Técnicas Electroanalíticas

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Questions and Answers

¿Cuál es el objetivo de un estudio electroquímico?

Dar respuesta a 4 cuestiones: ¿Qué reacción electroquímica tiene lugar?, ¿Por qué ocurre la reacción?, ¿Cómo de rápida es la reacción?, ¿Cómo ocurre la reacción?

¿Qué es necesario para que se produzca una reacción electroquímica?

Es necesario que el potencial del electrodo sea diferente del potencial de equilibrio.

¿Qué factores influyen en el equilibrio del sistema electroquímico?

  • Electrodos (correct)
  • Disolución electrolítica (correct)
  • Especies electroactivas (correct)
  • Condiciones ambientales (correct)

En un sistema electroquímico, el ______ se calcula para determinar el potencial aparente.

<p>potencial de equilibrio</p> Signup and view all the answers

Al imponer un potencial diferente al potencial de equilibrio, la composición de la disolución en contacto con el electrodo no cambia.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Qué ocurre cuando se produce una oxidación en un sistema electroquímico?

<p>Se produce un aumento del potencial del electrodo (B), Se produce una transferencia de electrones desde la disolución al electrodo (C)</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las características de los sistemas electroquímicos cuando circula corriente?

<p>Una reacción electroquímica no puede proseguir si la sustancia electroactiva puesta en juego y otras sustancias participantes en la reacción no están presentes en la interfase electrodo-disolución.</p> Signup and view all the answers

¿De qué depende la ventana electroquímica de un sistema electroquímico?

<p>La ventana electroquímica depende del medio electrolítico y de los electrodos utilizados.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las ventajas de utilizar un electrodo de W para estudiar las reacciones electroquímicas con samario?

<p>El tungsteno (W) es un material inerte, lo que significa que no participa en la reacción electroquímica. Esto lo convierte en una buena opción para estudiar las reacciones con samario, ya que no se forman aleaciones y se minimizan las interferencias.</p> Signup and view all the answers

¿Qué tipo de reacción redox se favorece en un sistema electroquímico si las ondas en el voltamperograma están muy cerca?

<p>Las reacciones redox son rápidas.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es el transporte en electroquímica?

<p>El transporte en electroquímica se refiere al movimiento de reactivos y productos de reacción hacia o desde la superficie del electrodo.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son los parámetros que juegan un papel fundamental en un experimento electroquímico?

<p>Voltaje (A), Corriente (C), Tiempo (D)</p> Signup and view all the answers

La técnica electroanalítica es independiente del tiempo.

<p>False (B)</p> Signup and view all the answers

¿Cuál es la diferencia entre la cronoamperometría y la cronopotenciometría?

<p>En la cronoamperometría se controla el potencial y se mide la corriente, mientras que en la cronopotenciometría se controla la corriente y se mide el potencial. (D)</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un potenciostato?

<p>Un potenciostato es un dispositivo electrónico que mide y controla el potencial de una celda electroquímica. Es capaz de variar la intensidad de corriente necesaria para mantener constante la diferencia del potencial.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un galvanostato?

<p>Un galvanostato es un dispositivo electrónico que mide y controla la intensidad de corriente que circula a través de una celda electroquímica. Es capaz de variar el potencial necesario para mantener constante la intensidad de corriente.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un electrodo de trabajo?

<p>El electrodo de trabajo es el electrodo donde se lleva a cabo la reacción electroquímica de interés, es el electrodo que está en contacto directo con la disolución electrolítica.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un electrodo auxiliar?

<p>El electrodo auxiliar es un electrodo que sirve para controlar el potencial de la celda y para medir la corriente que circula a través de ella, su potencial a menudo no se controla.</p> Signup and view all the answers

¿Qué es un electrodo de referencia?

<p>El electrodo de referencia es un electrodo que se utiliza como punto de referencia para medir el potencial de la celda, se utiliza para determinar el potencial del electrodo de trabajo relativo a un potencial conocido y constante.</p> Signup and view all the answers

Define procesos de interfase.

<p>Los procesos de interfase se refieren a los procesos que ocurren en la superficie del electrodo. Es decir, la interacción entre el electrodo y la disolución, que es donde se producen las reacciones electroquímicas.</p> Signup and view all the answers

¿Cómo se estudia el comportamiento electroquímico de un sistema?

<p>Se estudia el comportamiento electroquímico de un sistema manteniendo ciertas variables constantes y observando cómo otras variables cambian cuando se modifican las variables controladas.</p> Signup and view all the answers

Explica qué son los métodos electroquímicos y las variables que afectan a las reacciones en el electrodo.

<p>Los métodos electroquímicos se basan en el control y la medida del potencial y la corriente de una reacción electroquímica. Algunos métodos son: la cronoamperometría, la cronopotenciometría, la voltamperometría lineal y cíclica, y la voltamperometría de redisolución. Las variables que afectan las reacciones en el electrodo se pueden dividir en variables del electrodo, variables externas, variables de la disolución y variables eléctricas.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las condiciones límite en los experimentos a potencial controlado?

<p>Las condiciones límite en la superficie del electrodo se basan en la concentración de la especie electroactiva (x=0) en función del potencial.</p> Signup and view all the answers

¿Cuáles son las condiciones límite en los experimentos a corriente controlada?

<p>Las condiciones límite en la superficie del electrodo se basan en el conocimiento de la corriente o flujo de las especies electroactivas (los gradientes de concentración), en la superficie del electrodo.</p> Signup and view all the answers

Explica qué son las cronotécncias.

<p>Las cronotécncias son un conjunto de métodos electroquímicos donde se controla una de las variables (el potencial o la corriente) y se observa la evolución de la otra variable en función del tiempo.</p> Signup and view all the answers

¿Qué técnica electroanalítica se utiliza para la determinación de coeficientes de difusión, parámetros cinéticos y el estudio de mecanismos de transferencia de carga?

<p>La cronoamperometría se utiliza para la determinación de coeficientes de difusión, parámetros cinéticos y el estudio de mecanismos de transferencia de carga.</p> Signup and view all the answers

Explica qué es la cronopotenciometría.

<p>La cronopotenciometría es una técnica electroquímica que consiste en controlar la corriente que circula a través de la celda electroquímica y medir el comportamiento del potencial en función del tiempo.</p> Signup and view all the answers

Flashcards

Objetivo de un estudio electroquímico

Un estudio electroquímico busca determinar qué reacción electroquímica tiene lugar, por qué ocurre, qué tan rápida es y cómo ocurre exactamente.

Estequiometría electroquímica

Se refiere a la cantidad de electrones que se intercambian en la reacción electroquímica.

Termodinámica electroquímica

Estudia la espontaneidad o no de la reacción electroquímica, y la energía involucrada.

Cinética electroquímica

Analiza la velocidad a la que ocurre la reacción electroquímica.

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Mecanismo electródico

Describe el paso a paso de las reacciones que ocurren en la interfase electrodo-disolución.

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Electrodo-Disolución

La interfase entre el electrodo y la disolución es crucial para que ocurra una reacción electroquímica. Se necesita que las especies electroactivas estén presentes en la interfase.

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Producción de una reacción electroquímica

La reacción electroquímica ocurre cuando las especies electroactivas (Ox/Red) están presentes en la disolución y se calcula el potencial aparente del sistema.

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Zona de electroactividad

Se refiere al rango de potencial en el que un electrodo puede conducir corriente.

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Voltamperograma

Representación gráfica de la corriente en función del potencial. Se utiliza para estudiar la reacción electroquímica.

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Medio electrolítico

Un medio electrolítico es una disolución que permite la conducción de corriente eléctrica. Su naturaleza y los electrodos utilizados determinan la zona de electroactividad.

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Electrodos

Un electrodo es un conductor de corriente eléctrica que se introduce en la disolución. Influye en la zona de electroactividad.

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Ausencia de otras reacciones electroquímicas

Para que un estudio electroquímico sea preciso, no debería haber otras reacciones electroquímicas interferentes cerca del potencial estudiado.

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Electrodo de W

Un electrodo de tungsteno (W) es ideal para estudiar reacciones con Samario, ya que es químicamente inerte.

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Electrodo de Al

Un electrodo de aluminio (Al) se utiliza para eliminar Samario, ya que forma una aleación con él.

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Cinética de la reacción

La velocidad a la que ocurre la reacción electroquímica debe ser suficientemente rápida para que el estudio sea efectivo.

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Suministro de reactivos

El suministro de reactivos a la interfase electrodo-disolución es crucial para que la reacción electroquímica continúe.

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Transporte de materia

El transporte de reactivos a la interfase electrodo-disolución se realiza por difusión, migración o convección.

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Sobrepotencial

El sobre potencial se aplica para evitar que los gases que se producen en la reacción se queden en la superficie de los electrodos.

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Productos abandonando la interfase

Los productos de la reacción deben abandonar la interfase para que no bloqueen el acceso de los reactivos.

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Experimentación electroquímica

La experimentación electroquímica se basa en la aplicación de pulsos para minimizar el ruido y analizar mejor las concentraciones.

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Potenciostato

Un potenciostato es un dispositivo que controla y mide el potencial de una celda electroquímica, manteniendo constante la diferencia de potencial.

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Galvanostato

Un galvanostato es un dispositivo que controla y mide la intensidad de corriente de una celda electroquímica, manteniendo constante la corriente.

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Técnicas electroanalíticas

Las técnicas electroanalíticas estudian las magnitudes que participan en los procesos electroquímicos, como el potencial, la corriente, la concentración y el tiempo.

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La corriente eléctrica

La corriente eléctrica circula a través de conductores metálicos, iones en disolución y através del proceso de relevo en la interfase electrodo-disolución.

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Estudio del comportamiento electroquímico

Los estudios electroquímicos se realizan controlando algunas variables, como el potencial, la corriente o la concentración, y observando cómo otras variables cambian.

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Técnicas cronotécncias

Las técnicas cronotécncias son experimentos electroquímicos que controlan la corriente o el potencial.

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Cronamperometría

La cronamperometría es una técnica que mide la corriente en función del tiempo bajo un potencial controlado.

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Cronopotenciometría

La cronopotenciometría es una técnica que mide el potencial en función del tiempo bajo una corriente controlada.

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Voltamperometría

La voltamperometría es una técnica que mide la corriente en función del potencial aplicado.

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Voltamperometría cíclica

La voltamperometría cíclica es una técnica de barrido de potencial que explora la respuesta de un sistema electroquímico al variar cíclicamente el potencial.

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Voltamperometría de redisolución

La voltamperometría de redisolución es una técnica que utiliza un paso de preconcentración para aumentar la sensibilidad de la medición de un analito.

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Study Notes

Técnicas electroanalíticas

  • El objetivo de un estudio electroquímico es responder a cuatro preguntas clave:
    • ¿Qué reacción electroquímica tiene lugar? (Estequiometría)
    • ¿Por qué ocurre la reacción? (Termodinámica)
    • ¿Qué tan rápida es la reacción? (Cinética)
    • ¿Cómo ocurre la reacción? (Mecanismo)

Fundamentos de la electroquímica: Electrodo-Disolución

  • Para que ocurra una reacción electroquímica, es necesario un sobrepotencial (η)
  • η = ΔΦ – ΔΦeq = E – Eeq ≠ 0
  • Este sobrepotencial desequilibra el sistema, lo que provoca una evolución hacia un nuevo equilibrio.

Producción de una reacción electroquímica

  • Para que una reacción electroquímica se produzca, el potencial del electrodo debe ser diferente al potencial de equilibrio.
  • Se necesita imponer un sobrepotencial (sobre tensión) (η).
  • El sobrepotencial impulsa la evolución hacia un nuevo estado de equilibrio.

Sistema Ox/Red en disolución

  • Se calcula el potencial aparente usando la siguiente ecuación:
    • Eeq = E0,app + 2,3 (RT/nF) log ([Ox]inicial/[Red]inicial)
  • Donde:
    • Eeq: Potencial de equilibrio
    • E0,app: Potencial estándar del sistema Ox/Red
    • R: Constante de los gases ideales
    • T: Temperatura
    • n: Número de electrones transferidos
    • F: Constante de Faraday
    • [Ox]inicial: Concentración inicial de la especie oxidada
    • [Red]inicial: Concentración inicial de la especie reducida

Características de los sistemas cuando circula corriente

  • Una reacción electroquímica no puede continuar si la sustancia electroactiva y otras sustancias participantes no están presentes en la interfase electrodo-disolución.
  • Se necesita un suministro de reactantes a la interfase y el transporte de productos fuera de la interfase para mantener la reacción.

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