Quimica Analitica Metodos Electroanaliticos

INGENIERIA BIOQUIMICA QUIMICA ANALITICA METODOS ELECTROANALITICOS 26 DE MARZO DEL 2012

INTRODUCCION

Los métodos electroanalíticos se basan en la medida de una magnitud eléctrica básica: intensidad de corriente, potencia, resistencia (o conductancia) y carga. Estos métodos se clasificas en dos grandes grupos: Electródicos e iónicos. Los métodos electródicos, son aquellos que se encargan de la medida de magnitudes que están asociadas a procesos de electrodo (reacciones electroquímicas), como pueden ser los potenciales, corrientes de celda, cargas eléctricas, resistencia... Todos estos procesos tienen lugar en la interfase electrodo-disolución. Los métodos que tienen lugar en la interfase pueden ser estáticos o dinámicos en función de cómo actúen las celdas electrolíticas en ausencia o presencia de corriente eléctrica. La diferencia entre estos, reside en que en los estáticos el potencial se mide en el equilibrio (no hay electrolisis), mientras que en los dinámicos si que se produce el fenómeno de electrolisis Por otro lado, los métodos iónicos, que están basados en la medida de las propiedades de la disolución iónica. Estos transcurren en el seno de la disolución. Por tanto, los métodos electroanalíticos se clasifican en función de donde tiene lugar el proceso: En el seno de la disolución: Electroforesis y conductimetria. En la interfase.

Los métodos electroquímicos de análisis, o métodos electro-analíticos, electro-analít icos, son, en general, menos utilizados que los espectroscópicos o cromatográficos. Posiblemente, una de las

causas radique en el poco conocimiento que se tiene de esta rama de la Ciencia, pues, aunque la teoría de la Electroquímica no es más compleja ni abstracta que la de la Espectro-química, sin embargo, es mucho menos conocida. Frente a los inconvenientes mencionados, los métodos electro-analíticos ofrecen importantes ventajas, entre las que cabe citar: * Mayor especificidad para un determinado estado de oxidación. Por ejemplo, por métodos electroquímicos puede determinarse la cantidad de Fe2+ y la de Fe3+ presentes en una mezcla de ambas especies, mientras que muchos métodos espectro-químicos proporcionan únicamente la cantidad total de hierro. * Muchos métodos electro-analíticos proporcionan información sobre la actividad de una determinada especie, en lugar de hacerlo sobre la concentración, lo cual puede ser interesante en ciertas ocasiones. * La instrumentación es, en general, relativamente barata. Los métodos electro-analíticos se basan en reacciones electroquímicas. Por ello, en primer lugar, se considerarán algunas cuestiones relacionadas con estos procesos y su relación con las reacciones químicas CLASIFICACION DE LOS MÉTODOS ELECTROANÁLITICOS Según las propiedades electroquímicas medidas se distinguen una serie de técnicas electroanaliticas: POTENCIOMETRÍA : Técnica que mide el potencial de un sistema electroquímico en equilibrio

Para determinar la actividad de algunas sustancias de la disolución. Sin paso de corriente apreciable. Se podría considerar que es el más utilizado en cuanto a medidas instrumentales químicas. CONDUCTIMETRÍA : Método que se utiliza para medir la conductividad de una disolución

iónica o salina y se realiza por medio del movimiento de estos en la disolución. ELECTROGRAVIMETRÍA : El fin es la determinación de la cantidad de analito presente

mediante su conversión electrolítica en un producto que se deposita y se pesa en uno de los

electrodos. Es necesario que haya una corriente eléctrica. CULOMBIMETRÍA: En este caso la cantidad de analito se determina midiendo la cantidad de

carga eléctrica necesaria para convertirlo totalmente en producto. Estos dos últimos métodos descritos son electrolíticos, es decir, hay una carga neta y una reacción de celda neta. Son métodos relacionados en los cuales la electrolisis se lleva a cabo durante un tiempo determinado para asegurar la oxidación-reducción completa de la sustancia a analizar y formar un producto de composición conocida. VOLTAMETRÍA : Este método se basa en la medida de la corriente en función del potencial

aplicado a un electrodo pequeño sumergido en una disolución que contiene una especie electroactiva en condiciones de polarización. El consumo de analito es mínimo, mientras que en otros métodos casi todo el analito se convierte en producto.

REACCIONES ELECTROQUIMICAS Una reacción química de oxidación – reducción es la que se produce con intercambio de electrones entre oxidantes y reductores: Ox1 + b Red2 = a Red1 + b Ox2 En una reacción redox siempre están implicados, al menos, dos sistemas redox, y la constante de equilibrio está relacionada con los potenciales normales de los sistemas implicados, a través de la expresión:

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

el sentido de la reacción. Esta se produce por simple mezcla de los reactivos y generalmente en un tiempo muy corto (muchas veces, instantáneamente). Una reacción electroquímica es una reacción redox en la que el intercambio de electrones tiene lugar en un electrodo. Ello hace que, por ser un proceso heterogéneo que se lleva a cabo en la interfase electrodo – disolución, el tiempo para que se efectúe puede ser largo, lo cual supone una limitación en lo que respecta a su utilización cuantitativa. Sin embargo, el hecho de que en las reacciones electroquímicas el reactivo sea el propio electrón, constituye una ventaja importante respecto a oxidantes y reductores químicos, al evitarse todo tipo de procesos secundarios (precipitaciones, reacciones de complejación, etc.) que pueden producirse con estas especies. Además, el flujo de electrones es fácilmente medible e incluso imponible. Por otra parte, las reacciones electroquímicas se producen siempre asociadas con el fenómeno de la electrólisis. Para llevar a cabo una electrolisis es necesario lo siguiente: una célula electrolítica, o recipiente en el que se realiza el proceso, una fuente de corriente continúa, diferentes aparatos de medida (mili-voltímetros, micro-amperímetros, etc) y unos electrodos. El electrodo en el que se llevan a cabo oxidaciones recibe el nombre de ánodo, y en el que se efectúan reducciones se denomina cátodo. Estas definiciones de cátodo y ánodo son aplicables, tanto a células electrolíticas, como a pilas galvánicas.

BIBLIOGRAFIA 

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

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

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