Este documento describe la construcción de un micro-potenciómetro por estudiantes de ingeniería química en la Universidad Veracruzana. Explica los conceptos fundamentales de potenciómetro, potenciometría y electroanálisis. Detalla los materiales y procedimientos para construir el micro-potenciómetro y realizar una micro-titulación ácido-base. Los resultados muestran que el voltaje disminuye a medida que aumenta el pH.

1. UNIVERSIDAD VERACRUZANA
CAMPUS COATZACOALCOS
CONSTRUCCIÓN
DE UN MICRO-POTENCIÓMETRO
AUTORES:
 AZMITIA ALEMÁN KARINA DEL CARMEN
 IRIS ZAMARRIPA ARANTXA
 MÁRQUEZ MIRANDA KARINA ADELA
 OLIVA RAMOS GÉNESIS
COATZACOALCOS, VER. NOVIEMBRE DEL 2014

2. INTRODUCCIÓN
El presente trabajo fue realizado por las alumnas de Ingeniería Química a
petición de la Ing. María Lourdes Nieto Peña, catedrático de la Universidad
Veracruzana, quien imparte la materia de química analítica con el principal objetivo
de que los alumnos en preparación experimentaran la elaboración de un
potenciómetro para que al mismo tiempo pudiesen comprender el uso del mismo y
el comportamiento de un potencial eléctrico en una sustancia según la
concentración de ésta. Otro de los principales objetivos de la elaboración de este
proyecto es la incorporación de las técnicas a microescala en los laboratorios de
las Universidades, para con esto beneficiar al rubro económico como ambiental;
es una alternativa para reducir los insumos, residuos y costos, manteniendo la
calidad del aprendizaje y principalmente reduciendo el impacto ambiental.
FUNDAMENTO
 POTENCIÓMETRO
Un potenciómetro es un resistor cuyo
valor de resistencia es variable. De esta
forma se puede controlar indirectamente
la intensidad de corriente que fluye por
un circuito si se conecta en paralelo o la
diferencia de potencial si se conecta en
serie.
Normalmente se utilizan en circuitos por
los que fluye poca corriente, ya que para
circuitos de corrientes mayores se
utilizan los reóstatos que pueden
disparar mayores potencias

3.  POTENCIOMETRÍA
La potenciometría es una de las
tantas técnicas abarcadas por la
electroanalítica para la
determinación de la cantidad de
esa sustancia presente en una
solución.
Se caracteriza cuantitativamente
en una muestra mediante un
método que trata de medir la
diferencia de un potencial entre
dos electrodos diseñados para
dicho efecto, a su vez que la diferencia de potencial tenga una relación con la
concentración del analito. Como se muestra en la figura.
 ELECTROANALÍTICA
En la química analítica se utilizan celdas con electrodos diseñados en
condiciones controladas y permiten predecir y explicar las variables eléctricas
por modelos teóricos y ecuaciones matemáticas conocidas.
La electroanalítica tiene diferentes métodos que involucran a las reacciones
redox y paso de corriente y uno de ellos es la potenciometría, a quien
definimos en el apartado anterior.
 ELECTRODO
Es el que cambia el potencial y se construye a
forma de que éste no cambie en un cierto
margen.
Por esto, el potencial de una celda será
equivalente a la variación que sufra el electrodo
indicador.
Ecelda = Eindicador – Ereferencia

4. REALIZACIÓN DE UN MICRO POTENCIÓMETRO
MATERIAL
- Multímetro
- 5 cnm de alambre de cobre
- 5 cm de alambre de Tungsteno al 90% de pureza
- 2 Caimanes
- Silicón
- Celda de plástico
- Puntas de piseta
PROCEDIMIENTO
1) Tomar 5 cm de alambre de cobre y 5 cm de alambre de Tungsteno.
2) Adaptarlos a las puntas para piseta, colocando el alambre de
Tungsteno en uno de ellos y dejando que salga una pequeña porción
fuera. Repetir el proceso con el alambre de cobre, añadir a éste agua y
un pedazo de algodón en la punta.
3) Conectar el alambre de cobre al caimán negro y el alambre de
tungsteno al cable rojo, después colocar en el voltímetro.
4) Elaborar dos orificios paralelos en las tapas de manera que puedan
ingresar las puntas de piseta dentro de éste. Verificar las fugas (en caso
de encontrarse, tapar con silicón).
5) Encender el multímetro en lectura de 2000mV.
6) Conectar los caimanes al multímetro y calibrarlo con las sustancias
Buffer de 4,7 y 10 de pH.
7) Tomar lectura del voltaje con cada sustancia buffer.
8) Graficar el potencial obtenido en contra del pH de las soluciones buffer.
9) Registrar los valores de m y de b.
10) Calcular la ecuación de la recta.
11) Graficar el pH contra el voltaje.

5. RESULTADOS DE LA CALIBRACIÓN DEL MICRO POTENCIÓMETRO
Al evaluar las soluciones buffer con el multímetro se arrojaron los siguientes
voltajes:
pH Voltaje
4 -77
7 -155
10 -232
Al graficarla, el resultado es una pendiente recta inversa que representa el
comportamiento de las sustancias, demostrando que el voltaje disminuye mientras
el potencial de hidrógeno aumenta.
0
-50
-100
-150
-200
-250
0 2 4 6 8 10 12
Voltaje

6. IMAGENES

7. REALIZACIÓN DE LA MICROTITULACIÓN ÁCIDO BASE
MATERIAL
- Electrodos
- Celda
- Caimanes
- Multímetro
- Soporte para microanálisis
- Jeringas de insulina
- Jeringas de 5 mL
- Adaptador de corriente
- Mini barra magnética
- Micro agitador
PROCEDIMIENTO
1) Depositar 0.5 ml de HCl 0.100 M en la celda.
2) Añadir agua destilada hasta cubrir los electrodos.
3) Colocar la mbm.
4) Conectar los electrodos en el multímetro en el rango de 2000mV.
5) Colocar en la miocrobureta NaOH 0.1M para la titulación.
6) Hacer funcionar el micro agitador y tomar lectura inicial de 2000mV.
7) Se añaden volúmenes de 0.6 ml a la micro bureta hasta llegar a 1 ml y se
esperan 30 segundos para tomar lectura en el multímetro.
8) Se grafica potencial de mV contra el volumen añadido.

8. RESULTADOS DE LA MICROTITULACIÓN
Al evaluar la solución de HCl diluido en agua, titulado con NaOH en intervalos de
0.06 ml, se arrojaron los siguientes resultados:
ml Voltaje
0.06 -87
0.12 -75
0.18 -70
0.24 -66
0.3 -65
0.36 -66
0.42 -67
0.48 -73
0.54 -99
0.6 -115
0.66 -125
0.72 -155
0.78 -172
0.84 -179
0.9 -179
0.96 -181
1 -180
Los datos anteriores se representan en la siguiente gráfica
0
-20
-40
-60
-80
-100
-120
-140
-160
-180
-200
0 0.2 0.4 0.6 0.8 1 1.2
Voltaje

9. CONCLUSIONES
En la realización de este proyecto, las integrantes de este equipo pudimos
corroborar que la concentración de una sustancia puede afectar en la conducción
de energía y que la micro titulación nos ayuda a tener más precisión en los
resultados del potencial de hidrógeno de una sustancia.
Al observar las curvas y tablas realizadas a base de la titulación de NaOH con HCl
el Potencial Eléctrico (E) va disminuyendo, conforme le agregamos más micro
litros de ácido clorhídrico. Ya que mientras caen iones de HCl, estos cambian

10. espontáneamente del electrodo negativo al electrolito y este al electrolito positivo.
El electrolito permite el paso de iones mas no de electrones, por tanto estos pasan
por el espacio libre que le dejamos en el electrolito. A medida que avanza la
descarga el potencial de cada electrodo disminuye por lo tanto su diferencia y cae
también el voltaje de la celda. También podemos darnos cuenta observando las
gráficas de potencial y de PH Que mientras el potencial disminuye el PH aumenta
por lo claramente se puede deducir que PH grandes dará potenciales pequeños.
BIBLIOGRAFÍA
Microelectrochemistry experiments: Compiled by Beverly Bell, Bina Akoobhai
Edited by Prof. JD Bradley © 2006 RADMASTE Centre, The UNESCO-Associated
Centre for Microscience Experiments, RADMASTE Centre
Compiled by Beverly Bell, Bina Akoobhai Edited by Prof. JD Bradley © 2006
RADMASTE Centre, The UNESCO-Associated Centre for Microscience
Experiments, RADMASTE Centre.