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1. Potenciometría
Q.F. Manuel Valle Campos

2. POTENCIOMETRIA
• Concepto.- Método electroquímico basado
en la medida del potencial eléctrico
generado por una celda electroquímica en
ausencia de una corriente apreciable.
Para lo cual necesita los siguientes
componentes:
a)Electrodo de Referencia
b) Electrodo Indicador
c) Dispositivo para medir el potencial

3. Fundamento: Si en la celda diseñada, una de las
semirreaciones le corresponde con un electrodo de
referencia ( potencial constante) y la otra es
dependiente de la concentración del analito (potencial
indicador), teóricamente se puede calcular la
concentración del mismo :
E celda = E ind. - E ref.+ E unión líquida*
•No necesariamente la celda ha de ser galvánica (
existen otras formas de generar el potencial del
electrodo indicador).
* Potencial generado en la unión líquida (puente salino)

4. a) Electrodo de Referencia
Son electrodos que se caracterizan porque deben
tener un potencial conocido, constante e
insensible a la composición de la solución en
estudio.
Un electrodo de referencia ideal debe tener los
siguientes requisitos:
• Ser reversible y obedecer a la ecuación de
Nernst
• Presentar un potencial constante en el tiempo

5. • Volver al potencial original después de haber
estado sometido a corrientes pequeñas
• Presentar una poca histéresis con ciclos de
temperatura.
 Clasificación de los Electrodos de Referencia
I.-Electrodos de Calomel o Calomelanos
Hg/Hg2Cl2 (sat.), KCl (xM) ║
Su potencial esta determinado por la siguiente
Reacción:
Hg2Cl2(s) + 2e- ↔ 2Hg(l) + 2Cl-
Este potencial depende de la concentración de cloruro,
la que debe especificarse en el electrodo.

7. II.- Electrodos de Plata/Cloruro de Plata.-
Presentan como ventaja su uso a
temperatura superior a 60ºC
Ag/AgCl (sat), KCl (xM)║
Su potencial esta determinado por la siguiente
Reacción:
AgCl(s) + e- ↔ Ag(s) + Cl-
En la siguiente tabla se presentan algunos
potenciales de electrodos de referencia.

9. Porqué fallan los electrodos de referencia
• Por una combinación de 2 factores:
• 1° El agotamiento lentamente durante su uso.- Es debido a que el
electrolito se va agotando lentamente; esto se produce en todo tipo
de electrodos
• 2° Contaminación por iones presentes en la muestra.- Generan
reacciones lentas y a veces con errores porque la conexión del
cable esta obstruida.
• La causa de estos problemas es la estructura del electrodo (E. de
unión simple) y cuando las solución a medir tiene altas
concentraciones de agentes contaminantes que atacan a los
componentes críticos del electrodo. Ejm: El control al azar de los
tampones, presencia de sulfuros entre otras.

10. Electrodos Indicadores
• Un electrodo indicador debe responder en forma
rápida y reproducible a los cambios de actividad
del ion analito. En la actualidad no existe un
electrodo indicador que sea específico en su
respuesta y se dispone de unos pocos que son
selectivos.
• Los electrodos indicadores se clasifican en:
a) Electrodos metálicos
b) Electrodos de membrana

11. En cuanto a los electrodos metálicos estos se
pueden sub-dividir en cuatro grandes grupos:
1) Electrodos de 1º clase.- Están en equilibrio
directo con el catión que deriva del electrodo
metálico. Proporcionan medida de la actividad
de ión metálico presente en la disolución. No
son muy utilizados porque:
Responden a otros cationes,
Se oxidan fácilmente,
Algunos no proporcionan potenciales
reproducibles (Fe,Cr,Co y Ni)
Otros necesitan soluciones especificas
(neutras o básicas)

12. 2) Electrodos de 2º Clase.-Se utilizan para
determinar la actividad de un anión del
cual el electrodo metálico va ha formar
un precipitado o un complejo estable en
este caso la respuesta es en forma
indirecta
• Ejemplo el electrodo de plata se puede
utilizar para determinar haluros

13. 3) Electrodos de 3º Clase.- Son aquellos
electrodos que en circunstancias especiales
pueden además de responder al catión del
metal que esta formado a otros cationes
diferentes. Ejemplo el Hg que además de
responder al Hg puede responder al pCa en
disoluciones que contienen calcio
4) Electrodos Indicadores Redox.-Son
construidos con materiales inertes como Pt,
Au, Pd y otros los que actúan como una fuente
de electrones transferibles en un sistema
redox.

14. E. MEMBRANA.- Permiten las determinaciones rápidas y
selectivas de aniones y cationes se le conoce como pIon.
Se clasifican en:
E. Membrana cristalina
E de Membrana no Cristalina
PROPIEDADES DE LAS MEMBRANAS SELECTIVAS DE
IONES.- Las membranas presentadas en la tabla 20 – 2
presentan propiedades comunes que proporcionan la
sensibilidad y selectividad de la membrana hacia ciertos
cationes o aniones.
Esta propiedades son:
Mínima solubilidad
Conductividad Eléctrica
Reactividad selectiva con el analito

15. MINIMA SOLUBILIDAD.- En disoluciones acuosas debe aproximarse a O para
lograr esto, estas membranas se forman de moléculas grandes o agregados
moleculares (Vidrios de Sílice o resina de polímeros)
CONDUCTIVIDAD ELECTRICA.- Presentan una pequeña conductividad
debida a la migración de iones sencillos cargados en el interior de la
membrana.
REACTIVIDAD SELECTIVA CON EL ANALITO.- Especies contenidas en la
membrana o parte de la membrana deben de enlazarse selectivamente con los
iones del analito. El enlace puede ser de 3 tipos: Intercambio Iónico,
cristalización y complejación.

17. E. DE MEMBRANA NO CRISTALINA.- El principal
representante es el:
E. De Vidrio.- Delgada membrana de vidrio tipo corning 015
(Na20 22%, 6% CaO, 72% SiO2) no pirex, cuarzo.
Problemas que presenta:
-Deshidratación,
- Error acido se produce con sustancias que presentan pH
menor a 0,5
-Error alcalino se produce cuando se miden pH mayores a
9.
-Actualmente se utilizan Al2 O y B 2O3 para Na+ , K+, NH4
+
Pb,)

20. E. Membrana Cristalina.- Membrana compuesta de iones
unido a un tubo de teflón o cloruro de polivinilo. Tenemos:
- E. Fluoruros.- Se utiliza fluoruro de Lantano FLa3
para ion F resisten altas Tº 0-80ºC interferencia con el
OH a pH > 8
- E. Basados en Sales de plata.- Cristales prensados
útiles para iones S- y Ag+ o de estado sólido
- E. Membrana Liquida.- No cristalina junto con el
Vidrio, son formados a partir de líquidos inmiscibles
porosos e hidrofobicos actúan como intercambiadores
iónicos

21. Electrodos enzimáticos o E. Biocataliticos o
Sensores de gases.- Son enzimas inmovilizadas
en un gel de polímero, Se utilizan para gases
como CO2, NH3, Urea, Glucosa
Ventajas:
* son muy versátiles y permiten inmovilizar
diversos tipos de enzimas que funcionen
provocando cambios de pH.
Desventajas:
*El gel tiene que renovarse periódicamente
•La respuesta es acumulativa
•El tiempo de respuesta es lento

22. Variables que influyen en la Medida
del pH
• Dentro de las variables más importantes
que influyen en la medida del Ph se
encuentran:
- La temperatura.-
- La concentración de los electrolitos.-

23. • INSTRUMENTOS:
a) Portátiles.- 0.1 pH
b) De laboratorio:
1.- Uso general.- 3 digitos 0.05 pH
2.- Escala expandida.- 0.01 pH digitos
compensación manual o automatica
3.- Investigación.- 0-001 pH 5 digitos

25. Algunos Equipos

26. CONDICCIONES DEL
ELECTRODO
• Para conocer cual es la condición del electrodo
debemos medir el potencial eléctrico teniendo
en cuenta que:
- Con el buffer 7: El potencial en mv debe estar
entre -30 mv a +30 mv
- Con el buffer 4.01: El potencial en mv debe
estar entre +150 mv a +210 mv
- Con el buffer 10.01: El potencial en mv debe
estar entre -150 mv a -210 mv

27. PROBLEMAS COMUNES
• Dentro de los problemas comunes se
encuentran:
- Lectura no reproducible
- Respuesta lenta
- Respuesta inestable
- Inexactitud en la medida

28. REVISAR
• Frente a la presentación de los problemas
anteriormente mencionados debemos
revisar:
- El Equipo
- La técnica
- Los buffers
- Los electrodos
- La muestra

29. Usos de la Potenciometría
Calibrado del electrodo
• Medidas Directas Curvas de calibración
Adición de un Standar
• Titulaciónes Potenciometricos.- Determinan el punto final.
- Neutralización
- Precipitación
- Complejación
- Oxido Reducción
- Sistemas no Acuosos
- Diferenciales

30. • Titulación de Neutralización.-Se le consideran a las
titulaciones ácido – base, usando como sistema de
electrodos vidrio – calomel.
• Titulaciones de Precipitación.- Se caracteriza porque se
va ha formar un precipitado en el electrodo indicador el
mismo que esta fabricado del metal del que se deriva el
catión reaccionante en algunos casos se pueden utilizar
membranas sensibles a ciertos iones. El reactivo
precipitante más usado es el AgNO3.

31. • Titulación por Formación de Complejos.- Se basa en
la formación de un complejo entre el reactivo titulante
normalmente el EDTA y cationes di, tri y tetravalentes
como Bi, Cd, Ca usándose electrodos metálicos o de
membrana para la detección del punto final del complejo
soluble.

32. • Titulaciones de Oxidorreducción.-Se caracterizan
porque se realiza un proceso de oxidorreducción el
mismo que va ha general un potencial que depende de
la actividad de los reactivos y los productos de las
semirreacciones. Se utiliza como electrodo indicador
un electrodo de platino.

33. • Titulaciones Diferenciales.-Se caracteriza porque
utiliza dos electrodos indicadores fabricados del
mismo material, uno de ellos se encuentra protegido
de la solución y hace las veces de electrodo de
referencia. Su principal ventaja es la eliminación del
puente salino y el electrodo de referencia.

34. Aplicaciones Comunes
• Análisis de iones de procesos industriales batch o
continuos
• Determinación de monitoreo continuo de la calidad
de aire y gases contaminantes
• Determinación de electrolitos en fluidos fisiológicos
para análisis clínicos
• Desarrollo de biosensores basados en enzimas
inmovilizadas y electrodos

35. • Determinación de iones constituyentes en
muestras de agricultura, medio ambiente y farmacia
•Determinación de Zn II en muestras biológicas,
ambientales y de plantas medicinales.
• Determinación del punto final en titulaciones de
ácidos, bases y redox

36. • Monitoreo de agua potable y aguas
residuales.
• Determinación de pH de muestras de vino,
cervezas, suelos, leche, bebidas gaseosas,
bebidas isotónicas, muestras agrícolas,
medioambientales y farmacéuticas.

37. Evidencia de Aprendizaje
• Elaborar un resumen manuscrito de una
cara sobre el tema tratado.
• Fecha de entrega Martes 09 de mayo en
su respectivo grupo de práctica.
• NOTA:
• Colocar su nombre y sección en la parte
superior de la hoja del resumen no es
necesario caratula y/o folder.