11.6: Recursos adicionales

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El siguiente conjunto de experimentos introduce a los estudiantes a las aplicaciones de la electroquímica. Los experimentos se agrupan en cuatro categorías: electroquímica general, preparación de electrodos, potenciometría, culombimetría y voltametría y amperometría.

Electroquímica General

Chatmontree, A.; Chairam, S.; Supasorn, S.; Amatatongchai, M.; Jarujamrus, P; Tamuang, S.; Somsook E. “Fabricación estudiantil y uso de celdas galvánicas simples, de bajo costo, basadas en papel para investigar la electroquímica”, J. Chem. Educ. 2015, 92, 1044—1048.
Mills, K. V.; Herrick, R. S.; Guilmette, L. W.; Nestor, L. P.; Shafer, H.; Ditzler, M. A. “Introducción a los estudiantes de pregrado a la electroquímica: un experimento de química de descubrimiento de dos semanas”, J. Chem. Educ. 2008, 85, 1116—119.

Preparación de Electrodos

Christopoulos, T. K.; Diamandis, E. P. “Uso de un Crisol de Vidrio Sinterizado para Fácil Construcción de Electrodos Selectivos de Iones de Membrana Líquida”, J. Chem. Educ. 1988, 65, 648.
Fricke, G. H.; Kuntz, M. J. “Electrodos selectivos de iones de estado sólido económicos para uso estudiantil”, J. Chem. Educ. 1977, 54, 517—520.
Inamdar, S. N.; Bhat, M. A.; Haram, S. K. “Construcción de Ag/AgCl Electrodo de Referencia Forma Usado Barril de Pluma con Punta de Fieltro para Laboratorio de Pregrado”, J. Chem. Educ. 2009, 86, 355—356.
Lloyd, B. W.; O'Brien, F. L.; Wilson, W. D. “Preparación estudiantil y análisis de electrodos selectivos de iones de cloruro y calcio”, J. Chem. Educ. 1976, 53, 328—330.
Mifflin, T. E.; Andriano, K. M.; Robbins, W. B. “Determinación de Penicilina Usando un Electrodo Enzimático Inmovilizado”, J. Chem. Educ. 1984, 61, 638—639.
Palanivel, A.; Riyazuddin, P. “Fabricación de un Electrodo Selectivo de Iones de Bajo Precio”, J. Chem. Educ. 1984, 61, 290.
Ramaley, L; Cuña, P. J.; Crain, S. M. “Análisis instrumental económico: Parte 1. Electrodos Selectivos de Iones”, J. Chem. Educ. 1994, 71, 164—167.
Selig, W. S. “Titulaciones Potenciométricas Usando Lápiz y Sensores de Grafito”, J. Chem. Educ. 1984, 61, 80—81.

Potenciometría

Chan, W. H; Wong, M. S.; Yip, C. W. “Electrodo selectivo de iones en análisis orgánicos: un electrodo de salicilato”, J. Chem. Educ. 1986, 63, 915 — 916.
Harris, T. M. “Medición Potenciométrica en un Acuario de Agua Dulce”, J. Chem. Educ. 1993, 70, 340—341.
Kauffman, C. A.; Muza, A. L.; Porambo, M. W.; Marsh, A. L. “Uso de un Electrodo Comercial de Plata-Cloruro de Plata para la Medición de Potenciales Celulares para Determinar Coeficientes de Actividad Iónica Media”, Chem. Educador 2010, 15, 178—180.
Martínez-Fábregas, E.; Alegret, S. “Una aproximación práctica a los sensores químicos a través de transductores potenciométricos: Determinación de urea en suero por medio de un biosensor”, J. Chem. Educ. 1994, 71, A67—A70.
Moresco, H.; Sansón, P.; Seoane, G. “Determinación Potenciométrica Simple de Azúcares Reductores”, J. Chem. Educ. 2008, 85, 1091—1093.
Radic, N.; Komijenovic, J. “Determinación Potenciométrica de una Constante de Formación General Usando un Electrodo de Membrana Selectiva de Iones”, J. Chem. Educ. 1993, 70, 509—511.
Riyazuddin, P.; Devika, D. “Titulaciones Potenciométricas de Ácido-Base con Electrodos de Grafito Activado”, J. Chem. Educ. 1997, 74, 1198—1199.

Coulometría

Bertotti, M.; Vaz, J. M.; Telles, R. “Determinación de ácido ascórbico en jugo de naranja natural”, J. Chem. Educ. 1995, 72, 445—447.
Kalbus, G. E.; Lieu, V. T. “Grasa dietética y salud: un experimento sobre la determinación del número de yodo de grasas y aceites por titulación coulométrica”, J. Chem. Educ. 1991, 68, 64—65.
Lötz, A. “Una Variedad de Métodos Electroquímicos en un Experimento de Titulación Coulométrica”, J. Chem. Educ. 1998, 75, 775—777.
Swim, J.; Earps, E.; Reed, L. M.; Paul, D. “Titulación Coulométrica de Corriente Constante de Ácido Clorhídrico”, J. Chem. Educ. 1996, 73, 679—683.

Voltamperometría y amperometría

Blanco-López, M. C.; Lobo-castañ̃ón, M. J.; Miranda-Ordieres, A. J. “Biosensor Bienzimático-Amperométrico Casero para Análisis de Bebidas”, J. Chem. Educ. 2007, 84, 677—680.
García-Armada, P.; Losada, J.; de Vicente-Pérez, S. “Esquema de Análisis de Cationes por Polarografía de Pulso Diferencial”, J. Chem. Educ. 1996, 73, 544—547.
Herrera-melián, J. A.; Doña-Rodríguez, J. M.; Hernández-Brito, J.; Pérez-Peña, J. “Determinación voltamétrica de Ni y Co en Muestras de Agua”, J. Chem. Educ. 1997, 74, 1444—1445.
King, D.; Friend, J.; Kariuki, J. “Medición del contenido de vitamina C del jugo de naranja comercial usando un electrodo de plomo de lápiz”, J. Chem. Educ. 2010, 87, 507—509.
Marin, D.; Mendicuti, F. “Determinación Polarográfica de la Composición y Constante de Estabilidad Termodinámica de un Ión Metálico Complejo”, J. Chem. Educ. 1988, 65, 916—918.
Messersmith, S. J. “Simulaciones de voltamperometría cíclica con software DigiSim: un experimento de pregrado de nivel superior”, J. Chem. Educ. 2014, 91, 1498—1500.
Sadik, O. A.; Brenda, S.; Joasil, P.; Lord, J. “Polímeros Conductores Electropolimerizados como Sensores de Glucosa”, J. Chem. Educ. 1999, 76, 967—970.
Sittampalam, G.; Wilson, G. S. “Determinación Amperométrica de Glucosa a Niveles de Partes Por Millón con Glucosa Oxidasa Inmovilizada”, J. Chem. Educ. 1982, 59, 70—73.
Town, J. L.; MacLaren, F.; Dewald, H. D. “Experimento de voltamperometría de disco giratorio”, J. Chem. Educ. 1991, 68, 352—354.
Wang, J. “Electroanálisis Sensible Usando Electrodos Sólidos”, J. Chem. Educ. 1982, 59, 691—692.
Wang, J. “Voltamperometría de pelado anódico”, J. Chem. Educ. 1983, 60, 1074—1075.
Wang, J.; Macca, C. “Uso de Tiras Reactivas de Glucosa en Sangre para Introducir Electrodos Enzimas y Biosensores Modernos”, J. Chem. Educ. 1996, 73, 797—800.
Wang, Q.; Geiger, A.; Frias, R; Golden, T. D. “Una introducción a la electroquímica para estudiantes universitarios: detección de vitamina C (ácido ascórbico) por sensores de electrodos económicos”, Chem. Educador 2000, 5, 58—60.

Las siguientes referencias generales proporcionan una amplia introducción a la electroquímica.

Adams, R. N. Electroquímica en superficies sólidas, Marcel Dekker: Nueva York, 1969.
Bard, A. J.; Faulkner, L. R. Electrochemical Methods, Wiley: Nueva York, 1980.
Faulkner, L. R. “Caracterización Electroquímica de Sistemas Químicos” en Kuwana, T. E., ed. Physical Methods in Modern Chemical Analysis, Vol. 3, Academic Press: New York, 1983, pp. 137—248.
Kissinger, P. T.; Heineman, W. R. Técnicas de Laboratorio en Química Electroanalítica, Marcel Dekker: Nueva York, 1984.
Lingane, J. J. Electroanalytical Chemistry, 2a Ed., Interscience: New York, 1958.
Sawyer, D. T.; Roberts, J. L., Jr. Electroquímica Experimental para Químicos, Wiley-Interscience: Nueva York, 1974.
Vassos, B. H.; Ewing, G. W. Química Electroanalítica, Wiley-Interscience: Nueva York, 1983.

Estos breves artículos proporcionan una buena introducción a principios importantes de la electroquímica.

Faulkner, L. R. “Comprensión de la electroquímica: algunos conceptos distintivos”, J. Chem. Educ. 1983, 60, 262—264.
Huddle, P. A.; White, M. D.; Rogers, F. “Usando un modelo de enseñanza para corregir conceptos erróneos conocidos en electroquímica”, J. Chem. Educ. 2000, 77, 104—110.
Maloy, J. T. “Factores que Afectan la Forma de Curvas Corriente-Potencial”, J. Chem. Educ. 1983, 60, 285—289.
Miles, D. T. “Run-D.M.C.: Una Ayuda Mnemónica para Explicar la Transferencia de Masa en Sistemas Electroquímicos”, J. Chem. Educ. 2013, 90, 1649—1653.
Thompson, R. Q.; Craig, N. C. “Química Electroanalítica Unificada: Aplicación del Concepto de Equilibrio”, J. Chem. Educ. 2001, 78, 928—934.
Zoski, C. G. “Discriminación de Corriente de Carga en Voltamperometría Analítica”, J. Chem. Educ. 1986, 63, 910—914.

Se puede encontrar información adicional sobre potenciometría y electrodos selectivos de iones en las siguientes fuentes.

Bakker, E.; Diamond, D.; Lewenstam, A.; Pretsch, E. “Sensores de iones: límites actuales y nuevas tendencias”, Anal. Chim. Acta 1999, 393, 11—18.
Bates, R. G. Determinación del pH: Teoría y Práctica, 2a ed., Wiley: Nueva York, 1973.
Bobacka, J.; Ivaska, A.; Lewenstam, A. “Sensores de iones potenciométricos”, Chem. Rev. 2008, 108, 329—351.
Buck, R. P. “Potenciometría: Mediciones de pH y Electrodos Selectivos de Iones” en Weissberger, A., ed. Physical Methods of Organic Chemistry, Vol. 1, Parte IIA, Wiley: Nueva York, 1971, pp. 61—162.
Cammann, K. Trabajando Con Electrodos Selectivos De Iones, Springer-Verlag: Berlín, 1977.
Evans, A. P otentiometría y electrodos selectivos de iones, Wiley: Nueva York, 1987.
Frant, M. S. “¿De dónde provienen los electrodos selectivos de iones?” J. Chem. Educ. 1997, 74, 159—166.
Light, T. S. “Uso Industrial y Aplicación de Electrodos Selectivos de Iones”, J. Chem. Educ. 1997, 74, 171—177.
Rechnitz, G. A. “Electrodos de Membrana de Iones y Bio-Selectivos”, J. Educ. 1983, 60, 282—284.
Ruzicka, J. “Los setenta — Edad de Oro para los Electrodos Selectivos de Iones”, J. Chem. Educ. 1997, 74, 167— 170.
Young, C. C. “Evolución de los Analizadores de Química de Sangre Basados en Electrodos Selectivos de Iones”, J. Chem. Educ. 1997, 74, 177—182.

Las siguientes fuentes proporcionan información adicional sobre biosensores electroquímicos.

Alvarez-Icasa, M.; Bilitewski, U. “Producción Masiva de Biosensores”, Anal. Chem. 1993, 65, 525A— 533A.
Meyerhoff, M. E.; Fu, B.; Bakker, E. Yun, J-H; Yang, V. C. “Electrodos de Membrana Sensibilizante a Poliiones para Análisis Biomédico”, Anal. Chem. 1996, 68, 168A—175A.
Nicolini, C.; Adami, M; Antolini, F.; Beltram, F.; Sartore, M.; Vakula, S. “Biosensores: Un paso hacia la bioelectrónica”, Phys. Mundo, mayo de 1992, 30—34.
Rogers, K. R.; Williams. L. R. “Biosensores para el Monitoreo Ambiental: Una Perspectiva Regulatoria”, Tendencias Anal. Chem. 1995, 14, 289—294.
Schultz, J. S. “Biosensores”, Sci. Am. Agosto de 1991, 64—69.
Thompson, M.; Krull, U. “Los biosensores y la transducción del reconocimiento molecular”, Anal. Chem. 1991, 63, 393A—405A.
Vadgama, P. “Diseño de biosensores”, Chem. Brit. 1992, 28, 249—252.

A continuación se enumera una buena fuente que cubre la aplicación clínica de la electroquímica.

Wang, J. Técnicas Electroanalíticas en Química Clínica y Medicina de Laboratorio, VCH: Nueva York, 1998.

La culometría está cubierta en los siguientes textos.

Rechnitz, G. A. Análisis de Potencial Controlado, Macmillan: Nueva York, 1963.
Milner, G. W. C.; Philips, G. Coulometría en Química Analítica, Pérgamo: Nueva York, 1967.

Para una descripción de la electrogravimetría, consulte el siguiente recurso.

Tanaka, N. “Electrodeposición”, en Kolthoff, I. M.; Elving, P. J., eds. Tratado de Química Analítica, Parte I: Teoría y Práctica, Vol. 4, Interciencia: Nueva York, 1963.

Las siguientes fuentes proporcionan información adicional sobre polarografía y polarografía de pulso.

Flato, J. B. “El Renacimiento en el Análisis Polarográfico y Voltamétrico”, Anal. Chem. 1972, 44 (11), 75A—87A.
Kolthoff, I. M.; Lingane, J. J. Polarografía, Interciencia: Nueva York, 1952.
Osteryoung, J. “Voltametría de Pulso”, J. Chem. Educ. 1983, 60, 296—298.

Información adicional sobre voltamperometría de decapado está disponible en el siguiente texto.

Wang, J. Análisis de pelado, VCH Editores: Deerfield Beach, FL, 1985.

Los siguientes artículos discuten la simulación numérica de voltamperometría.

Bozzini, B. “Un Procedimiento Numérico Simple para la Simulación de Voltammo- gramos de Barrido Lineal “Realista”, J. Chem. Educ. 2000, 77, 100—103.
Howard, E.; Cassidy, J. “Análisis con Microelectrodos Usando Microsoft Excel Solver”, J. Chem. Educ. 2000, 77, 409—411.
Kätelhön, E.; Compton, R. G. “Pruebas y Validación de Simulaciones Electroanalíticas”, Analista, 2015, 140, 2592—2598.
Messersmith, S. J. “Simulaciones de voltamperometría cíclica con software DigiSim: un experimento de pregrado de nivel superior”, J. Chem. Educ. 2014, 91, 1498—1500.

Aquí se reúnen muchos recursos útiles para la voltametría cíclica, incluidos los experimentos.

Carriedo, G. A. “El uso de la voltametría cíclica en el estudio de la química del metal—carbonilos”, J. Chem. Educ. 1988, 65, 1020—1022.
García-Jareño, J. J.; Benito, D.; Navarro-Laboulais, J.; Vicente, F. “Comportamiento electroquímico de películas de azul prusiano electrodepositadas sobre electrodos ITO”, J. Chem. Educ. 1998, 75, 881—884.
Gilles de Pelichy, L. D.; Smith, E. T. “Un Estudio de la Vía de Oxidación de la Adrenalina por Voltamperometría Cíclica”, Chem. Educador 1997, 2 (2), 1—13.
Gómez, M. E.; Kaifer, A. E. “Comportamiento Voltamétrico de un Derivado de Ferroceno”, J. Chem. Educ. 1992, 69, 502—505.
Heffner, J. E.; Raber, J. C.; Moe, O. A.; Wigal, C. T. “Uso de voltametría cíclica y modelado molecular para determinar los efectos de sustituyentes en la reducción de un electrón de benzoquinonas”, J. Chem. Educ. 1998, 75, 365—367.
Heinze, J. “Voltametría cíclica-espectroscopía electroquímica”, Angew. Chem, Int. Ed. Ing. 1984, 23, 831—918.
Holder, G. N.; Farrar, D. G.; McClure, L. L. “Reducciones Voltamétricas de Acetofenonas Sustituidas en el Anillo. 1. Determinación de un mecanismo de transferencia de electrones mediante voltamperometría cíclica y modelado por computadora: la formación y destino de un anión radical”, Chem. Educador 2001, 6, 343—349.
Ibáñez, J. G.; González, I.; Cárdenas, M. A. “El efecto de la formación compleja sobre los potenciales redox de los iones metálicos: experimentos de voltametría cíclica”, J. Chem. Educ. 1988, 65, 173—175.
Ito, T.; Perara, D. M. N. T.; Nagasaka, S. “Electrodos de Oro Modificados con Monocapas Autoensambladas para Medir el ácido L-ascobrico”, J. Chem. Educ. 2008, 85, 1112—1115.
Kissinger, P. T.; Heineman, W. R. “Voltametría cíclica”, J. Chem. Educ. 1983, 60, 702—706.
Mabbott, G. A. “Una introducción a la voltametría cíclica”, J. Chem. Educ. 1983, 60, 697—702.
Petrovic, S. “Voltametría Cíclica del Hexacloroiridato (IV): Una Alternativa al Estudio Electroquímico del Ión Ferricianuro”, Chem. Educador 2000, 5, 231—235.
Toma, H. E.; Araki, K.; Dovidauskas, S. “Un experimento de voltametría cíclica que ilustra potenciales redox, constantes de equilibrio y reacción de sustitución en química de coordinación”, J. Chem. Educ. 2000, 77, 1351—1353.
Walczak, M. W.; Secadora, D. A.; Jacobson, D. D,; Foss, M. G.; Flynn, N. T. “Pareja redox dependiente del pH: ilustrando la ecuación de Nernst usando voltametría cíclica”, J. Chem. Educ. 1997, 74, 1195—1197.