Este documento describe el proyecto de construcción de un potenciómetro con mínima instrumentación para realizar análisis electroquímicos a microescala. El proyecto incluye la construcción del potenciómetro y electrodos, calibración de los electrodos, una microtitulación ácido-base y construcción de curvas de titulación. El objetivo es incorporar técnicas de microescala para reducir costos y residuos manteniendo la calidad educativa.

1. Ingeniería Química
Facultad de Ciencias Químicas
Universidad Veracruzana
PROYECO DE ELECTROQUIMICA
CONSTRUCCIÓN DE UN POTENCIÓMETRO
con mínima instrumentación
La potenciometría caracteriza cuantitativamente una muestra, en este
método se trata de medir la diferencia de potencial entre dos electrodos
diseñados para este efecto y esta diferencia de potencial tenga una relación
con la concentración del analito de interés.
Sección: 302
Equipo: 3
Catedrático:
I.Q Nieto Peña María de Lourdes
Integrantes:
Hernández Valdez Oscar
cabrera Osorio Yedani
Ortega Rodríguez Delta Selene
Sánchez Antonio Diana Laura
Salazar Guzmán Grethell Melitza
08/12/2013
Coatzacoalcos, Ver.

2. OBJETIVO
Incorporar las técnicas de microescala a los laboratorios universitarios, como una
alternativa para la reducción de insumos, residuos y costos, manteniendo la
calidad educativa y teniendo impacto en la sustentabilidad ambiental y así conocer
el comportamiento químico de los electrodos construidos en una curva de
titulación ácido base fuerte.
FUNDAMENTO
Un potenciómetro es un resistor cuyo valor de resistencia es variable. De esta
manera, indirectamente, se puede controlar la intensidad de corriente que fluye
por un circuito si se conecta en paralelo, o la diferencia de potencial al conectarlo
en serie.
Normalmente, los potenciómetros se utilizan en circuitos de poca corriente. Para
circuitos de corrientes mayores, se utilizan los reostatos, que pueden disipar más
potencia.
POTENCIOMETRÍA
La potenciometría caracteriza cuantitativamente una muestra, en este método se
trata de medir la diferencia de potencial entre dos electrodos diseñados para este
efecto y esta diferencia de potencial tenga una relación con la concentración del
analito de interés.
Es necesaria una celda en al que uno solo de los electrodos modifique su
potencial cuando cambien las concentraciones de las especies con las que tenga
en contacto.
ELECTROANALÍTICA
En química analítica la electroquímica utiliza celdas con electrodos que son
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 reacciones redox y
paso de corriente, uno de ellos es la potenciometría.

3. ELECTRODOS
El electrodo de trabajo o indicador cambia su potencial.
El electrodo de referencia se construye de manera que su potencial permanezca
inalterado (dentro de ciertos márgenes) aun cuando cambie el entorno en el que
está en contacto.
Dado que el electrodo de referencia permanece inalterado, el potencial de la celda
será equivalente a la variación que sufra el electrodo indicador.
Por conveniencia se emplea la siguiente ecuación para trabajar con los valores de
potencial obtenidos
E
celda
=E
indicador
-E
referencia
POTENCIÓMETRO

4. INTRODUCCION
En el siguiente reporte presentamos cada uno de los pasos que se siguieron para
la elaboración del potenciómetro, así como el anexo de tablas, grafías, fotografías,
y diagramas de bloques que ayudan a la comprensión del procedimiento que se
realizó para la construcción del potenciómetro.
Después de la construcción del potenciómetro proseguimos a las pruebas de este,
primeramente calibrando los electrodos, posteriormente pasando a una
microtitulación acido-base y finalmentea las construcciones de curvas de titulación.

5. CONSTRUCCIÓN DE UN POTENCIÓMETRO
MATERIALES:
Multímetro
Alambre de cobre 5 cm
Alambre de Tungsteno 5 cm (pureza 90%)
Caimanes (2)
Silicón
Celda de plástico (tapa de medicamentos)
Puntas de piceta.
CONSTRUCCIÓN DE ELECTRODOS
1. Tomar 5 cm de Cu y W
4. Verificar si se pueden
colocar los caimanes en la
otra punta Cu cable negro,
W cable rojo.
2. Adaptarlos a las puntas de pipeta
colocando el W en una de ellas dejando
que salga una pequeña porción (electrodo
de trabajo).
3. El de Cu de igual manera pero
adaptando otra punta de pipeta con una
pequeña cantidad de algodón y añadiendo
una pequeña cantidad de agua (electrodo
de referencia).

6. CONSTRUCCIÓN DE CELDA
En el vaso de plástico
se hacen dos orificios
equidistantes.
Insertar los electrodos en
los orificios y sellarlos con
silicón para evitar fugas.
Probar fugas llenando la
celda con agua destilada.
CONEXIONES AL MULTÍMETRO
Encender el multímetro en
lectura de 2000 mV
El cable negro conectado al cobre se inserta
en la entrada que dice COM
El cable rojo conectado al W, se inserta en la
entrada VΩmA
CALIBRACIÓN DE LOS ELECTRODOS
Buffer pH 4
Calibrar los electrodos con
soluciones buffer
Medir voltaje
Buffer pH 10
Medir voltaje
Buffer pH 7
Medir voltaje

7. REGISTRO DE LECTURAS
Se grafica el
potencial obtenido
contra pH de las
soluciones buffer
Se calcula la
pendiente, la
ordenada al origen.
Graficar pH vs V
Registrar valores
de m y de b
Calcular ecuación
de la recta.
RESULTADOS OBTENIDOS DE LA LECTURA
PH
E
4
7
10
-76
-165
-277
PH & E
0
-50
0
5
10
15
E
-100
Series1
-150
Linear (Series1)
-200
-250
-300
y = -33.5x + 61.83
R² = 0.995
PH

8. MICROTITULACIÓN ACIDO-BASE
OBJETIVO
Conocer el comportamientoquímico de los electrodos construidos en una curva de
titulación ácidobasefuerte.
MATERIALES
Electrodos
Celda
Caimanes
Multímetro
Soporte para micro análisis
Jeringas de insulina
Jeringa de 5 ml
Adaptador de corriente
Microagitador magnético
Minibarra magnética (mbm
CURVA DE TITULACIÓN MICROPOTENCIOMÉTRICA ÁCIDO –
BASE

9. CONSTRUCCIÓN DE LA CURVA DE TITULACIÓN
Depositar 0.5 mL de HCl
0.100M en la celda.
Hacer funcionar el agitador y
tomar la lectura inicial en mV
Añadir agua destilada hasta
cubrir los electrodos.
Colocar en la microbureta
NaOH 0.100M para titular
.
.Se añaden volúmenes de 0.06
mL (60 μL) con la microbureta y se
esperan 30 segundos para cada
lectura, hasta llegar a 1 mL
Ejemplo de la curva acido-base:
Se grafica potencial
mV contra volumen
añadido.
Colocar la mbm.
Conectar los
electrodos al
multímetro en el
rango de 2000 mv

10. En 1 mL hay 1000 microlitros
En nuestro caso titulamos NaOH con HCl(en la microbureta) por esa razón
nuestra curva sale diferente a la del ejemplo.
V(microlitros)
E(mv)
0
60
120
180
260
320
400
460
520
580
640
700
780
840
940
1000
-288
-273
-258
-243
-223
-211
-184
-134
-117
-115
-103
-81
-67
-61
-57
-55
Viraje
Curva de titulacion de NaOH 0.1 N con HCl 0.1N
0
-50
0
200
400
600
800
1000
1200
-100
-150
m
v
Series1
-200
-250
-300
-350
Volumen(microlitros)

11. DETERMINACIÓN DEL PH
PENDIENTE: y2 – y1/ x2 – x1
ORDENADA AL ORIGEN: b = y – mx
Se calculan los valores de X (pH) a partir
de los valores de Y (-mV), despejando el
valor de X de la ecuación de la recta
obtenida en la calibración de los
electrodos, o sea:
x=y-b
m
x = (y - b)/ m,
Sustituyendo los valores de b y de m
obtenidos en dicha calibración.
CALCULOS PARA LA CURVA DE TITULACIÓN
mv
-288
-273
-258
-243
-223
-211
-184
-134
-117
-115
-103
-81
-67
-61
-57
-55
V(microlitros)
0
60
120
180
260
320
400
460
520
580
640
700
780
840
940
1000
ph
10.4427761
9.99501493
9.54725373
9.09949254
8.50247761
8.14426866
7.33829851
5.84576119
5.33829851
5.27859701
4.92038806
4.26367164
3.84576119
3.66665672
3.54725373
3.48755224

12. CURVA DE TITULACIÓN
Curva de titulación de NaOH 0.1N con HCl 0.1N
12
10
8
p
h
6
4
Series1
2
0
0
200
400
600
800
1000
1200
Volumen(microlitros)
OBSERVACIONES E IMÁGENES
Equipos de
micropotenciometro

13. Celda (un dosificador)
y electrodos ( alambre de W y
Cu).
Soluciones buffer para calibrar
los electrodos
Buffer de ph 4, 7 y 10

14. Calibrando los electrodos, con
las
diferentes
soluciones
buffer y con ayuda de un
potenciómetro.
Microtitulacion de acido-base

15. CONCLUSION
Al termino de este proyecto pudimos concluir que la elaboración del
micropotenciometro es de gran utilidad para poder conocer el voltaje de las
sustancias a desear, así mismo, como en el caso de la micro titulación, nos ayuda
a tener una mayor precisión del pH de las muestras, y así poder realizar las curvas
y compararlas, no obstantes, tuvimos retos y aprendizajes que nos ayudaron a
nuestro empeño académico.
BIBLIOGRAFIA
•
Microelectrochemestry Experiments
Compiled by Beverly Bell, Bina Akoobhai Edited by Prof. JD Bradley
© 2006 RADMASTE Centre, The UNESCO-Associated Centre for Microscience
Experiments, RADMASTE Centre
•
Microscale Analytical Chemistry Experimental Teaching With Locally
Produced Low- Cost Instrumentation: Instrumental Analysis
-Sa
Chemistry Department. Faculty of Chemistry.
National University of Mexico, UNAM. Mexico City PC 04510
•
. Curso de Química Analítica a Microescala Total
Alejandro Baeza, Adrián de Santiago, Arturo García, UNAM, 2008.
•
Electroquímica Analítica, Alejandro Baeza UNAM 2007
. Analytical