Constantes Físico-Químicas de Aguas: Electrodos y Aplicaciones, Exámenes selectividad de Análisis Musical

¡Descarga Constantes Físico-Químicas de Aguas: Electrodos y Aplicaciones y más Exámenes selectividad en PDF de Análisis Musical solo en Docsity! BUAP AA UN Teoría de óxido - reducción / 7 , 2CF—> Cl. (g) +20" V 2Na*+2e" —»> 2Nal(l) NaCI fundido Reacción de óxido-reducción. 4,1, Potenciometría | Mé Potenciometría  Definición. Método instrumental que involucra todas las propiedades electroquímicas con las que cuenta una solución para así obtener la concentración del analito que se encuentra presente en ella y se desea conocer, La potenciometría es un método analítico electroquímico basado en la medida de la diferencia de potencial entre electrodos sumergidos en una solución, siendo el potencial de uno de los electrodos función de la concentración de determinados iones presentes en la solución. La medida de los potenciales de electrodo permite obtener de forma directa la concentración de una sustancia o seguir su evolución a lo largo de una reacción química (reacción de titulación). Recuerda que... La potenciometría es una valoración basada en la medida del potencial de un electrodo indicador adecuado en función del volumen de un “valorante”. Este tipo de análisis proporciona resultados más fiables que cuando usamos indicadores químicos debido a la turbidez o color que pueden llegar a presentar algunas soluciones donde se efectúa una reacción. Ejemplo del uso método.  4,1, Potenciometría | Méto: Sensores Potenciométricos El fundamento de los sensores potenciométricos o también conocidos como electrodos se basa en la medida de potenciales eléctricos. Los electrodos están construidos basándose en las soluciones que se desea medir. Son clasificados en tres tipos de acuerdo a su constitución: De Calomelanos Electrodos de Referencia Plata-Cloruro de Plata Primera especie Metálicos Segunda especie Bedox Electrodos Electrodos Indicadores Vidrio No cristalina Liquida Membrana Cristalina o de estado sólido Cuadro sinóptico de electrodos. ELECTRODO DE REFERENCIA ELECTRODO DE CALOMEL ELECTRODO PLATA-CLORURO 𝐻𝑔2𝐶𝑙2 𝐾𝐶𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙 𝐾𝐶𝑙 𝐴𝑔𝐶𝑙 Electrodos Metálicos Primera especie. Formados por un metal puro en equilibrio directo con su catión en solución. Casi no se utilizan para determinaciones potenciométricas por que suelen ser poco selectivos y son sensibles no 7 solo a sus propios cationes, sino también a otros cationes que son reducidos con facilidad. Segunda especie. En estos electrodos, los metales no sólo responden hacia sus propios cationes; también tienen sensibilidad a la actividad de aniones que llegan a formar precipitados que son poco solubles] o complejos que son estables con estos cationes. Tercera especie. Un metal se usa para determinar la concentración de un catión diferente al suyo. Por ejemplo, se puede determinar la concentración de Ca?*con un electrodo de Hg en presencia de una — pequeña cantidad de AED. 4,1, Potenciometría | 1 Ag/Ag” y Hg/Hg?' en disoluciones neutras (C4/Ca?*, Bi/Bi?*, TUTI* y Pb/Pb?' en disoluciones desgasificadas. AgCl(s) + e” = Ag(s) + Ci(ac) — Efgcuag = 0.222 V Ema = Elgcuag” 0-0592 log da = Elycuaz + 0.0592 pCl HgY? +2e = Hg() + Y* E =0.21 V E=K- PRE log dy. =K + Lea pY il jcaw | E= CONSTANTE 0.03% pca” Potenciometría Directa E, celda — Ena => Ever + E; 0.0592 0.0592 Eng TL TP LR -— log a A 2 Ax 1 E celda (E; => Es + L) px = —log ax = 0.0592/n Esa O ME colda 0.0592/n Esas A K) 7 ME 2 K) 0.0592/n. 0.0592 0.0592 A celda K) 0.0592 px = —log dx = — pA= E celda 0.0592 Eveida = K + Ci pA 4,1, Potenciometría | Métod: TITULACIÓN POTENCIOMETRICA Se realiza cuando no es posible la detección del punto final de una valoración empleando un indicador visual. Se considera uno de los métodos más exactos, porque el potencial sigue el cambio real de la actividad y, el punto final coincide directamente con el punto de equivalencia. Curvas de titulación de Ácido fuerte con una base fuerte Vomen de NaOH pH (mb) a 100 118 150 200 195 220 Sa SSS88BN vs. nn 3 2 Volumen de NaOH agregado (nL) Curvas de titulación de ácido débil con una base fuerte Valoración ácido-base > potenciométrica Volumen de NaOH pH (mL) E Volumen de NaOH agregado (mL) triplenlace com Ejemplo de una titulación potenciométrica vs una titulación por método clásico. 4.1Potenciometría | Métodos electroquímicos Aplicaciones Es aplicada en diferentes áreas de análisis, se caracteriza por ser un método más preciso y exacto que el utilizado en valoraciones. Se han reportado estudios para la determinación de Vitaminas del grupo B en productos farmacéuticos y alimentos en los que se utilizan diferentes electrodos selectivos dependiendo del analito a determinar, Hay informes de estudios también para el reconocimiento molecular de nucléotidos en agua. La determinación de distintos iones en procesos industriales, monitoreo de aire y gases contaminantes. Determinación de diversos electrolitos en fluidos fisiológicos para análisis clínicos. En determinaciones de ¡ones constituyentes en muestras agrícolas, medio ambiente, farmacia, etc., en los procesos de coagulación química, desinfección, ablandamiento de agua y control de la corrosión, secado de lodos, la oxidación de ciertas sustancias como cianuros, Muestras para determinación de contaminantes. La diversidad de aplicaciones de este método han hecho de esta técnica una herramienta muy útil y de fácil aplicación para cualquier área de estudio, siendo susceptible a un desarrollo continuo. 4,2, Conductimetría | | Ao $ 0,0150 Cloruro de potasio Za 2 s Resulta evidente que cuando una solución contiene un solo electrolito, la relación entre Z EX 0,0100 o la conductancia y la concentración de electrolito puede establecerse empleando 37 Acetato de sodio : 0 : e e ; = 73 soluciones de concentración conocida, condiciones fijas de temperatura y de potencial 3.5 aplicado, una celda de conductancia específica, etc. EE 0,0050 : o Le a . 52 Una vez establecida la relación en forma gráfica, puede utilizarse, en las mismas eL. Acido acético condiciones, para evaluar la concentración de una solución desconocida que contenga la misma especie. Estos métodos se conocen como métodos conductimétricos o, en ) general, conductimetría. 0 0 0.05 0,10 0,15 0,20 in (concentración molar en moles por litro]: _ a 5000 2 4500 Cuando se tienen varios electrolitos, el método no proporciona una solución E a pres sencilla al problema de la concentración, ya que la dependencia de la 2 E 3000 + conductancia respecto de todas las especies conductoras limita la especificidad 3 25007 de la técnica. a 0] La aplicabilidad de la conductimetría es muy limitada en la Química Analítica. 3$ E. y Cuando se mide la conductancia de una solución durante su titulación, y cuando E E 5007 la reacción de titulación produce cambios en la conductancia claramente SÍ 0 detectables, aún en presencia de otros electrolitos en solución, los valores de 0 2 4 6 8 10 1 conductancia pueden trazarse en función de los correspondientes volúmenes de Volumen de NaOH (mL) titulante. Titulación de una muestra de 25,00 mL de vino tinto con monitoreo conductimétrico. NaOH 0.3730 N.  Agua de mar 5 (Entre 1,7 y 5,9 en función de salinidad y temperatura) 23 Tables of Physical & Chemical Constants (16th edition 1995). 2.1.4 Hygrometry. Kaye & Laby Online. Version 1.0 (2005) www.kayelaby.npl.co.uk Agua potable 5x10-4 a 5x10-2 Este rango de valores es típico del agua potable de alta calidad aunque no es un indicador de la calidad del agua. Desionizada (Agua Ultra Pura) 5,5 × 10−6 1,2 × 10−4 en agua sin gas; ver J. Phys. Chem. B 2005, 109, 1231-1238 do; Conductividad eléctrica y TDS Índice de Sólidos Totales Disueltos o TDS (por sus siglas en inglés, Total Dissolved Solids) Medida de la concentración total de ¡ones en solución. EC es realmente una medida de la actividad iónica de una solución en términos de su capacidad para transmitir corriente. En soluciones diluidas el calculo de TDS se basa en la medida de EC mediante la siguiente ecuación: TDS (mg/l) = 0.5 x EC (dS/m o Ohm/cm) or=0.5* 1000 x EC (mS/cm) > Se puede usar para determinar la aceptabilidad de un análisis químico del agua. > No se aplica en agua residuales crudas sin ningún tratamiento o en aguas residuales industriales con amplia contaminación. Esto es porque, cuando la solución esta mas concentrada (TDS > 1000 mg/l, EC > 2000 ms/cm), la proximidad de los iones en solución entre ellos inhibe su actividad y en consecuencia su habilidad de transmitir corriente, a pesar de que la concentración física de sólidos disueltos no queda atectada. Para grandes valores de TDS, la relación TDS/EC aumenta y la relación tiende a ser TDS =0.9 *1000 x EC. Para propósitos de uso de agua en agricultura e irrigación los valores de EC y TDS están relacionados y se pueden convertir con una precisión de aproximadamente un 10% usando la siguiente ecuación: TDS (mg/l) = 640 x EC (ds/m o mOhm/cm) Con los procesos de osmosis inversa el agua se hace pasar a través de membranas semi-impermeables dejando las impurezas atrás. Este proceso es capaz de remover hasta un 5 a 99% de TDS, dando lugar a agua pura o ultra pura. • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • • gracias. 0 Na Es responsabilidad exclusiva de los autores el respeto de los derechos de autor sobre los contenidos e imágenes en el presente documento, en consecuencia, la BUAP no se hace responsable por el uso no autorizado, errores, omisiones o manipulaciones de los derechos de autor y estos serán atribuidos directamente al SER A EE ERA AER ES