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Potenciometría
Técnica electroanalítica con la que se puede determinar la concentración de una especie electroactiva en una disolución
Partes del potenciómetro
Electrodo de referencia
Electrodo indicador de pH
Electrodo de referencia
Electrodo que tiene un potencial de equilibrio estable y conocido
Electrodo de trabajo
Electrodo sensible a la especie electroactiva
Estas celdas se componen de un elemento interno, normalmente de cable de cloruro de plata, un electrolito KCl y un liquido de contacto
Tipos de electrodo de trabajo
Electrodo metálico
Electrodo de membrana cristalina
Electrodo de vidrio
Electrodo de membrana líquida
Electrodo de membrana polimérica
Electrodo de vidrio
Consiste en una delgada membrana de vidrio sensible al pH sellada en el extremo de un tubo de vidrio de paredes gruesas o de plástico. El tubo contiene un pequeño volumen de ácido clorhídrico saturado con cloruro de plata.
Electrodo de membrana cristalina
Las membranas cristalinas se fabrican como mono- o policristalinas de una única substancia. Poseen una buena selectividad, porque solo iones que logran penetrar en la estructura cristalina pueden interferir con la respuesta del electrodo. La selectividad de membranas cristalinas puede ser tanto para catión y anión de la substancia que forma la membrana. Un ejemplo es el electrodo selectivo de fluoruro basado en cristales de LaF3.
Electrodo de membrana liquida
están formados por un disolvente insoluble en agua en el que se disuelve un intercambiador iónico orgánico que sea hidrofóbico y que reacciona selectivamente con el ión de interés. Se empapa una membrana sólida porosa con este líquido y se incorpora al electrodo selectivo de iones.
Metodos de determinación del pH
Clorímetro
Electrodo
Método del colorímetro
Usa un trozo de papel indicador del pH. Cuando se introduce el papel en la solución éste cambia de color. Cada color diferente indica un valor de pH diferente.
Método del electrodo
Éste método determina el pH, midiendo el potencial generado por un electrodo de vidrio que es sensible al ión hidronio.
Este potencial es comparado con un electrodo de referencia, que genera un potencial constante e independiente del pH.
Conductimetría
Método analítico que mide la capacidad de los iones en una solución de permitir el paso de la corriente eléctrica a través de sí y de esta manera obtener la molaridad.
Varía con la temperatura
Unidad de la conductrimetría
Siemens
Debido a que es la proporcionalidad entre el campo eléctrico y la densidad de corriente de conducción
Conductividad en medios líquidos
Está relacionada con la presencia de sales en solución, cuya disociación genera iones positivos y negativos.
Estos conductores se denominan electrolitos
Equipo de conductimetría
Celda de conductividad conectada a 4 resistencias en una fuente de corriente alterna y un galvanómetro
Se realiza a través de un puente de Wheatstone
Principios de la columbimetría
Se utiliza el corriente para depositar cuantitativamente uno o más de los iones en solución
Se requiere medir la cantidad de electricidad necesaria para transformar cuantitativamente el analíto en un estado de oxidación diferente
Coulumbimetría
Se basa en la oxidación o reducción electrolítica de un analito durante un tiempo suficiente para asegurar su conversión cuantitativa en un nuevo estado de oxidación
Tipos de coulumbimetría
A potencial controlado
A corriente controlada
Coulumbimetría a potencial controlado
El potencial del electrodo de trabajo se mantiene a un valor constante tal que la oxidación o reducción cuantitativa del analito ocurra sin intervención de las especies menos reactivas de la muestra o del solvente
Coulumbimetría a corriente controlada
Hay una corriente constante, la cual atraviesa una celda hasta que el indicador señala la terminación de la reacción analítica. La cantidad de carga necesaria para alcanzar el punto final se calcula entonces a partir de la magnitud de la corriente y del tiempo que ésta circula
Requisito del método coulumbimétrico
El analito debe reaccionar al 100% con la corriente, esto quiere decir que cada Faraday de carga eléctrica debe producir un cambio químico que corresponda a: 1/n
Ventajas de la coulumbimetría
No es necesario pesar el analíto
Se puede aplicar a sistemas que den depósitos con propiedades físicas deficientes así como reacciones que no den productos sólidos
Se pueden analizar cantidades de analito muy pequeñas
Instrumentos de la coulumbimetría potenciostática
Una celda de electrolisis
Un potenciostato
Integrador electrónico
Instrumentos de coulumbimetría amperostática
Celda
Titulador
Titulación coulumbimétrica
Método clásico que utiliza una valoración coulumbimétrica o volumétrica para determinar trazas de agua en una muestra
Mejor método para determinación del contenido de agua en cualquier tipo de muestra
Desventajas de la coulumbimetría
La necesidad de conocer perfectamente la reacción que se está llevando a cabo