Fundamentos de Métodos Electroquímicos en Química Analítica

1. Electrólisis

La electrólisis es un proceso electroquímico fundamental en el que una reacción química se fuerza a ocurrir en el sentido no espontáneo mediante la aplicación externa de una corriente eléctrica.

2. Conductimetría

La conductimetría es un método analítico utilizado para medir la conductividad eléctrica de una disolución iónica o salina. Esta conductividad es generada por el movimiento de los iones presentes en la disolución.

Aplicaciones de la Conductimetría:

• Control de contenidos salinos en calderas.
• Medición de concentraciones de fertilizantes líquidos.
• Detección de contaminación en arroyos y ríos.
• Determinación del punto final en titulaciones ácido-base.

3. Electrogravimetría

La electrogravimetría es un proceso electrolítico (no espontáneo) que requiere el suministro de corriente eléctrica para que la reacción proceda. Su objetivo principal es la determinación cuantitativa del analito presente, lograda mediante su conversión electrolítica en un producto que se deposita y se pesa en uno de los electrodos.

En estas determinaciones es crucial asegurar la oxidación-reducción completa de la sustancia a analizar para formar un producto cuya composición sea conocida con precisión.

Aplicaciones de la Electrogravimetría:

• Determinación de metales de transición.
• Obtención de metales puros a partir de sus disoluciones.

4. Coulombimetría

La coulombimetría es otro proceso electrolítico (no espontáneo) donde la cantidad de analito se determina midiendo la carga eléctrica ($q = I \times t$) que se aplica durante un tiempo determinado ($t$) con una intensidad de corriente constante ($I$), asegurando así la oxidación-reducción total de la sustancia a analizar para formar un producto de composición conocida.

Este método puede operar bajo condiciones de potencial constante o corriente constante.

Aplicaciones de la Coulombimetría:

• Método de Karl Fischer para determinar trazas de agua.
• Valoración del ciclohexeno mediante la titulación con bromo ($\text{Br}_2$) generado por la oxidación electrolítica del ion bromuro ($\text{Br}^-$).

5. Voltamperometría

La voltamperometría se fundamenta en un proceso electrolítico donde se mide la corriente eléctrica generada en función del potencial aplicado a un electrodo de trabajo pequeño, el cual está sumergido en una disolución que contiene una especie electroactiva. Esta medición se realiza bajo condiciones de polarización.

Una característica distintiva de la voltamperometría es que el consumo de analito es mínimo, a diferencia de métodos como la electrogravimetría y la coulombimetría, donde casi la totalidad del analito se convierte en producto.