23: Potenciometría
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La potenciometría inicialmente se restringió a equilibrios redox en electrodos metálicos, lo que limitó su aplicación a algunos iones. En 1906, Cremer descubrió que la diferencia de potencial a través de una fina membrana de vidrio es una función del pH cuando lados opuestos de la membrana están en contacto con soluciones que tienen diferentes concentraciones de H 3 O +. Este descubrimiento condujo al desarrollo del electrodo de pH de vidrio en 1909. Otros tipos de membranas también producen potenciales útiles. Por ejemplo, en 1937 Kolthoff y Sanders mostraron que se puede utilizar un pellet de AgCl para determinar la concentración de Ag +. Los electrodos basados en potenciales de membrana se denominan electrodos selectivos de iones, y su desarrollo continuo extiende la potenciometría a una amplia gama de analitos.
- 23.1: Electrodos de Referencia
- En potenciometría medimos la diferencia entre el potencial de dos electrodos. El potencial de un electrodo, el electrodo de trabajo o indicador, responde a la actividad del analito y el otro electrodo, el contador o electrodo de referencia, tiene un potencial fijo conocido. Por convención, el electrodo de referencia es el ánodo.
- 23.2: Electrodos indicadores metálicos
- En potenciometría, el potencial del electrodo indicador es proporcional a la actividad del analito. Se utilizan dos clases de electrodos indicadores para realizar mediciones potenciométricas: electrodos metálicos, que son objeto de esta sección, y electrodos selectivos de iones, los cuales se cubren en la siguiente sección.
- 23.3: Electrodos selectivos de iones de membrana
- Si los metales fueran los únicos materiales útiles para construir electrodos indicadores, entonces habría pocas aplicaciones útiles de potenciometría. En 1906, Cremer descubrió que la diferencia de potencial a través de una fina membrana de vidrio es una función del pH cuando los lados opuestos de la membrana están en contacto con soluciones que tienen diferentes concentraciones de H+. La existencia de este potencial de membrana condujo al desarrollo de una nueva clase de electrodos indicadores, a los que llamamos electrodos selectivos de iones.
- 23.4: Sistemas de Electrodos Molecular-Selectivos
- En esta sección consideramos cómo podemos incorporar un electrodo selectivo de iones en un electrodo que responda a especies neutras, como analitos volátiles, como CO2 y NH3, y compuestos bioquímicamente importantes, como aminoácidos y urea.
- 23.5: Instrumentos para medir potenciales celulares
- Un potenciómetro mide el potencial de una celda electroquímica. Para ayudarnos a entender cómo funciona, describimos el instrumento como si el analista lo operara manualmente. El analista observa un cambio en la corriente o el potencial y ajusta los ajustes del instrumento para mantener los valores deseados. Los instrumentos electroquímicos modernos proporcionan un medio electrónico automatizado para controlar y medir la corriente y el potencial.
- 23.6: Potenciometría Cuantitativa
- La aplicación más importante de la potenciometría es determinar la concentración de un analito en solución. La mayoría de los electrodos potenciométricos son selectivos hacia la forma libre y no complejada del analito, y no responden a ninguna de las formas complejadas del analito. Esta selectividad proporciona a los electrodos potenciométricos una ventaja significativa sobre otros métodos cuantitativos de análisis si es necesario determinar la concentración de iones libres.