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Quimica Analítica III- Profa. Gracinha ELETRODOS DE REFERÊNCIA -Apresentam potenciais definidos e bem conhecidos. Têm a característica fundamental de manterem o potencial constante durante a medição. Eletrodo Normal De Hidrogênio(ENH):Eletrodo de referência padrão.O potencial foi estabelecido como sendo igual a zero. Cela: Pt, H2/H +(a=1) O ENH não passa pelo crivo da praticidade:1. É difícil de construir e manusear. 2. Requer uma fonte de H2 de alta pureza e com pressão parcial bem controlada. 3. A pt precisa ser platinizada p/ aumentar a adsorção de hidrogênio e catalisar a reação. 4. Traços de impurezas na solução ou no gás podem gerar transformações irreversíveis, normalmente conhecidas como envenenamento de eletrodo. Uso:calibração de eletrodos de referência secundários. Eletrodo De Calomelano Com Junção Cerâmica (“Frit”)-pasta de Hg2Cl2 e Hgo em solução de KCl Com o Kps do Hg2Cl2 e Eo é possível prever o Ecal saturado, que é de 230 mV, diferente do medido contra o ENH, 244 mV. Isto acontece porque: a)Contribuição do Ej e b)Os coeficientes de atividade se afastam muito da unidade Potencial de junção: gerado na membrana de separação, que permite a migração dos íons, mas não a passagem do solvente ou seja a cerâmica porosa . A diferença de velocidade de difusão entre cátions e ânions através da membrana faz o aparecimento do Ej . Atividade:A equação de Nernst é calculada pela a e não pela c do íon. No calomelano o Hg2Cl2 (s) e o Hgº puro possuem atividades unitárias, a atividade do Cl-, embora não seja unitária, permanece fixa devido à solução estar saturada ou próxima da saturação. Eletrodo de Ag/AgCl : reação: AgCl(s) + e- → Ag(s) + Cl- E0 = 0,222V Quimica Analítica III- Profa. Gracinha Vantagens: Calomelano Ag/AgCl Temperatura máxima 70º C 105 º C Simplicidade de construção menos simples mais simples Possibilidade de miniaturização difícil fácil Custo mais caro mais barato Venenos principais S= ; oxid e redut S=, Br-, I-, oxid,redut fortes fortes; agentes complex Hg2 2+ ; agentes complex. da Ag+ Temperatura ºC Prata-Cloreto de prata (Ag/AgCl) - E (mV). KCl KCl KCl KCl 1 mol/L 3 mol/L 3,5 mol/L saturado Mercúrio-Calomelano (Hg/Hg2Cl2) - E (mV). KCl KCl KCl 0,1 mol/L 1 mol/L saturado 15 241,8 214,0 211,5 206,8 - - 250,9 20 239,6 210,5 207,6 201,9 334,0 281,5 247,7 25 236,3 207,0 203,7 197,0 333,7 280,1 244,4 30 233,4 203,4 199,6 191,9 333,2 278,6 241,1 35 230,4 199,8 195,4 186,7 - - 237,7 Fonte: 14. Durst, R. A., Ion Selective Electrodes, Spec. Public. 314, NBS, Washington, 1969. POTENCIOMETRIA DIRETA Determina a concentração do íon ativo medindo a f.e.m. da célula galvânica, através da equação de Nernst. -A equação de Nernst, que tem os seguintes problemas: • O fator de resposta do eletrodo e o Eo não são confiáveis. • O potencial de junção (Ej) e os coeficientes de atividade não são levados em conta. Limitações: -Potencial de Junção → faz-se a calibração -Força iônica →Eind varia linearmente com log aM, entretanto, quando se representa o potencial observado como função da concentração molar, obtém-se uma relação não –linear, a não ser que a força iônica do meio se mantenha constante. O efeito da força iônica no caso de eletrodos sensíveis a íons de cargas simples é menos pronunciado do que em cargas múltiplas. Uma maneira de corrigir consiste em preparar uma curva de calibração usando soluções com concentrações conhecidas, com forças iônicas próximas. Exemplos de Potenciometria direta: determinação de pH; determinação de pM ou concentração de um íon qualquer MÉTODOS DE CÁLCULOS Curva de calibração: Método Padrão externo Quimica Analítica III- Profa. Gracinha Método da adição padrão – em matrizes complexas não é possível reproduzir ou tornar desprezível a força iônica na amostra. Para esses casos usa-se a adição padrão. A idéia do método é adicionar uma quantidade conhecida de padrão sobre a amostra, realizando então a leitura do potencial da cela. Presume-se então que a leitura para o padrão será na mesma força iônica da amostra. Gráfico de 10E1-E2/S vs Vp onde o coeficiente angular = 00VC C p : Exemplo 2: Harris pg 350-351 Quimica Analítica III- Profa. Gracinha Aplicações de Potenciometria direta: determinação de pH; determinação de pM ou concentração de um íon qualquer Vantagens: - Alta sensibilidade (ex.: análise de potássio - LQ 0,039 mg/mL com eletrodo seletivo -Funcionam bem em solventes orgânicos e em presença de moléculas solúveis em gordura; -Não destrutivo; Não contaminante; -Tempo de resposta curto; -Não é afetado por cor ou turbidez; -Facilidade de automação e construção de acordo com a necessidade (forma, tamanho, finalidade). Desvantagens/Limitações: -Forte dependência com força iônica do meio; - Interferências e envenenamento de eletrodos; - Alguns eletrodos são frágeis e não podem ser guardados por muito tempo.