Análise Instrumental - Aula 09 - Introdução à Química Eletroanalítica Potenciometria

[Música] lá nós vamos iniciar a nossa aula de introdução à química elétrica na litigância e com uma aplicação da potência mettre os conceitos que nós vamos ver nessa aula são conceitos que já foram tratados em outras disciplinas então que nós vamos ver é uma revisão desses conceitos e também algumas aplicações práticas do método analítico então a química elétrica na litigância ela vai compreender um grupo de métodos analíticos baseados nas propriedades elétricas de uma solução contendo a lito quando essa faz parte de uma célula eletroquímica quais são essas propriedades corrente resistência diferença de potencial e carga

então todas as suas propriedades podem ser medidas e vão resultar em uma medida de um analista de interesse as vantagens do método eletrolítico especificidade então esse método ele pode ser bastante específico para uma espécie para 11 determinado é estado particular de oxidação de um elemento baixo limite de detecção ou seja a capacidade de detectar analistas em baixas concentrações a instrumentação é de fácil acesso existem equipamentos simples que podem ser montados em qualquer laboratório é os equipamentos são geralmente baratos e muitas vezes os eletrodos utilizados podem ser até produzidos no próprio laboratório relembrando então as reações

de oxidação de redução em uma reação de oxidação e redução de elétrons então são transferidos de um reagente para o outro um exemplo é essa reação aqui onde o cério 4 vai reagir com ferro 2 formando sério 3 em ferro 3 essa reação ela vai se completar a partir de duas semi reações então nessa recebe reação aqui de cima o cério 4 vai ser reduzido então uma semi reação de redução e vai formar um sério 3 o elétron que vai atuar na redução do sério é o elétron que vem dessa reação aqui de baixo onde

o ferro 2 vai-se oxidar a ferro 3 gerando um liberando um elétron que vai ser utilizado na redução do sério então aqui nós temos um sério como um agente oxidante porque ele vai ter uma maior afinidade pelos elétrons e o ferro vai ser um agente redutor é o agente que vai liberar os elétrons para o agente oxidante uma célula eletroquímica ela vai consistir de dois eletrodos que vão estar mergulhado em uma solução de eletrólitos e para que a corrente flua nesta célula vai ser necessário uma conexão externa entre os eletrodos através de um condutor metálico

o contato entre as duas soluções contendo eletrólitos permitindo o movimento dos íons e ocorrência de reação de transferência de elétrons em cada um dos eletrônicos aqui tem um exemplo né de uma célula eletroquímica onde a gente tem um eletrodo de cobre e um eletrodo de prata o eletrodo de cobre ele é chamado de ano porque é ele que vai sofrer a oxidação e o eletrodo de prata vai ser chamado de cá tudo porque é o que sofre a redução além dos eletrodos e do da solução e única onde eles estão presentes têm também a ponte

salina a ponte salina é contém uma solução geralmente kcl saturado e essa ponte salina vai ter a função de transferência de íons e também não vai permitir que os eletrólitos das soluções entre em contato como funciona o movimento das cargas na célula eletroquímica os elétrons que são responsáveis pelo transporte de carga vão se mover do eletrodo de cobre através do condutor externo para o eletrodo de prata no interior das soluções o fluxo de carga resultante da migração de kate 11 anos na ponte salina e na superfície dos eletrodos as reações de oxidação enredo são acopladas

a um processo de migração de íons movimento de elétrons vão completar o circuito de transferência de carga como que isso acontece então aqui nesse esquema nós temos na nossa dentro de cobre eletrodo de prata os elétrons bom flui do eletrodo de cobre até o eletrodo de prata quando os elétrons começam então a sair do eletrodo de cobre então eles têm um movimento né de afastamento aqui da interface do eletrodo ao mesmo tempo sozinho sem solução os íons negativos vão se aproximar do eletrodo num movimento de compensação de carga e os vinhos positivos vão se afastar

os elétrons então fluem né por um condutor externo até o eletrodo de prata aqui no eletrodo de prata o movimento de uns que acontece o contrário do eletrodo de cobre então os elétrons estão chegando ao eletrodo de prata e ao mesmo tempo o zinho de carga positiva vão se aproximar do eletrodo e os de carga negativa vão se afastar na ponte salina esse movimento também acontece onde os ânimos vão se aproximar do do eletrodo onde ocorre a oxidação e os cátions vão se aproximar do eletrodo onde ocorre a redução é como funciona o potencial então

em uma célula eletroquímica nos métodos electrónica líticos são obtidos dois tipos de medidas uma medida decorrente em uma célula eletroquímica operando um potencial fixo ou uma medida do potencial de uma célula operando um valor fixo de corrente ou quando a corrente tem valor 0 os dois tipos de medida pode resultar em diferentes métodos eletro analíticos então cada método eletrolítico vai medir baseado em um desses tipos de medida o potencial de uma célula vai ser então a diferença entre o potencial dos eletrodos de cada semi cello então o potencial da célula na liga vai ser o

potencial da direita neper convenção o eletrodo da direita vai ser sempre o cátodo - o potencial da esquerda que é o ano do eletrodo padrão é padronizar as determinações de potencial de uma semi célula existe a possibilidade de realizar essas medidas em função de um eletrodo de referência que é um metrô do padrão ao qual todos os outros eletrodos podem ser comparados então um exemplo aqui é o eletrodo padrão de hidrogênio e se eletrodo ele tem uma placa de platina onde ocorre o movimento dos elétrons existe um gás hidrogênio que é alimentado nesse eletrodo e

esse eletrodo está também presente em uma solução ácida a reação que acontece o zeus hidrogénio vão é receber elétrons e vão formar então o gás hidrogênio a reação contrária também é possível onde o gás hidrogênio vai doar os seus elétrons e vai formar então e um sim do jeito essa reação reversível é importante para que esse eletrodo atua tanto como cá tudo como como ano do que o potencial dele por convenção também sempre vai ser zero eo potencial dos outros eletrodos que vão realizar as medidas vão ser medidos em função do potencial do eletrodo de

referência os métodos eletrolíticos eles se dividem em métodos inter faciais e métodos não entendem faciais os métodos inter faciais que são os de interesse do nosso curso são os métodos onde as análises ocorrem na interface do eletrodo ou seja na região entre a superfície do eletrodo ea solução os métodos inter raciais são divididos em estáticos que operam a corrente constante ou dinâmicos onde o corrente não é constante é nessa aula nós vamos ver o método de potência metrinha em outras aulas nós vamos ver outros métodos potencial meteria as análises de potência entre elas são baseadas

na medida do possível em siau da célula eletroquímica sem o consumo de valores consideráveis decorrente do equipamento empregado é ele é bem simples ele é barato e ele vai incluir um eletrodo de referência que pode ser um eletrodo de hidrogênio ou outro tipo de eletrodo é incluem um eletrodo indicador que é onde a reação vai acontecer pra poder ter a análise eletrolítica é existe também uma ponte salina que é uma membrana porosa que é onde vai acontecer a transferência jeans mas não permite que as substâncias ali no eletrodo de referência entre em contato com a

solução o potencial da serra lan ele vai ser medido em termos do potencial do eletrodo indicador do potencial do eletrodo de referência e agora do potencial de junção que é o potencial da ponte salina existem alguns eletrodos de referência que podem ser usados em análise potência métrica é o eletrodo ideal ele tem que ter um potencial conhecido esse potencial ele tem que ser constante e insensível a composição da amostra então eu não posso ter um eletrodo que dependendo da composição da amostra ele possa modificar o seu potencial um tipo de eletrodo além do eletrodo de

hidrogênio que nós vimos a o eletrodo de kalou melano esse eletrodo ele é constituído de mercúrio em contato com uma solução de cloreto de mercúrio que chamamos de cala o milano e ele também tem presente uma solução de cloreto de potássio um outro tipo de eletrodo de referência é o eletrodo de prata cloreto de prata nesse eletrodo ele é um eletrodo mais utilizado em análises potência métricas e ele consiste de um fio de prata imersa em uma solução de cloreto de potássio que é saturada por uma solução de cloreto de prata e o potencial desse

eletrodo vai ser determinada através dessas m reação da reação é de oxidação redução do cloreto de prata um bom eletrodo indicador tão falando um pouco dos eletrodos indicadores um bom eletrodo indicador ele deve responder de forma rápida e reprodutível a mudança de atividade do indi interesse então se iam apresenta uma atividade eletrodo ele deve então identificar essa atividade e prover um sinal a partir da atividade do im os eletrodos indica dores eles podem ser de dois tipos metálicos e de membrana é o tipo do eletrodo vai depender também do analista o que vai ser analisado

os eletrodos metálicos eles são compostos de metais que podem servir tanto para identificação dos seus próprios cátions dos cachos do metal do eletrodo que são os eletrodos de primeira classe como também de outros klaxons que são eletrodos de segunda classe ou podem ser também eletrodos que respondem um sistema redox os eletrodos de membrana eles podem ser denominados também eletrodos e um seletivo porque eles têm uma alta seletividade alguns rios um exemplo é o eletrodo de vidro para medidas de ph que é seletivo alcinhas hidrogênio trouxe então uma aplicação para a gente poder entender melhor como

funciona potenciômetro e então o objetivo do trabalho que eu trouxe é produzir um experimento simples para determinação da concentração onde se inicia o processo de formação de miss elas e se esse momento onde se inicia o processo de formação de miss elas é denominado concentração me selar crítica ou cmc e essa análise foi feita utilizando dois tipos de surfactantes o sds e o de t ab qual foi o instrumento utilizado então para essa análise potência métrica é o instrumento consistia né desse esquema que mostrado é com um eletrodo indicador esse eletrodo indicador ele foi produzido

para essa análise então ele consistia de uma mistura dos dois surfactantes em uma membrana de cloreto de polivinila então foi um eletrodo de membrana produzido pra poder realizar essa análise o eletrodo de referência ele consistiu num tubo de vidro de 10 centímetros de comprimento onde foi fixada uma membrana sólida seletiva prometo então também foi um eletrodo é específico para esse tipo de análise e aí tinha nem além dos dois eletrodos o agitador magnético um potenciômetro para medir as diferenças de potencial e um termostato para manter a temperatura da reação foi obtido então uma curva do

potencial essa curva leva em relação ao potencial em função do blog da concentração mollá nesse caso aqui do sul facto ante sds que a gente pode observar nessa curva o potencial ele diminui à medida que vai aumentando a concentração dos surfactantes até um ponto em que ocorre uma inflexão o ponto de inflexão foi considerado como ponto onde ocorre a cnc que a concentração me selar crítica ou seja a concentração onde começam a ocorrer às celas após esse ponto o potencial volta então a subir vamos entender um pouquinho que aconteceu aqui antes da cmc tinha então

os monômeros do surfactante é e houve um decréscimo no potencial na diferença de potencial dos eletrodos é isso aconteceu porque existe uma maior actividade nos monômeros na superfície do eletrodo então aqui tem 111 uma ilustração do nome utilizado do sbs notem que esse é um número único e ele vai sofrer oxidação na superfície do eletrodo quanto mais monômeros presentes maior atividade na superfície e diminui então o potencial do eletrodo indicador na cmc que é na concentração onde começam a ocorrer as células então a cmc chica entre essas duas situações néon onde os monômeros começam informar

as misses elas então existe o início da formação de miss elas e foi a averiguar do qs início ocorre quando se tem uma concentração de 0,008 mo por litros de sds esse sinal foi medido em -2 aqui no na curva de potencial né então aqui na sua região é que ocorre o começo da formação das células após a cmc então a semes é um momento onde as misses elas começam a ser formadas o potencial está diminuindo pela atividade dos monômeros na superfície do eletrodo e quando começam a formar as misses elas nem após a cmc

que as misses elas já estão sendo formadas há um acréscimo eo acréscimo de surfactante não produz um aumento na diferença de potencial porque o acréscimo de surfactantes vai resultar em informações de miss elas ea formação de miss ela não resulta em atividade no na superfície do eletrodo o que faz com que o potencial aumente esse foi então um exemplo de como funciona uma análise por potência meteria de como potencial vai atuar quando se tem atividades de substâncias de qualquer análise tu é e como o potencial tem relação também com a concentração do analista essa foi

então a nossa aula de introdução à química eletrolítica com foco na potência cometeria e nas próximas aulas nós vamos ver outros métodos de análise por eletroquímica [Música] [Música] [Música]