determinación de calcio)
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ELECTRODOS INDICADORES
Indicadores redox metálicos inertesPt, Au, Carbón
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ELECTRODOS INDICADORES
Indicadores de membranaMembrana no cristalina
Vidrio (pH, Na+)Líquido (Ca2+)Líquido inmovilizado en un polímero rígido
Membrana cristalinaCristal único (LaF3 para F-)Policristalina o mezcla de cristales
Electrodos sensibles a moléculasMembranas permeables a gasesMembranas biocatalíticas
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ELECTRODO DE pH
H+disol + Na+Gl-vidrio Na+
disol + H+Gl-vidrio
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ELECTRODO DE pH
Membrana de vidrio:
Vidrio Corning 01522% Na2O
6% CaO72% SiO2
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ELECTRODO DE pH
ELECTRODO DE VIDRIOElectrodo dereferencia 1
Disoluciónde referencia interna
Disoluciónde analito
ECS H3O+=a1 Membrana H3O+ = a2, Cl- = 1.0M, AgCl (sat) Ag
Electrodo de referencia 2
EECS Ej EAg/AgClE1 E2
121
2
121
log0592.0´
log0592.0
aLEEaaEE
+=−
=−
pHLEE 0592.0´21 −=−
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CALIBRACIÓN DEL ELECTRODO DE pH
pHLEE 0592.0´21 −=−
0
0.2
0.4
0.6
0.8
1
1.2
0 2 4 6 8 10 12 14
pH
E1-E
2 (V
)
0.0592 V
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ELECTRODOS DE ION SELECTIVO
Electrodo de membrana líquida para Ca2+
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ELECTRODOS DE ION SELECTIVO
P
O
O
O
O
R
R Ca
P
O
O
O
O
R
R
[(RO)2POO]2Caorg 2(RO)2POO-org + Ca2+ac
1log2
0592.0´ aLEind +=
pCaLEind 20592.0´−=
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CALIBRACIÓN DEL ELECTRODO DE Ca
pCaLEind 20592.0´−=
0.0592/2 V
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ELECTRODOS DE ION SELECTIVO
Electrodo de membrana cristalina para F-
LaF3 dopado con EuF2
LaF3 sólido LaF2+
sólido + F-disolución
−−=Find aLE log0592.0´
pFLEind 0592.0´+=
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CALIBRACIÓN DEL ELECTRODO DE F-
pFLEind 0592.0´+=
0.0592 V
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SONDAS SENSIBLES A MOLÉCULAS
Sonda sensible a gases
Medición de CO2
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SONDAS SENSIBLES A MOLÉCULAS
Mecanismo de respuestaCO2 (ac)
Disoluciónexterna
Disolucióninterna
Poros de lamembrana
CO2 (ac) + H2O HCO3- +H+
Disolución interna
Disoluciónexterna
Disolucióninterna
CO2 (ac) + H2O HCO3- +H+
CO2 (g) CO2 (ac)
[ ]extind COLE 2log0592.0´ +́=
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