Métodos Eletroanalíticos Flashcards
O que são métodos eletroanalíticos?
Os métodos eletroanalíticos são um conjunto de técnicas que estudam espécies iónicas em solução por medição do potencial e/ou corrente numa célula eletroquímica.
Em que consiste o elétrodo de referência?
O elétrodo de referência consiste num elétrodo com um potencial conhecido e que se mantém constante e independente da concentração do analito.
▪ Elétrodo de normal de hidrogénio (SHE)
▪ Elétrodo saturado de calomelanos (SCE)
▪ Elétrodo de prata/cloreto de prata
Os mais usados são os elétrodos de calomelanos e os elétrodos de prata. O elétrodo de hidrogénio raramente é usado como elétrodo de referência de uso diário por não ser tão conveniente para esse efeito e por razões de segurança.
Descrição do elétrodo de calomelanos
O elétrodo de calomelanos é constituído por um tubo interior (0,5 a 15 cm de comprimento e 0,5-1,0 cm de diâmetro).
O contacto com o tubo exterior que contém KCl é feito através de um pequeno orifício, e o contacto com o analito, é feito por meio de uma fibra porosa ou disco selado na extremidade do tubo exterior.
As concentrações mais comuns de KCL são 0,1M, 1M e saturado (~4,6) M
O elétrodo de calomelanos saturado é o mais usado uma vez que é mais fácil de preparar. Uma desvantagem no uso do mesmo consiste no facto de variar a partir de certas temperaturas.
Descrição do elétrodo de prata/cloreto de prata
O elétrodo de prata é análogo ao de calomelanos, mas com um elétrodo de prata um imerso na solução saturada.
Uma vantagem em relação ao SCE é o facto de poder operar em altas temperaturas, superiores a 80ºC (até 275ºC)
Características de um elétrodo de referência ideal.
Apresentar um potencial conhecido; manter-se constante durante a medição; Ser insensível à composição da solução do analito; sofrer baixa influência da variação de temperatura; obedecer à equação de Nernst.
Em que consiste o elétrodo indicador?
O eletrodo indicador consiste num elétrodo com potencial que varia de um modo conhecido quando a concentração do analito varia.
▪ Metálicos – Redox tipo I
▪ Membrana (ISE)
i. Cristalina – fluoreto
ii. Não cristalina – Vidro, líquido
Características de um elétrodo indicador ideal.
Deve reagir rapidamente e de maneira reprodutível a mudanças na concentração do analito; deve ser sensível à espécie iónica de interesse
Em que consiste um elétrodo de membrana?
Um elétrodo de membrana consiste num elétrodo indicador cuja resposte deve-se a processos de troca iónica que ocorrem em cada um dos lados de uma membrana fina.
Em que consiste o elétrodo de membrana para gases e quais as suas aplicações?
O elétrodo de membrana para gases é um elétrodo utilizado para analisar gases dissolvidos numa solução aquosa. Este é constituído por uma membrana de ião seletivo enclausurada numa membrana de gás permeável e hidrofóbica. O gás contido na solução passa pela membrana de gás permeável submersa e entra em equilíbrio com a solução eletrolítica para formar um ião, ao qual o elétrodo de ião seletivo responde. Este elétrodo é útil no doseamento de espécies gasosas
Qual a constituição de um elétrodo de vidro?
O elétrodo de vidro para medir o pH é um elétrodo que possui uma membrana porosa de vidro. Em geral trata-se de um elétrodo combinado que contém um elétrodo de referência Ag/AgCl e um elétrodo indicador.
No elétrodo combinado de pH, o elétrodo de referência Ag/AgCl encontra-se dentro do elétrodo de pH.
É, portanto, muito usado em titulações de neutralização.
Quais os erros que podem afetar as medições com o elétrodo de vidro?
Erro alcalino (elétrodos responde à concentração de H+ e também de iões metais alcalinos em soluções básicas); erro ácido (em ácidos fortes, o valor do pH medido torna-se maior que o pH verdadeiro, devido à saturação de iões H+ na superfície da membrana de vidro do elétrodo); equilíbrio; hidratação; soluções padrão para calibração; variações do potencial de junção.
Em que consiste um elétrodo metálico?
Um elétrodo metálico consiste num elétrodo cujo potencial deriva da tendência de uma reação redox ocorrer na superfície do metal. Podem ser redox ou do tipo I.
Redox: Para estes sistemas redox usam-se elétrodos inertes (elétrodo indicador redox) como o de platina (Pt) ou ouro (Au) no sentido de medir o potencial dos pares redox envolvidos (Ex. Fe3+/Fe2+, Ce4+/Ce3+, etc.…). São muito usados particularmente em titulações.
Tipo I: Uma barra de metal está em contacto com a solução contendo respetivo catião (elétrodo de tipo I). Contudo não operam em todos os metais (Ex: Zn,Tb, Bi, Cd, etc…).
Em que consiste a ponte salina?
Impede que os componentes da solução do analito se misturem com os do elétrodo de referência. Permite também a migração dos iões, assegurando assim o equilíbrio na pilha.
O que é o potencial de junção líquida?
Um potencial de junção líquida é o potencial que se desenvolve entre duas soluções que apresentam diferentes composições eletrolíticas.
Como monitorizar potenciometricamente um catião ou anião numa solução aquosa?
Para monitorizar o potencial de um anião ou um catião numa solução aquosa, seria necessário montar uma célula galvânica. Tendo como exemplo uma solução aquosa de cloreto de sódio, com o objetivo de monitorizar Cl- , na pilha teríamos de colocar uma solução de NaCl num recipiente, juntamente com um elétrodo de referência e um indicador, que no caso podiam ser Ag/AgCl e elétrodo metálico respetivamente.
Manutenção dos elétrodos
Elétrodos de referência- Guardar os SCE E Ag/AgCl (sat.) em solução saturada de KCl
Elétrodos metálicos – Limpar a superfície metálica e remover a gordura, usando agentes abrasivos de limpeza para remover camadas oxidadas e nunca tocar com as mãos
Elétrodos de pH – Guardar os elétrodos de medida em água destilada e os combinados em solução KCl (3 M), lavando com água abundante sempre que utilizar
ISE (membrana) – Podem ser lavados com água destilada e guardados secos; os de membranas poliméricas nunca devem ser postos em contacto com solventes orgânicos; os de membrana cristalina podem ser regenerados com o kit de polimento recomendado pelo fabricante.
Em que consistem os métodos condutimétricos?
Em que consistem os métodos condutimétricos?
A condutividade corresponde à medição da capacidade que as soluções possuem para conduzir a corrente elétrica. Esta propriedade mede, portanto, a mobilidade dos iões em solução dependendo:
i. De concentração, carga e mobilidade dos iões envolvidos
ii. Natureza e grau de dissociação ou ionização dos solutos
iii. Temperatura
Ou seja, não é um método específico visto que engloba a contribuição de todos os iões e traduz apenas uma medida de qualidade iónica de solução.
Aplicações dos métodos condutimetricos
Condutimetria direta:
-Verificar a pureza ou qualidade de uma água destilada ou deionizada
-Verificar variações nas concentrações das águas minerais
-Determinar o teor em substâncias iónicas dissolvidas, por exemplo, a determinação da salinidade do mar em trabalhos oceanográficos
-Determinar a concentração de eletrólitos de soluções simples
Condutimetria indireta:
-Usados no acompanhamento de titulações para deteção do ponto de equivalência no doseamento de diverso tipo de iões quer inorgânicos quer orgânicos principalmente em meio aquoso
Vantagens e desvantagens face à titulação clássica. Dizer pelo menos 3
- Pode ser utilizada para soluções turvas, opacas ou coloridas
- Titulação de ácido fraco com base fraca (melhor que na potenciometria)
- Ponto final muito próximo ao P.E. (maior exatidão)
- Aproveita certas reações para as quais a técnica convencional é impraticável por falta de indicadores
- Permite automação e até miniaturização
- Aplicável para soluções muito diluídas
- Requer um tempo maior na análise (questionável)
- Requer equipamento especial (condutivímetro e células) e, consequentemente, energia elétrica
