Página principal



Quimica Analitica

Descargar 11.33 Mb.
Ver original pdf

Quimica Analitica





Descargar 11.33 Mb.
Ver original pdf
Página393/818
Fecha de conversión31.08.2018
Tamaño11.33 Mb.
1   ...   389   390   391   392   393   394   395   396   ...   818

Na

2

O y SiO

2

 químicamente unidos. La superficie de un electrodo de vidrio nuevo contiene 

grupos fijos de silicato asociados a iones de sodio, ¬SiO



Na



. Se sabe que para que el 

electrodo se vuelva operativo se debe empapar en agua. Durante este proceso, la superficie 

externa de la membrana se hidrata; la superficie interna ya está hidratada. La membrana 

de vidrio por lo regular tiene 0.03 a 0.1 mm de espesor, y las capas hidratadas son de 10

5

 

a 10

4

 mm de espesor.

Cuando la capa exterior se hidrata, los iones de sodio se intercambian por protones 

en la solución:

 

¬

 

SiO



Na



sólido

 

  H



solución

 É 

¬

 

SiO



H



sólido

  

Na



solución

 

(13.43)

Otros iones de la solución se pueden intercambiar por los iones de Na



 (o H



), pero la 

constante de equilibrio para dicho equilibrio es muy grande, debido a la gran afinidad del 

vidrio por los protones. Así, la superficie del vidrio está hecha casi por completo de ácido 

silícico, salvo en una solución muy alcalina, donde la concentración de protones es pequeña. 

Los sitios ¬SiO



 son fijos, pero los protones son libres para moverse e intercambiar con 

otros iones. (Variando la composición del vidrio, el intercambio para otros iones se vuelve 

favorable, y esto constituye la base de los electrodos selectivos para otros iones; véase más 

adelante.)

El potencial de la membrana consiste en dos componentes: el potencial de borde y el 

potencial de difusión. El primero es casi siempre el único potencial que determina la acti-

vidad del ion hidrógeno. El potencial del borde reside en la superficie de la membrana de 

vidrio, es decir, en la interfase entre la capa de gel hidratado y la solución externa. Cuando 

el electrodo se sumerge en una solución acuosa, se acumula un potencial de borde determi-

nado por la actividad de los iones de hidrógeno en la solución externa y la actividad de los 

iones de hidrógeno en la superficie del gel. Una explicación del potencial es que los iones 

tienden a migrar en el sentido de la menor actividad, muy parecido a lo que sucede en una 

unión líquida. El resultado es una capa microscópica de carga que se acumula sobre la su-

perficie de la membrana, la cual representa un potencial. Por tanto, conforme la solución se 

vuelve más ácida (el pH desciende), los protones migran a la superficie del gel, acumulando 

una carga positiva, y el potencial del electrodo se incrementa, como se indica en las ecua-

ciones 13.37 y 13.38. Lo contrario sucede cuando la solución se vuelve más alcalina.

El  potencial de difusión es resultado de una tendencia de los protones en la parte 

inerte de la capa de gel a difundirse hacia la membrana seca, que contiene ¬SiO



Na



, y 

una tendencia de los iones sodio en la membrana seca a difundirse a la capa hidratada. 

Los iones migran con diferente rapidez, creando un tipo de potencial de unión líquida; no 

obstante, ocurre un fenómeno similar en el otro lado de la membrana, sólo que en sentido 

opuesto. Estos dos fenómenos se cancelan mutuamente, de modo que el potencial de la 

membrana en gran medida está determinado por el potencial de borde. (Pueden ocurrir 

pequeñas diferencias en los potenciales de borde debido a diferencias en el vidrio a través 

de la membrana; estas diferencias representan una parte del potencial de asimetría.)

Pungor ha presentado evidencias de que el establecimiento de un potencial de elec-

trodo es causado por una separación de cargas debido a la quimisorción del ion primario 

(H



) de la fase de la solución sobre la superficie del electrodo, esto es, una reacción quí-

mica superficial. Los contraiones de carga opuesta se acumulan en la fase de la solución, 

y esta separación de cargas representa un potencial. Un mecanismo similar opera para otros 

electrodos selectivos de iones (véase más adelante). [Ver E. Pungor, “The New Theory of 

Ion Selective Electrodes”, Sensors,  1 (2001) 1-12 (ésta es una revista electrónica: www.

mdpi.net/sensors).]

K. L. Cheng ha propuesto una teoría sobre los electrodos de vidrio basada en la 

teoría de capacitores en que el electrodo detecta al ion hidróxido en solución alcalina 

(donde a

H



 es muy pequeña), más que detectar protones. [K. L. Cheng, “Capacitor Theory 

El pH de la solución de prueba 

determina el potencial externo 

del borde.

¿El electrodo de vidrio detecta 

al H



 o al OH



 en soluciones 

alcalinas?

13.11  ELECTRODO DE VIDRIO PARA pH: EL CABALLO DE BATALLA DE LOS QUÍMICOS

 

387

13Christian(369-413).indd   387

13Christian(369-413).indd   387

9/12/08   15:47:15

9/12/08   15:47:15



1   ...   389   390   391   392   393   394   395   396   ...   818

Similar:

Quimica Analitica iconAplicación de Microsoft Excel a Química Analítica: validación de métodos analíticos
En estadística, se define población como el conjunto de individuos portadores de
Quimica Analitica iconQuímica Analítica
En el año 2002 se actualizaron los contenidos temáticos de las asignaturas que componen las licenciaturas de Ingeniería de los
Quimica Analitica iconQuímica // º bachillerato. Formulación y nomenclatura química inorganica. Tema temario química. Fernando Escudero Ramos

Quimica Analitica iconEvo morales ayma presidente constitucional del estado plurinacional de bolivia
Evaluación de Impacto Ambiental – eia, que deberá ser realizada de acuerdo a los siguientes niveles: Requiere de eia analítica integral;...
Quimica Analitica iconFormulario de geometria analitica pdf
...
Quimica Analitica iconFormulacion de quimica organica
La Química Orgánica constituye una de las principales ramas de la Química, debido al gran número de compuestos que estudia, los cuales...
Quimica Analitica iconDep. FÍSica y química I. E. S. “Juan de aréjula”
Química orgánica, impartidas por el Departamento de Física y Química del ies “Juan
Quimica Analitica iconFormulación y nomenclatura de química inorgánica
Este lenguaje constituye la nomencla­tura química. Se completa con una forma abreviada de escribir dichos nombres, que nos informa,...


Descargar 11.33 Mb.
Ver original pdf