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24.1: Introducción a la Coulometría

Última actualización

30 oct 2022
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- 24: Coulometría
- 24.2: Coulometría de Potencial Controlado

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La culometría se basa en una electrólisis exhaustiva del analito. Por exhaustivo queremos decir que el analito se oxida o se reduce completamente en el electrodo de trabajo, o reacciona completamente con un reactivo generado en el electrodo de trabajo. Existen dos formas de culometría: la culombiometría de potencial controlado, en la que aplicamos un potencial constante a la celda electroquímica, y la culometría de corriente controlada, en la que pasamos una corriente constante a través de la celda electroquímica.

Durante una electrólisis, la carga total, Q, en culombios, que pasa a través de la celda electroquímica es proporcional a la cantidad absoluta de analito según la ley de Faraday

$Q=n F N_{A} \label{intro1}$

donde n es el número de electrones por mol de analito, F es la constante de Faraday (96 487 C mol ^—1) y N _A son los moles de analito. Un culombo es equivalente a un A•seg; así, para una corriente constante, i, la carga total es

$Q=i t_{e} \label{intro2}$

donde t _e es el tiempo de electrólisis. Si la corriente varía con el tiempo, como lo hace en la coulometría de potencial controlado, entonces la carga total es

$Q=\int_{0}^{t_e} i(t) d t \label{intro3}$

En la culometría, monitoreamos la corriente en función del tiempo y usamos la Ecuación\ ref {intro2} o la Ecuación\ ref {intro3} para calcular Q. Conociendo la carga total, entonces usamos la Ecuación\ ref {intro1} para determinar los moles de analito. Para obtener un valor exacto para N _A, toda la corriente debe oxidar o reducir el analito; es decir, la culometría requiere 100% de eficiencia de corriente o una medición precisa de la eficiencia de corriente usando un estándar.

La eficiencia de la corriente es el porcentaje de corriente que realmente conduce a la oxidación o reducción del analito.

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