Reporte de práctica cronoamperometría

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Reporte de práctica cronoamperometría[pic 2][pic 3]

Alam Adriel Abrego Cruz

Universidad Autónoma del estado de Hidalgo

Instituto de Ciencias Básicas e Ingeniería

Área Académica de Química

406389

Electroquímica

Cuarto Semestre Grupo 1

Luis Humberto Mendoza Huizar

Pachuca de Soto, 25 de abril de 2020

A01274214@itesm.mx

Tabla de contenido

Introducción        3

Objetivo General.        4

Objetivos específicos.        4

Desarrollo de la Actividad de la Práctica.        4

Resultados y discusión.        5

Conclusiones.        9

Bibliografía.        9

Introducción

Para el estudio de procesos redox, así como para determinar las energías de activación de las reacciones, se usan técnicas electroquímicas que permiten medir estas variables en términos de otras más sencillas.

La cronoamperometría es una técnica potenciostática donde se registra la corriente en función del tiempo. Este tipo de respuestas se modelan en una gráfica llamada cronoamperograma que lleva por ejes la corriente y el tiempo. Los cronoamperogramas tienden a seguir la forma de una función logarítmica como se ilustra en la siguiente figura.

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Para la ejecución de esta técnica se impone un potencial donde no hay reacciones y una sola especie del par redox se tiene en el sistema y cerca del electrodo, después el potencial impuesto cambia en cierto tiempo a un potencial en el que la reacción ocurre muy rápidamente desapareciendo el analito del electrodo. El sistema trata de igualar el potencial impuesto de acuerdo a la ecuación de Nerst. El cambio de la corriente esta relacionado con la desaparición del analito del medio y por tanto a la aparición de la siguiente especie del par.

Una cronoamperometría sigue la ecuación de Cottrell que grafica la intensidad de la corriente de pico con el inverso de la raíz del tiempo.

[pic 5] Ecuación de Cottrell.

Para cada sistema existen múltiples procesos que pueden estar ocurriendo en el momento, lo que nos lleva a los mecanismos de reacción que ocurren en este sistema. Un mecanismo de reacción describe los procesos químicos o electroquímicos que se estas llevando a cabo en el sistema.

El mecanismo más simple es el Er donde la E indica que hay una reacción electroquímica nombrado así por su nombre en inglés Electrochemical reaction; el subíndice r simboliza la reversibilidad de la reacción.

Cuando en un mecanismo hay una reacción química acoplada, esta se representa con la letra C por su nombre en ingles Chemical reaction, y su subíndice será r si es reversible e i si no lo es.

El orden en el que se presenten puede variar de acuerdo a que ocurra primero en el sistema de interés, así se pueden presentar mecanismos como ErEr, EiCr o CrErCi como ejemplos.                                                                                              

Objetivo General.

-El alumno será capaz de manejar simuladores e identificar los procesos electroquímicos en la técnica de cronoamperometría.

Objetivos específicos.

• Familiarizarse con el software EC_Simulator para conocer su uso y funcionamiento.
• Reconocer y distinguir las características gráficas de cada mecanismo electroquímico por medio de cronoamperogramas.

Desarrollo de la Actividad de la Práctica.

Se realizaron simulaciones de los diferentes mecanismos mediante la aplicación EC_Simulator de Matlab.

Se simularon cronoamperometrías para los mecanismos de la aplicación los cuales fueron E, EC, ECE y Ecatalisis.

Se seleccionó el gráfico de Corriente contra tiempo característico de esta técnica y se verificó el tipo de barrido viendo la grafica de potencial contra tiempo obteniendo el voltamperograma, así como las reacciones relacionadas al mismo para cada mecanismo.

Los parámetros de tiempo de análisis, así como el potencial se dejaron como los predeterminados del programa para así de esta manera solo simular los mecanismos.

Resultados y discusión.

Para las simulaciones de cada mecanismo se obtuvo una gráfica de IvT las cuales se compararon y se observaron sus características, así como el tipo de reacciones involucradas.

Las gráficas y reacciones obtenidas son los siguientes:

Para el mecanismo E:

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Esta reacción nos indica que la especie reducida se oxida y se pierde un electrón.

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