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Información general
2.3.2 Medición REDOX
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Esta tensión se expresa mediante la siguiente ecuación Nernst:
E = Eo – (2.3 RT/F)xlog a[H+]
E = Eo – (pendiente) xlog a[H+]
donde se aplica lo siguiente:
Valor EMK de la célula
E
=
Tensión cero (iIsopotencial) del sistema
Eo
=
(depende de la construcción interior de los electrodos de vidrio y de
referencia)
R
=
Constante de vidrio
T
=
Temperatura en Kelvin
a[H+]
=
Actividad del ión hidrógeno
(correspondería a la concentración de los iones de hidrógeno)
F
=
Constante de Faraday
Con cada modificación de las unidades de pH (o cambios decimales de la
concentración de iones) se modifica el valor EMK del par de electrodos por
59,16 mV con 25 °C. Este valor se denomina como pendiente del electrodo.
El par de electrodos de pH se calibra mediante soluciones de una concentración
de iones de hidrógeno conocidas y constantes. Estas soluciones se denominan
como soluciones tope. La soluciones tope sirven para la calibración del
isopotencial de electrodos y de la pendiente.
En un sistema Redox se efectúan todas las mediciones con un instrumento de
medición por compensanción, el cual se compone de un electrodo Redox y de un
electrodo de referencia. El potencial a medir se denomina como potencial Redox
y depende de la relación de las actividades de los dos componentes de un
sistema Redox y de la cantidad de electronos transferidos. En muchos casos, el
potencial se influye además por el valor pH de la solución.
El potencial de semicelda εB del electrodo de referencia tiene gran influencia en
el potencial E de la cadena de medición. Para eliminar esta influencia, puede
colocarse el potencial del electrodo de medición en relación al electrodo
hidrógeno. Cuando εB forma el potencial de semicelda del electrodo de
referencia, se efectúa el cálculo según la siguiente fórmula:
ε(H) = E + εB
ε(H)
Valor EMK de la celda
=
εB
=
Potencial de semicelda
Los potenciales Redox normados de tal modo, suministran determinadas
informaciones acerca de la energía de oxidación y reducción para un sistema
Redox. Valores positivos en aumento significan una energía de oxidación en
aumento. Mientras mayor resultan los valores negativos del potencial, mayor es
también la energía de reducción. El rango que es de interés en la aplicación
práctica, se encuentra entre
+1500 y –1000 mV.
Se pueden determinar los potenciales estándares de un sistema Redox para aOx
= aRed (a=actividad) y para pH = 0. Esto corresponde a una actividad de iones de
hidrógeno aH+ = 1 mol por litro.
La estabilidad y reversibilidad de un sistema Redox tiene una gran influencia en
la repetibilidad del potencial Redox medido.
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