Métodos eletroanalíticos

Question 1

O que são os métodos eletroanalíticos?

Answer 1

conjunto de técnicas que estudam iões em solução por medição do potencial e/ou da corrente numa célula eletroquímica

Question 2

Tipos de métodos

Answer 2

• potenciometria
• condutimertria
• voltametria(medição da corrente com alteração do potencial de célula)

Question 3

Potenciometria

Answer 3

Diferença de potencial gerada entre duas metades de uma célula eletroquímica que origina um potencial de célula bem definido quando o equilíbrio é atingido

Question 4

Principais conceitos(potenciometria)

Answer 4

• métodos com instrumentação pouco onerosa
• métodos específicos
• sistemas homogéneos/heterogéneos
• sistemas reversíveis ou “Nerstinianos” (equação de Nernst)
• Medem-se potenciais relativos com auxílio de elétrodos de referência(pois não existe métodos para determinar potenciais absolutos)
• equilíbrio gerado pela atividade de uma ou mais espécies ou através de um par redox

Question 5

Fatores importantes(potenciometria)

Answer 5

• concentração das espécies
• ionização/grau de dissociação dos analitos
• natureza dos iões
• agitação para alcançar o equilíbrio
• temperatura

Question 6

Potencial de elétrodo

Answer 6

• potenciais de célula para uma célula contendo um elétrodo atuando como cátodo e o elétrodo normal de hidrogénio (SHE) como ânodo
• ponte salina evita que a solução de analito se misture com a solução de elétrodo de referência sem perder o contacto eletrolítico
• as equações das semi-reações escrevem-se de acordo com a redução no qual o potencial evidencia a espontaneidade relativamente ao SHE

Question 7

Elétrodos indicadores

Answer 7

• específicos e sensíveis (sensor químico) na medição dos analitos alvo ou espécies no sistema em estudo (cátodo)
• elétrodo ideal deve dar resposta rápida, específica e reprodutível a alterações da concentração do analito
• ex:metálicos, membrana (cristalina ou não cristalina)

Question 8

Elétrodos de referência

Answer 8

• apresentam potencial conhecido e constante que é independente do analito ou de outros tipos de iões na solução em estudo (cátodo)
• elétrodo ideal deve obedecer à equação de Nernst
• ex:SHE, saturado de calomelanos(SCE) e prata/cloreto de prata

Question 9

Elétrodos metálicos-Redox

Answer 9

• para alguns metais não pode ser construído um elétrodo ou no processo redox não estão envolvidas espécies metálicas no estado de oxidação zero
• neste caso, usam-se elétrodos inertes(elétrodo indicador redox) como platina ou ouro, para medir o potencial dos pares redox envolvidos
• muito usados em titulações

Question 10

Elétrodos metálicos-tipo I

Answer 10

• uma barra de metal em contacto com a solução contendo o respetivo catião (elétrodo de tipo I)
• Não operam para todos os metais (Cd, Bi, Pb, Zn, etc.)

Question 11

Elétrodos de membrana

Answer 11

• Diferentes na sua forma, “design” e modo de funcionamento
• constituído por um elétrodo de referência interno mergulhado numa solução de referência que está fisicamente separada da solução do analito por uma membrana seletiva de iões
• funcionamento baseia-se na seletividade da difusão de espécies carregadas entre 2 fases(solução externa contendo o analito e solução interna), originando uma diferença de potencial.

Question 12

Elétrodos de membrana de vidro ou pH

Answer 12

• diferença de potencial é criada através de uma membrana que pode ser medida
• não há alteração da solução
• H3O+ invade ambas as superfícies interna e externa da membrana de sílica
• deve estar sempre hidratado

Question 13

Elétrodo de membrana líquida

Answer 13

• membrana é um polímero orgânico saturado com um líquido permutador de iões
• interação do permutador com iões alvo resulta num potencial ao longo da membrana que pode ser medido

Question 14

Elétrodos de membrana cristalina (ISE)

Answer 14

• constituídos geralmente por pastilhas no estado sólido

- fáceis de manter como os elétrodos de pH

Question 15

Manipulação e manutenção de elétrodos

Answer 15

referência-guardar os SCE e Ag/AgCl(sat.) em solução de KCl
metálicos-limpar a superfície e remover a gordura, usando agentes abrasivos de limpeza para remover camadas oxidadas e nunca tocar com as mãos
pH-guardar os elétrodos de medida em água destilada e os combinados em solução KCl, lavando com água abundante sempre que utilizar
ISE-podem ser lavados com água destilada e guardados secos: os de membranas poliméricas nunca devem ser postos em contacto com solvente orgânico; os de membrana cristalina podem ser regenerados com o kit de polimento recomendado pelo fabricante

Question 16

Aplicações(potenciometria)

Answer 16

• doseamento de diversos tipos de iões(inorgânicos ou orgânicos)
• leitura direta
• acompanhamento de titulações potenciométricas para detenção rigorosa do ponto de equivalência
• doseamento de iões com recurso a curvas de calibração

Question 17

Condutividade

Answer 17

• medição da capacidade que as soluções possuem para conduzir a corrente elétrica
• mede mobilidade dos iões
• não é método específico uma vez englobar a contribuição de todos os iões
• traduz apenas uma medida da qualidade iónica da solução

Question 18

Fatores que afetam as medidas de condutividade

Answer 18

• distância entre os elétrodos
• área dos elétrodos
• viscosidade
• concentração dos iões
• natureza dos iões

Question 19

Aplicações analíticas (condutimetria)

Answer 19

• tem que ser conhecida a constante de célula por calibração com soluções padrão (KCl)
• técnica barata e muito simples comparativamente a outras

Question 20

Condutimetria direta

Answer 20

• verificar pureza ou qualidade de uma água destilada ou desionizada
• verificar variações nas concentrações das águas minerais
• determinar o teor em substâncias iónicas dissolvidas(ex: determinar salinidade do mar)
• determinar concentração de eletrólitos de soluções simples

Question 21

Condutimetria indireta

Answer 21

-no acompanhamento de titulações para deteção do ponto de equivalência no doseamento de diversos tipos de iões(inorgânicos ou orgânicos) principalmente em meio aquoso