ANIN I Potenciometria - Aula 3

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Aula 3
Potenciometria
IFRJ
Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
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Referência
IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Indicador
Célula Eletroqímica
(Potenciômetro ou Milivoltímetro Eletrônico)
ERef
 Constante
 Conhecido
 Insensível
 à composição
 da solução
 amostra
EInd
Dependente da concentração
do analito
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Referência
IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Indicador
ERef
 Constante
 Conhecido
 Insensível
 à composição
 da solução
 amostra
EInd
Dependente da concentração
do analito
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Indicador
Eletrodos Indicadores
IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Oferecer resposta rápida e reprodutível.

Responder a apenas um componente da solução amostra (seletividade).

Possuir grande variação na resposta para o mínimo de variação na atividade.

Características ideais:
Indicadores
(sensibilidade)
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Não-cristalinos
Cristalinos
O potencial se
desenvolve através
de uma membrana
Membrana
(Íons-seletivos)
IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Eletrodos
Indicadores
Cristalinos
Metálicos
O potencial é
gerado na interface
eletrodo-solução
Não-cristalinos
1.o Tipo
2.o Tipo
3.o Tipo
Redox
Monocristal
Policristalino
Vidro
Líquido
Líquido
imobilizado
em polímero
rígido
Vidro
Monocristal
Membrana
(Íons-seletivos)
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IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Eletrodos Indicadores de Membrana
(Íon-seletivo ou pÍon)
Condutividade elétrica: deve existir, mesmo que pequena. Geralmente, a condução ocorre na forma de migração de íons de carga unitária dentro da membrana.

Solubilidade mínima: deve ser próximo de zero. Formadas por moléculas grandes ou agregados moleculares (vidros ou resinas poliméricas).

Reatividade seletiva: deve ligar-se seletivamente ao analito. Três tipos de ligações são conhecidos: troca iônica, cristalização e complexação.

Propriedades:
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IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Eletrodos Indicadores de Membrana
(Íon-seletivo ou pÍon)
Membrana
seletiva
Eletrólito X
a2
a2
Eletrólito X
a1
a1
Ejunção
a2 ≠ a1
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IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Eletrodos Indicadores de Membrana
(Íon-seletivo ou pÍon)
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IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Eletrodos Indicadores de Membrana
(Íon-seletivo ou pÍon)
-
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+
+
-
-
+
+
-
-
+
-
+
-
+
+
+
+
-
-
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IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Eletrodos Indicadores de Membrana
(Íon-seletivo ou pÍon)
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IFRJ - Análise Instrumental I
Eletrodos Indicadores de Membrana
(Íon-seletivo ou pÍon)
Prof. Alexandre Catão
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IFRJ - Análise Instrumental I
Eletrodos Indicadores de Membrana
(Íon-seletivo ou pÍon)
Prof. Alexandre Catão
mV / pÍon
Eletrodo de Referência
Interno
Eletrodo de Referência
Externo
Membrana
a2
a1
Ag
| AgCl(sol. sat.),KCl(x M) ||
[H3O+] = a1
| Membrana |
[H3O+] = a2 , KCl(x M), AgCl(sol. sat.)
| Ag
Ej
E2
E1
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IFRJ - Análise Instrumental I
Eletrodos Indicadores de Membrana
(Íon-seletivo ou pÍon)
Prof. Alexandre Catão
mV / pÍon
Eletrodo de Referência
Interno
Eletrodo de Referência
Externo
Membrana
a2
a1
Ag | AgCl(sol. sat.),KCl(x M) || [H3O+] = a1 | Membrana | [H3O+] = a2 , KCl(x M), AgCl(sol. sat.) | Ag
Ej
E2
E1
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IFRJ - Análise Instrumental I
Eletrodos Indicadores de Membrana
(Íon-seletivo ou pÍon)
Prof. Alexandre Catão
(cátions)
(ânions)
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IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Eletrodo de Vidro
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IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Eletrodo de Vidro
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IFRJ - Análise Instrumental I
Prof. Alexandre Catão
Eletrodo de Vidro
H+
Cl-
Camada seca
Gel hidratado
Gel hidratado
Solução interna
Solução externa
(amostra)
Na+
H+
H+
Membrana
H+
Cl-
H+
H+
H+
Cl-
Cl-
Cl-
H+
H+
Cl-
Cl-
Cl-
H+
H+
H+
Cl-
Cl-
MA+
(pH < 0,5)
pHlido > pHreal
[H+]lido < [H+]real
(pH > 8)
pHlido < pHreal
[H+]lido > [H+]real
Erro Ácido
Erro Alcalino
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Prof. Alexandre Catão
Eletrodo de Vidro Combinado
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F-
F-
F-
F-
F-
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Prof. Alexandre Catão
Eletrodo de Fluoreto
La3+
F-
F-
La3+
F-
La3+
F-
La3+
F-
La3+
F-
F-
La3+
F-
La3+
F-
La3+
F-
La3+
F-
La3+
F-
La3+
F-
La3+
F-
La3+
F-
F-
La3+
F-
F-
Eu2+
Eu2+
Eu2+
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Eu2+
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Prof. Alexandre Catão
Eletrodo de Fluoreto
Solução interna
Solução externa
(amostra)
Membrana
cristalina
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
F-
La3+
F-
La3+
F-
F-
F-
E2
E1
OH-
(pH > 8)
(pH < 5)
H+
pFlido < pFreal
pFlido > pFreal
[F-]lido > [F-]real
[F-]lido < [F-]real
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Dúvidas?
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Prof. Alexandre Catão