Electoquímica

Resumen:

En esta práctica primero se procedió a la construcción de un puente salino de nitrato de potasio; primero se preparó una solución patrón de nitrato de plata con una de nitrato de amonio, después esta se transfirió a un vaso de precipitado de 250mL y se procedió a la construcción de la celda utilizando dos vasos de precipitado, en un vaso donde se colocó la solución preparada, se colocó el electrodo indicador (electrodo de plata), un agitador magnético, este vaso se unió con el puente salino de nitrato de potasio con el otro vaso que contenía al electrodo de referencia (electrodo de calomel), se midió el potencial de celda y la temperatura, después se agregó 10mL de cloruro de amonio, y se volvió a medir el potencial de celda y la temperatura.

Objetivos:

Desarrollar habilidades en la aplicación de la técnica de potenciometría directa.

Aplicar la técnica de potenciometría directa el Kps del AgCl

Fundamento:

¿Porque se usa un puente salino cuando se utiliza el electrodo de referencia calomel?

El electrodo de calomel contiene KCl en su interior, y esta al estar en contacto con una solución de AgNO3 puede causar la precipitación de AgCl.

Diferencia entre potenciometría directa e indirecta:

Potenciometría directa: Consiste en la determinación de la actividad de una especie de forma directa, a través de la medida de un potencial eléctrico.

Potenciometría indirecta: las determinaciones del potencial pueden ser utilizadas de manera indirecta en titulaciones. En este caso se representa la variación del potencial de la celda de medida en función del volumen de titulante añadido.

En esta práctica se analiza la interacción del ion plata con Cl- por medio de la medición del potencial de un electrodo de plata metálica. El equilibrio es el siguiente:

En el experimento el Cl- estará presente en un exceso conocido con respecto a la cantidad de plata y se admitirá que la reacción llega a ser total para formar AgCl de modo que en la expresión de equilibrio citada la única incógnita es la concentración del ión Ag+, la que será determinada mediante el potencial de electrodo. La reacción se llevará a cabo en un vaso de precipitados que hará las veces de un compartimiento de una celda galvánica. Un alambre de plata servirá como electrodo indicador para esta semicelda, mientras que la otra semicelda consistirá de un electrodo de referencia.

Cuándo se conecta esta celda a un multímetro, la lectura de potencial concuerda con la siguiente ecuación:

Ecelda = k + [ RT(2.303) / nF ] log [Ag+]

en dónde:

k = E0Ag + [ RT(2.303) / nF ] log f] - Eref + Edif

El potencial de reducción estándar para el electrodo de plata es +799 mV, mientras que el potencial de unión líquida se desconoce pero debe ser del orden de algunos milivolt. Bajo las condiciones descritas más adelante (fuerza iónica I = 0.010), el coeficiente de actividad del ión plata es f = 0.9. El potencial de reducción para el electrodo de referencia es constante, pero depende, naturalmente, del electrodo particular utilizado para este propósito. En todo caso podemos suponer que el resultado de todos estos valores, simbolizado por k, es esencialmente constante durante el experimento.

Al comienzo del experimento, el compartimiento de la celda solamente contiene una solución de AgNO3 1.00 x 10-4 M y NH4NO3 0.010 M, este último principalmente para ajustar la fuerza iónica. Considerando el potencial observado de la celda y puesto que se conoce la concentración del ion plata con precisión para esta solución, es sencillo calcular el valor de k.

Una vez que se ha determinado el valor de k, se puede calcular la concentración del ión plata en la solución a ser examinada.

Material y Reactivos:

Multímetro

Electrodo de calomel saturado

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