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• Cristian Diaz

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FACULTAD DE CIENCIAS BASICAS DEPARTAMENTO DE QUIMICA AREA ANALITICA GUIA No. 2 APLICACIÓN DELA POTENCIOMETRÍA DIRECTA SIN ADICIÓN ESTÁNDAR 1. OBJETIVOS Determinar la concentración de una solución problema utilizando la potenciometría directa sin adición estándar. Manejar correctamente los equipos, materiales y elementos de laboratorio requeridos para construir una celda con un electrodo estándar.

2. INTRODUCCION Potenciometría es una técnica electroanalítica basada en la medida de diferencia de potenciales. El objetivo de una medición potenciométrica es obtener información acerca de la composición de una solución mediante la determinación del potencial que se genera entre dos electrodos. La medición del potencial se efectúa bajo condiciones reversibles y esto implica que se debe permitir que el sistema alcance el equilibrio, extrayendo la mínima cantidad de intensidad de corriente (i≈0), para no intervenir sobre el equilibrio que se establece entre el electrodo y el analito. Para obtener mediciones analíticas válidas en potenciometría, uno de los electrodos deberá ser de potencial constante y que no sufra cambios entre uno y otro experimento. El electrodo que cumple esta condición se conoce como electrodo de referencia. Debido a la estabilidad del electrodo de referencia, cualquier cambio en el potencial del sistema se deberá a la contribución del otro electrodo, llamado Electrodo Indicador. Los métodos potenciométricos están basados en la medida de la diferencia de potencial entre dos electrodos introducidos en una solución. Los electrodos y la solución constituyen lo que se conoce con el nombre de celda electroquímica. El potencial entre ambos electrodos es normalmente medido con la ayuda de un equipo conocido como potenciómetro. Uno de los electrodos involucrado en el proceso se denomina indicador, el cual tiene una respuesta respecto de una especie particular presente en el seno de la solución y cuya actividad se mide durante el experimento y el otro recibe el nombre de referencia, cuya característica más importante es que el potencial de semicelda de este electrodo permanece siempre constante. Entre los electrodos de referencia más usados son el de Calomel y el de Agº/AgCl. Existen dos métodos principalmente para realizar mediciones potenciométrica. El primer es hacer una sola medición de potencial de la celda, se llama potenciometría directa y se utiliza principalmente para calcular el pH de solución acuosa. Este tipo de potenciometría es aquella en que los dos electrodos, indicador y referencia, están introducidos en una solución a analizar y cuya actividad es calculada por una lectura de potencial de la misma. La calibración del electrodo indicador es totalmente necesaria y suele realizarse con soluciones de concentración conocida. En el segundo, el ion se puede titular y el potencial se mide en función del volumen del titulante y se le llama titulación potenciométrica y utiliza la

Dra. Amira C. Padilla Jiménez, PhD. Applied Chemistry.

medición de un potencial para detectar el punto de equivalencia de una titulación. El único requisito es que la reacción incluya un aumento o disminución de un ión al cual es sensible el electrodo. Entre las ventajas de los métodos potenciométricos, se encuentran: Son económicos y de fácil manipulación; potencialmente automatizables, poseen amplio rango de aplicaciones en amplios rangos de concentraciones; se usan en laboratorio y en campo; se usan para monitoreo continuo; pueden medir actividad o concentración de iones, así como pueden medirse soluciones turbias o coloreadas. 3. PROCEDIMIENTO EXPERIMENTAL a. Preparación de la celda. 1. Realice los cálculos necesarios para preparar 100 mL de la solución de sulfato de cobre (CuSO 4 0.01M). . 2. Limpiar la lámina metálica de cobre 2x2 cm con lija o lima si es necesario. 3. Añada aproximadamente 50 mL de una solución de CuSO2 0.01M a un vaso precipitado de 100 mL y roturarlo. Sumerja parcialmente una lámina o alambre de cobre y el Electrodo Calomel Saturado (ECS) en la solución. 4. Conectar correctamente el voltímetro utilizando los cables de unión o conexión, determine el potencial experimental de la celda. 5. Depositar en un vaso de precipitado de 100 mL la solución problema preparada por el auxiliar o profesora acoplar la celda con los pasos anteriores y determine el potencial de esta. 4. DATOS Y RESULTADOS. Realice los cálculos en la libreta de laboratorio. Determine la concentración de la solución problema. 5. CUESTIONARIO: 1. En qué tipos de análisis dentro de las distintas ramas de la química se puede emplear el método de análisis que se realizó en el laboratorio?. De tres ejemplos. 2. Calcule el valor de la constante K mediante los datos experimentales y compárelos con los resultados que se pueden obtener teóricamente. En el caso que no se pueda implementar justifique su respuesta con un ejemplo. Que valores incluye la variable K? 3. Determine un factor de corrección de respuesta si los resultados obtenidos para la solución problema no cumplen con sus expectativas. 4. Que es el potencial de unión liquida. En la práctica realizada dicho potencial se puede llegar a calcular? justifique su respuesta.

Dra. Amira C. Padilla Jiménez, PhD. Applied Chemistry.