Electrodo
Electrodo
Un electrodo se puede definir como un extremo de un conductor en contacto con un medio, al que lleva o del que recibe una corriente eléctrica.
Un electrodo es un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc. La palabra fue acuñada por el científico Michael Faraday y procede de las voces griegas electron, que significa ámbar y de la que proviene la palabra electricidad y hodos, que significa camino.
Potencial de electrodo
Debe resaltar que no existe ningún método para determinar el valor absoluto del potencial de un único electrodo ya que todos los dispositivos para medir potencial determinan solo diferencias de potencial. Uno de los conductores de este dispositivo se conecta al electrodo en cuestión, sin embargo con el objeto de medir una diferencia de potencial el segundo conductor debe de tomar contacto con la disolución de electrolito de la semicelda. Este ultimo contacto implica una interfase solido-disolución y por tanto actúa como una segunda semicelda en la que puede tener lugar una reacción química. A esta segunda reacción le corresponde un potencial. Por tanto no es posible obtener un valor absoluto para la semicelda deseada, lo que se mide es la combinación del potencial que nos interesa y la del potencial de la semicelda para el contacto entre el de medida y el potencial de la disolución. La imposibilidad de medir potenciales absolutos no es un problema. Es suficiente la existencia de semiceldas relativas medidas frente a un electrodo de referencia común. Estos electrodos pueden combinarse para potenciales de celda electroquimicas.
Necesitamos por tanto, un electrodo de referencia cuidadosamente definido. Este electrodo de referencia va a ser el electrodo normal de hidrogeno. Este electrodo va a depender de la temperatura, la actividad y la presión del hidrogeno en la superficie del electrodo.
Al electrodo normal de hidrogeno se le asigna por convenio el valor de 0,00 V y exhibe un comportamiento reversible dando potenciales constantes y reproducibles en las condiciones experimentales dadas.
Se definen potenciales de celda para una celda que consiste en el electrodo en cuestión que actúa como cátodo y el normal de hidrogeno que actúa como ánodo.
La semicelda de la derecha consiste en un metal (M) en contacto con la disolución M+n. El potencial del electrodo observado es el potencial del electrodo M+2/M. El potencial del puente salino se supone cero. Si la actividad del metal en disolución es igual a uno al potencial se le denomina potencial estándar de electrodo Eº.
Los valores de los potenciales estándar de electrodo muestran las fuerzas relativas de las especies ionicas como aceptoras de electrones.
Potencial de unión liquida
Cuando dos disoluciones de electrolitos de distinta composición se ponen en contacto se desarrolla un potencial en la interfase. Este potencial de unión es debido a la desigualdad de distribución de cationes y aniones en la superficie de contacto debido a las diferencias de velocidades a la que las especies migran.
Vamos a considerar una interfase con dos disoluciones de HCl a distintas concentraciones. Los H+ y Cl- tiende a difundirse a través de la superficie de contacto desde la mas concentrada a la menos concentrada. La fuerza conductora para estas migraciones es proporcional a la diferencia de concentraciones. La velocidad a la que distintos iones se mueven por la influencia de una fuerza determinada varia considerablemente. En este ejemplo el protón es más rápido que el cloro. El resultado neto es una separación de cargas a ambos lados de la superficie de contacto.
La variación de potencial de unión que resulta de la separación de carga puede ser de 30mV. Las celdas de interés analítico no suelen tener una composición tan sencilla por, lo que no se puede medir de forma fiable este potencial de unión. La solución esta en introducir una disolución concentrada de un electrolito entre las dos disoluciones(puente salino). La efectividad del puente salino no solo se mejora con la concentración, también cuando las movilidades de los iones de la sal son muy parecidos.
Si los Cl- interfieren se puede sustituir por NO3-. Con estos puentes los valores del ejemplo alcanzan normalmente valores de unos pocos de milivoltios. Cantidad despreciable en muchas ocasiones, pero no en toda las medidas analíticas.
La electricidad se transporta en el interior de la celda por migración de iones a través del puente salino y externamente a través del conductor.
Si las corrientes son pequeñas se cumple la ley de Ohm (E=IR). R es la resistencia del electrolito medida en ohmnios. Va a depender de los tipos y concentración de los iones en la disolución.
Bibliografia:
Análisis químico de los alimentos: métodos clásicos. -- Ciudad de La Habana: Editorial Universitaria, 2004. -- ISBN 978-959-16-0253-4. -- 433 pág.
www.ecured.cu/index.php/Potencial_de_electrodo
es.wikipedia.org/wiki/Potencial_absoluto_de_electrodo
Un electrodo se puede definir como un extremo de un conductor en contacto con un medio, al que lleva o del que recibe una corriente eléctrica.
Un electrodo es un conductor utilizado para hacer contacto con una parte no metálica de un circuito, por ejemplo un semiconductor, un electrolito, el vacío (en una válvula termoiónica), un gas (en una lámpara de neón), etc. La palabra fue acuñada por el científico Michael Faraday y procede de las voces griegas electron, que significa ámbar y de la que proviene la palabra electricidad y hodos, que significa camino.
Potencial de electrodo
Dos semireacciones o semiceldas cada una de las cuales tiene un
potencial de electrodo. Estos potenciales miden la fuerza conductora
para las dos semireacciones cuando por convenio las dos semireacciones
se escriben como reducciones.
El potencial de celda será la diferencia entre el potencial del cátodo y el del ánodo.
Naturaleza de los potenciales de electrodo
Debe resaltar que no existe ningún método para determinar el valor absoluto del potencial de un único electrodo ya que todos los dispositivos para medir potencial determinan solo diferencias de potencial. Uno de los conductores de este dispositivo se conecta al electrodo en cuestión, sin embargo con el objeto de medir una diferencia de potencial el segundo conductor debe de tomar contacto con la disolución de electrolito de la semicelda. Este ultimo contacto implica una interfase solido-disolución y por tanto actúa como una segunda semicelda en la que puede tener lugar una reacción química. A esta segunda reacción le corresponde un potencial. Por tanto no es posible obtener un valor absoluto para la semicelda deseada, lo que se mide es la combinación del potencial que nos interesa y la del potencial de la semicelda para el contacto entre el de medida y el potencial de la disolución. La imposibilidad de medir potenciales absolutos no es un problema. Es suficiente la existencia de semiceldas relativas medidas frente a un electrodo de referencia común. Estos electrodos pueden combinarse para potenciales de celda electroquimicas.
Necesitamos por tanto, un electrodo de referencia cuidadosamente definido. Este electrodo de referencia va a ser el electrodo normal de hidrogeno. Este electrodo va a depender de la temperatura, la actividad y la presión del hidrogeno en la superficie del electrodo.
Al electrodo normal de hidrogeno se le asigna por convenio el valor de 0,00 V y exhibe un comportamiento reversible dando potenciales constantes y reproducibles en las condiciones experimentales dadas.
Definición de potenciales de electrodo
Se definen potenciales de celda para una celda que consiste en el electrodo en cuestión que actúa como cátodo y el normal de hidrogeno que actúa como ánodo.
La semicelda de la derecha consiste en un metal (M) en contacto con la disolución M+n. El potencial del electrodo observado es el potencial del electrodo M+2/M. El potencial del puente salino se supone cero. Si la actividad del metal en disolución es igual a uno al potencial se le denomina potencial estándar de electrodo Eº.
Los valores de los potenciales estándar de electrodo muestran las fuerzas relativas de las especies ionicas como aceptoras de electrones.
Potencial de unión liquida
Cuando dos disoluciones de electrolitos de distinta composición se ponen en contacto se desarrolla un potencial en la interfase. Este potencial de unión es debido a la desigualdad de distribución de cationes y aniones en la superficie de contacto debido a las diferencias de velocidades a la que las especies migran.
Vamos a considerar una interfase con dos disoluciones de HCl a distintas concentraciones. Los H+ y Cl- tiende a difundirse a través de la superficie de contacto desde la mas concentrada a la menos concentrada. La fuerza conductora para estas migraciones es proporcional a la diferencia de concentraciones. La velocidad a la que distintos iones se mueven por la influencia de una fuerza determinada varia considerablemente. En este ejemplo el protón es más rápido que el cloro. El resultado neto es una separación de cargas a ambos lados de la superficie de contacto.
La variación de potencial de unión que resulta de la separación de carga puede ser de 30mV. Las celdas de interés analítico no suelen tener una composición tan sencilla por, lo que no se puede medir de forma fiable este potencial de unión. La solución esta en introducir una disolución concentrada de un electrolito entre las dos disoluciones(puente salino). La efectividad del puente salino no solo se mejora con la concentración, también cuando las movilidades de los iones de la sal son muy parecidos.
Si los Cl- interfieren se puede sustituir por NO3-. Con estos puentes los valores del ejemplo alcanzan normalmente valores de unos pocos de milivoltios. Cantidad despreciable en muchas ocasiones, pero no en toda las medidas analíticas.
Corrientes en las celdas electroquimicas
La electricidad se transporta en el interior de la celda por migración de iones a través del puente salino y externamente a través del conductor.
Si las corrientes son pequeñas se cumple la ley de Ohm (E=IR). R es la resistencia del electrolito medida en ohmnios. Va a depender de los tipos y concentración de los iones en la disolución.
Bibliografia:
Análisis químico de los alimentos: métodos clásicos. -- Ciudad de La Habana: Editorial Universitaria, 2004. -- ISBN 978-959-16-0253-4. -- 433 pág.
www.ecured.cu/index.php/Potencial_de_electrodo
es.wikipedia.org/wiki/Potencial_absoluto_de_electrodo
Comentarios
Publicar un comentario