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MÉTODOS ELECTROQUÍMICOS
LUCÍA HERNÁNDEZ GARCIADIEGO
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
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
CELDA ELECTROQUÍMICAElectrodosDisolución de electrolito
Electrodo Zn Electrodo Cu
ZnSO4 0.01M CuSO4 0.01M
e- e-
mV
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
POTENCIAL DE CELDA Cu/Sn
++= +20
/ log03.002 CuEE CuCu
++= +20
/ log03.002 SnEE SnSn
+
+
+−=∆= ++ 2
20
/0
/log03.00202
Sn
CuEEEfem
SnSnCuCu
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.
ELECTRODO NORMAL DE HIDRÓGENO
VEEHH
00.00/2 2
== +
2H+ + 2e- H2(g)
0/ 0MM nEE +=
Mn+ + ne- M0
0/ 02 MM
EEfem +=∆=
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.
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.)
POTENCIALES NORMALES VS ECS
0.529 V (ECS)
1.266 V (ECS)
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.)
POTENCIALES NORMALES VS Ag/AgCl
0.573 V (AgCl/Ag0)
1.31 V (AgCl/Ag0)
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)
ELECTRODOS INDICADORES
Indicadores redox metálicos inertesPt, Au, Carbón
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
ELECTRODO DE pH
H+disol + Na+Gl-vidrio Na+
disol + H+Gl-vidrio
ELECTRODO DE pH
Membrana de vidrio:
Vidrio Corning 01522% Na2O
6% CaO72% SiO2
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 −=−
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
ELECTRODOS DE ION SELECTIVO
Electrodo de membrana líquida para Ca2+
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´−=
CALIBRACIÓN DEL ELECTRODO DE Ca
pCaLEind 20592.0´−=
0.0592/2 V
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´+=
CALIBRACIÓN DEL ELECTRODO DE F-
pFLEind 0592.0´+=
0.0592 V
SONDAS SENSIBLES A MOLÉCULAS
Sonda sensible a gases
Medición de CO2
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´ +́=
