Potenciometrías: fundamentos, electrodos y aplicaciones

Las potenciometrías

se basan en medir la diferencia de potencial entre el electrodo de trabajo, llamado electrodo indicador, y el electrodo de referencia, para un paso de corriente constante e igual a cero. Para realizar dicha medida debe esperarse a que el sistema alcance el equilibrio, pues en ese instante será cuando la cantidad de electrones que se consumen es igual a la cantidad de los mismos que se ceden. El sistema necesita: un electrodo indicador, un electrodo de referencia que ha de mantenerse constante independientemente de la condición de disolución, y un potenciómetro.

Electrodos de referencia

El electrodo de referencia es un electrodo que tiene un potencial de equilibrio estable y conocido. Es utilizado para medir el potencial contra otros electrodos en una celda electroquímica. Hay el Electrodo de calomelanos: es un electrodo de referencia basado en la reacción entre mercurio y cloruro de mercurio (I). La fase acuosa en contacto con el mercurio y el cloruro de mercurio (I), es una disolución saturada de cloruro de potasio en agua. El electrodo está normalmente conectado por medio de una porcelana porosa a la disolución en la que está inmerso el otro electrodo. Este material poroso actúa como un puente salino. Y electrodo Ag/AgCl: consta de un electrodo de plata (sobre el cual se deposita AgCl, generalmente por vía electroquímica) sumergido en una solución de cloruro potásico saturada también de cloruro de plata.

Electrodos indicadores metálicos

Los metales que experimentan reacciones de oxidación reversibles son útiles electrodos indicadores para los iones formados por su oxidación. Electrodos de primera especie: Son aquéllos en que el metal alcanza el potencial de equilibrio con sus propios iones, de modo que interviene una única reacción. Electrodos de segunda especie: Son aquéllos en que el electrodo metálico permite determinar una especie que no es la propia, respondiendo generalmente a la actividad de un anión con el que forma un precipitado o un ión complejo estable a través de una determinada reacción. Electrodos de tercera especie: son aquéllos en los que el electrodo metálico responde a un catión diferente a través de una cadena de equilibrios en que las especies se regulan mutuamente unas a otras. Un claro ejemplo sería el electrodo de mercurio.

Aplicaciones

Métodos directos: La determinación de un ion o de una molécula mediante una medición potenciométrica directa es rápida y simple, requiere sólo la comparación del potencial desarrollado por el electrodo indicador en la disolución problema con el potencial obtenido cuando se sumerge en una o más disoluciones estándar del analito.