INGENIERIA BIOQUIMICA QUIMICA ANALITICA METODOS ELECTROANALITICOS 26 DE MARZO DEL 2012

INTRODUCCION Los mtodos electroanalticos se basan en la medida de una magnitud elctrica bsica: intensidad de corriente, potencia, resistencia (o conductancia) y carga. Estos mtodos se clasificas en dos grandes grupos: Electrdicos e inicos. Los mtodos electrdicos, son aquellos que se encargan de la medida de magnitudes que estn asociadas a procesos de electrodo (reacciones electroqumicas), como pueden ser los potenciales, corrientes de celda, cargas elctricas, resistencia... Todos estos procesos tienen lugar en la interfase electrodo-disolucin. Los mtodos que tienen lugar en la interfase pueden ser estticos o dinmicos en funcin de cmo acten las celdas electrolticas en ausencia o presencia de corriente elctrica. La diferencia entre estos, reside en que en los estticos el potencial se mide en el equilibrio (no hay electrolisis), mientras que en los dinmicos si que se produce el fenmeno de electrolisis Por otro lado, los mtodos inicos, que estn basados en la medida de las propiedades de la disolucin inica. Estos transcurren en el seno de la disolucin. Por tanto, los mtodos electroanalticos se clasifican en funcin de donde tiene lugar el proceso: En el seno de la disolucin: Electroforesis y conductimetria. En la interfase.

Los mtodos electroqumicos de anlisis, o mtodos electro-analticos, son, en general, menos utilizados que los espectroscpicos o cromatogrficos. Posiblemente, una de las

causas radique en el poco conocimiento que se tiene de esta rama de la Ciencia, pues, aunque la teora de la Electroqumica no es ms compleja ni abstracta que la de la Espectro-qumica, sin embargo, es mucho menos conocida. Frente a los inconvenientes mencionados, los mtodos electro-analticos ofrecen importantes ventajas, entre las que cabe citar: * Mayor especificidad para un determinado estado de oxidacin. Por ejemplo, por mtodos electroqumicos puede determinarse la cantidad de Fe2+ y la de Fe3+ presentes en una mezcla de ambas especies, mientras que muchos mtodos espectro-qumicos proporcionan nicamente la cantidad total de hierro. * Muchos mtodos electro-analticos proporcionan informacin sobre la actividad de una determinada especie, en lugar de hacerlo sobre la concentracin, lo cual puede ser interesante en ciertas ocasiones. * La instrumentacin es, en general, relativamente barata. Los mtodos electro-analticos se basan en reacciones electroqumicas. Por ello, en primer lugar, se considerarn algunas cuestiones relacionadas con estos procesos y su relacin con las reacciones qumicas CLASIFICACION DE LOS MTODOS ELECTROANLITICOSSegn las propiedades electroqumicas medidas se distinguen una serie de tcnicas electroanaliticas: POTENCIOMETRA: Tcnica que mide el potencial de un sistema electroqumico en equilibrio Para determinar la actividad de algunas sustancias de la disolucin. Sin paso de corriente apreciable. Se podra considerar que es el ms utilizado en cuanto a medidas instrumentales qumicas. CONDUCTIMETRA: Mtodo que se utiliza para medir la conductividad de una disolucin inica o salina y se realiza por medio del movimiento de estos en la disolucin. ELECTROGRAVIMETRA: El fin es la determinacin de la cantidad de analito presente mediante su conversin electroltica en un producto que se deposita y se pesa en uno de los

electrodos. Es necesario que haya una corriente elctrica. CULOMBIMETRA: En este caso la cantidad de analito se determina midiendo la cantidad de carga elctrica necesaria para convertirlo totalmente en producto. Estos dos ltimos mtodos descritos son electrolticos, es decir, hay una carga neta y una reaccin de celda neta. Son mtodos relacionados en los cuales la electrolisis se lleva a cabo durante un tiempo determinado para asegurar la oxidacin-reduccin completa de la sustancia a analizar y formar un producto de composicin conocida. VOLTAMETRA: Este mtodo se basa en la medida de la corriente en funcin del potencial aplicado a un electrodo pequeo sumergido en una disolucin que contiene una especie electroactiva en condiciones de polarizacin. El consumo de analito es mnimo, mientras que en otros mtodos casi todo el analito se convierte en producto.

REACCIONES ELECTROQUIMICASUna reaccin qumica de oxidacinreduccin es la que se produce con intercambio de electrones entre oxidantes y reductores: Ox1 + b Red2 = a Red1 + b Ox2 En una reaccin redox siempre estn implicados, al menos, dos sistemas redox, y la constante de equilibrio est relacionada con los potenciales normales de los sistemas implicados, a travs de la expresin:

donde E1 y E2 son los potenciales normales, y n el nmero de moles de electrones intercambiados. Cuando se conoce el valor de la constante de equilibrio, puede deducirse

el sentido de la reaccin. Esta se produce por simple mezcla de los reactivos y generalmente en un tiempo muy corto (muchas veces, instantneamente). Una reaccin electroqumica es una reaccin redox en la que el intercambio de electrones tiene lugar en un electrodo. Ello hace que, por ser un proceso heterogneo que se lleva a cabo en la interfase electrododisolucin, el tiempo para que se efecte puede ser largo, lo cual supone una limitacin en lo que respecta a su utilizacin cuantitativa. Sin embargo, el hecho de que en las reacciones electroqumicas el reactivo sea el propio electrn, constituye una ventaja importante respecto a oxidantes y reductores qumicos, al evitarse todo tipo de procesos secundarios (precipitaciones, reacciones de complejacin, etc.) que pueden producirse con estas especies. Adems, el flujo de electrones es fcilmente medible e incluso imponible. Por otra parte, las reacciones electroqumicas se producen siempre asociadas con el fenmeno de la electrlisis. Para llevar a cabo una electrolisis es necesario lo siguiente: una clula electroltica, o recipiente en el que se realiza el proceso, una fuente de corriente contina, diferentes aparatos de medida (mili-voltmetros, micro-ampermetros, etc) y unos electrodos. El electrodo en el que se llevan a cabo oxidaciones recibe el nombre de nodo, y en el que se efectan reducciones se denomina ctodo. Estas definiciones de ctodo y nodo son aplicables, tanto a clulas electrolticas, como a pilas galvnicas.

BIBLIOGRAFIA http://www.uam.es/personal_pdi/ciencias/manchi//alim/TRABAJOS0809/trabajo3.pdf

Douglas A. Skoog; Donald M. West; F. James Holler y Stanley R. Crouch, FUNDAMENTOS DE QUMICA ANALTICA. Editorial THOMSON.

http://ocw.usal.es/ciencias-experimentales/analisis-aplicado-a-la-ingenieriaquimica/contenidos/course_files/Tema_7.pdf