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MIA > Potenciometria e Elétrodos > Flashcards

Potenciometria e Elétrodos Flashcards

1
Q

o que é uma célula eletroquímica?

A

par de elétrodos, cada um imerso numa solução eletrolítica adequada. Quando ligados por um condutor externo, ocorre num deles uma reação de oxidação e no outro uma reação de redução.

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2
Q

Quais os dois tipos de células eletroquímicas que existem ?

A

galvânicas ou voltaicas e eletrolíticas

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3
Q

Qual a principal diferença entre células galvânicas e eletrolíticas?

A

galvânicas - convertem de forma espontanea energia quimica em energia elétrica

eletrolíticas - utilizam a energia elétrica proveniente de um gerador externo para forçar uma reação química

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4
Q

Qual a grandeza medida em potenciometria?

A

força eletromotriz em função da concentração

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5
Q

Quais os dois tipos de análises potenciométricas que se podem realizar?

A
  1. Potenciometria Direta: medida direta do potencial de elétrodo a partir do qual se calcula a concentração do ião ativo
  2. Titulações Potenciométricas: medida da variação da fem de uma célula em consequência de adição de reagente limitante
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6
Q

Distinga oxidação de redução

A

oxidação: perda de eletrões, aumento do número de oxidação

redução: ganho de eletrões, diminuição do número de oxidação

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7
Q

Qual o princípio da pilha galvânica?

A

a oxidação do zinco e a redução do cobre podem ocorrer simultaneamente em locais separados, com transferência de eletrões através de um condutor externo. À medida que a reação progride, é produzido um fluxo contínuo de eletrões e portanto produz-se eletricidade

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8
Q

Por definição no ânodo ocorre oxidação/redução e no cátodo ocorre oxidação/redução?

A

No ânodo ocorre oxidação e no cátodo ocorre redução

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9
Q

Quais as características da ponte salina?

A
  1. faz a ligação das soluções por um meio condutor através do qual os catiões e os aniões se podem mover
  2. Contém um eletrólito inerte (KCl ou NH4NO3)
  3. As extremidades da ponte contém um material poroso
    A ponte salina tem como objetivos:
    1) isolar as duas semi-células de modo a prevenir a reação direta entre os iões cobre e o elétrodo de
    zinco;
    2) Permitir que os iões migrem de um compartimento para o outro, mantendo a eletroneutralidade
    das soluções mas impedindo que estas se misturem
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10
Q

Quais os principais objetivos da ponte salina?

A

1) isolar as duas semi-células de modo a prevenir a reação direta entre os iões cobre e o elétrodo de zinco;
2) Permitir que os iões migrem de um compartimento para o outro, mantendo a eletroneutralidade das soluções mas impedindo que estas se misturem

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11
Q

O fluxo espontâneo de eletróes dá-se do cátodo para o ânodo ou do ânodo para o cátodo?

A

ânodo para cátodo ou seja do elétrodo de zinco para o elétrodo de cobre

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12
Q

Na solução, os catiões movem-se na direção do cátodo e os aniões na direção do ânodo?

A

Sim

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13
Q

Poque motivo existe uma corrente elétrica?

A

há uma diferença de potencial entre o ânodo e o cátodo por isso os eletrões movem-se, formando a corrente elétrica

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14
Q

O que medimos (qual a unidade) e com que aparelho?

A

força eletromotriz (volts) com um voltímetro

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15
Q

Como se faz um diagrama de pilha correto?

A

oxidação do lado esquerdo + concentração, ponte salina a meio (representada por 2 traços na vertical) e redução do lado direito + concentração

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16
Q

É possível medir o potencial de um elétrodo isolado?

A

É impossível medir o potencial de um elétrodo isolado. O que se pode é medir uma diferença de potencial entre dois elétrodos

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17
Q

Como se pode medir então o potencial de cada um dos elétrodos?

A

Potenciais-padrão de redução, como o de hidrogénio. Ao fixarmos um elétrodo como zero podemos determinar os valores relativos dos outros elétrodos em relação a outro

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18
Q

O que é o potencial padrão de redução?

A

Potencial associado à redução que ocorre num elétrodo quando todos os solutos possuem concentração 1M e todos os gases estão a 1 atm. O potencial-padrão de redução do elétrodo de hidrogénio é zero .

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19
Q

Como sabemos o potencial de um elétrodo?

A

O potencial de um elétrodo é igual à fem de uma célula
formada pela combinação do semi-elemento de pilha que inclui o elétrodo e de outro semi-elemento que é o elétrodo normal (ou padrão) de hidrogénio (por convenção = zero)

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20
Q

Quais os dois elétrodos que existem numa célula

A

Elétrodo de referência (cujo potencial é reproduzível e constante) e elétrodo indicador (cujo potencial tem interesse)

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21
Q

Como se determina (cálculos) o potencial da pilha?

A

Eo (pilha) = Eo (cátodo) – Eo (ânodo)

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22
Q

O que é a série eletroquímica?

A

lista de potenciais padrão de redução de semi-reações

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23
Q

Quanto mais positivo o potencial padrão maior/menor tendência tem para ser reduzida?

A

maior reduzida (melhor agente oxidante)

24
Q

Em que casos utilizamos a equação de Nerst?

A

quando as condições são diferentes das condições-padrão

25
Q

Que variáveis a equação de nerst relaciona?

A

fem e concentração dos produtos e reagentes

26
Q

Em potenciometria qual destes é o anôdo e o cátodo: o elétrodo indicador ou elétrodo de referência?

A

indicador- cátodo

referência- anodo

27
Q

Qual o princípio em que se baseia a potenciometria?

A

baseia-se na medição do potencial dum eléctrodo indicador em relação a um eléctrodo de referência, quando não passa corrente através da solução em que estão mergulhados.

28
Q

O que é necessário para a potenciometria?

A

Eléctrodo de referência
Eléctrodo indicador
Dispositivo de medida do potencial (potenciómetro)

29
Q

Para que finalidade se usam determinações potenciométricas diretas?

A

determinar o ph de uma solução, por exemplo

30
Q

Quais as diferenças entre o elétrodo de referência e o elétrodo indicador?

A

Elétrodo de referência
Potencial constante, conhecido e insensível à composição da solução em estudo.

Elétrodo indicador
Resposta rápida e reprodutível, selectivo para o ião que se pretende analisar

31
Q

Na representação da pilha onde fica o elétrodo indicador e o de referência?

A

Elétrodo de referência | ponte salina | solução analito | elétrodo indicador

32
Q

Diga 3 exemplos de elétrodos de referência

A

Elétrodo Normal de Hidrogénio (ENH)
Elétrodo de Prata/Cloreto de prata
Elétrodo de Calomelanos (KCl)

33
Q

Por convenção IUPAC, um eléctrodo de referência é SEMPRE escrito como um ânodo/cátodo

A

Por convenção IUPAC, um eléctrodo de referência é SEMPRE escrito como um ânodo

34
Q

Qual a desvantagem do elétrodo de hidrogénio?

A

a duração do eléctrodo é de 7-20 dias, depois deve depositar-se uma camada de negro de Pt. Não é prático para trabalhos de rotina

35
Q

Quando se usa o ENH?

A

O ENH usa-se principalmente para aferição de outros eléctrodos: eléctrodos de referência.

36
Q

Em que consiste o elétrodo de prata/cloreto de prata?

A

Elétrodo de prata imerso em uma solução de KCl

saturada com AgCl

37
Q

Quais as vantagens do elétrodo de prata?

A 
Vantagens:
 uso geral
 utilização até 250ºC
 aplica-se a soluções não aquosas
 menor toxicidade
38
Q

Em que consiste o elétrodo de calomelanos?

A

Elétrodo formado por mercúrio em contacto com uma solução saturada de cloreto de mercúrio (I) (calomelano, Hg2Cl2) e que contém uma quantidade conhecida de KCl. O elétrodo depende da concentração do ião Cl. Por esse motivo a concentração de KCl deve ser sempre referida

39
Q

Dentro dos indicadores metálicos quais as categorias que existem?

A

1ª Classe (ordem)
 2ª classe
 3ª classe
 Redox (Inertes)

40
Q

Em que consiste os elétrodos indicadores metálicos de 1ª classe?

A
  1. Constituídos por um metal em contacto com uma solução contendo iões do próprio metal.
  2. desenvolvem um potencial elétrico em resposta a uma reação
    redox na superfície do metal
41
Q

Em que consiste os elétrodos indicadores metálicos de 2ª classe?

A

Constituídos por um metal recoberto com um sal pouco solúvel do metal em contacto com uma solução do anião do sal.
Respondem à actividade do anião na solução.

42
Q

Em que consiste os elétrodos indicadores metálicos de 3ª classe?

A

Constituídos por um metal em contacto com dois sais pouco solúveis: um deles contém o catião desse metal e o outro contém o catião a ser determinado. Os sais pouco solúveis devem ter um anião comum.

43
Q

Em que consistem os elétrodos inertes?

A
  1. Constituídos por um metal inatacável, em contacto com uma solução contendo os estados oxidados e reduzidos de um sistema de oxidação-redução.
  2. Pt, Au, Pd ou outros metais inertes servem como elétrodos indicadores
44
Q

Em que consistem os elétrodos indicadores de membrana?

A
  1. Não envolvem um processo redox

2. Baseiam-se na formação de potenciais através de membranas semipermeáveis que devem deixar passar o analito

45
Q

Quais as características ideias que as membranas devem ter?

A

Solubilidade mínima - deve ser próxima de zero. As membranas são formadas por moléculas grandes ou agregados moleculares, vidros ou resinas poliméricas.
 Condutividade eléctrica - deve ocorrer mesmo que seja baixa. A condução ocorre sob a forma de migração de iões dentro da membrana.
 Reactividade selectiva - a membrana deve-se ligar selectivamente ao elemento a analisar. Podem ocorrer três tipos de ligações:
i) Troca-iónica
ii) Cristalização
iii) Complexação

46
Q

Descreva o elétrodo de membrana de vidro

A

a membrana é higroscópica
O eléctrodo de vidro é constituído por um vidro sensível à concentração de H+ exterior e contém no seu interior uma solução de HCl 0,1M saturada com AgCl.
O elétrodo de referência Ag/AgCl está mergulhado na solução de HCl 0,1 M.
Este eléctrodo faz a ligação com o medidor
de pH assim como o eléctrodo de referência
externo; os dois elétrodos vão medir a
diferença de potencial através da membrana
de vidro.

47
Q

Em que consiste o elétrodo de vidro para ph?

A

é um elétrodo combinado (referência e indicador)

48
Q

Como se determina o ph?

A
  1. A [H+] é constante no interior da membrana de vidro, a única variável é o pH da solução (que contém o analito), situada na parte externa da membrana de vidro
49
Q

Quais as preocupações com o elétrodo de ph?

A

deve ser calibrado regularmente (no mínimo todos os dias) com soluções tampão

50
Q

Quais as causas possíveis de erro nas leituras com elétrodo de ph?

A

Hidratação da membrana
 Incertezas na calibração
 Tempo de equilíbrio (± 30 s com agitação)
 Temperatura
 Limpeza do elétrodo
 Erro alcalino (interferência Na+) - o pH medido é menor que o verdadeiro
 Erro ácido (interferência H+) - o pH medido é maior que o pH verdadeiro

51
Q

Que elétrodo de precipitado ou membrana cristalina existe?

A

Eléctrodo para a determinação de fluoretos:
membrana cristalina constituída por LaF3 dopado com EuF2 de
modo a aumentar a condutividade da membrana. Nas duas interfaces da membrana existe uma diferença de potencial das concentrações em ião fluoreto

52
Q

Para que servem os elétrodos de membrana líquida?

A

Eléctrodo para a determinação de Cálcio. As membranas líquidas são preparadas a partir de
líquidos imiscíveis que são retidos num suporte
sólido inerte poroso e que se ligam de forma
seletiva a certos iões.

53
Q

O que são elétrodos sensores para gases? Diga um exemplo

A

São células electroquímicas com um eléctrodo específico para um dado ião e um
eléctrodo de referência, imersos numa solução interna, separada da solução a analisar por uma membrana permeável às moléculas gasosas de um determinado composto.
Ex: sensor para a determinação do CO2

54
Q

O que é um biosensor?

A

Um biosensor (usa enzimas) contém um componente biológico que garante a especificidade e produz uma resposta que é traduzida pelo transdutor num sinal ótico ou elétrico

55
Q

Quais as características que um biosenor deve ter?

A 
boa estabilidade,
 rápido tempo de resposta,
 boa selectividade,
 baixo limite de detecção
 boa exactidão.

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