MEDIDA DEL pH

Para medir el pH de una disolución podemos emplear dos métodos, en función de la precisión con que queramos hacer la medida:

Para realizar medidas del pH que no necesiten ser muy precisas se utilizan unas sustancias llamadas indicadores, que varían reversiblemente de color en función del pH del medio en que están disueltas. Se pueden añadir directamente a la disolución o utilizarlas en forma de tiras de papel indicador (tabla inferior).

Para realizar medidas exactas se utiliza un pH-metro, que mide el pH ( la tabla inferior) por un método potenciométrico

indicador en disolución papel indicador pH-metro

pH-METRO

El pH-metro (Figura de la derecha) realiza la medida del pH por un método potenciométrico. Este método se basa en el hecho de que entre dos disoluciones con distinta [H+] se establece una diferencia de potencial. Esta diferencia de potencial determina que cuando las dos disoluciones se ponen en contacto se produzca un flujo de H+, o en otras palabras, una corriente eléctrica. En la práctica, la medida del pH es relativa, ya que no se determina directamente la concentración de H+, sino que se compara el pH de una muestra con el de una disolución patrón de pH conocido.

Para ello se utiliza un electrodo de pH (ver tabla inferior). Cuando el electrodo entra en contacto con la disolución se establece un potencial a través de la membrana de vidrio que recubre el electrodo. Este potencial varía según el pH.

Para determinar el valor del pH se necesita un electrodo de referencia, cuyo potencial no varía. El electrodo de referencia puede ser externo o puede estar integrado en el electrodo de pH (ver tabla inferior).

Electrodo de pHElectrodo de referencia y medida del

pH

La diferencia de potencial (E) es proporcional a [H+], y viene definida por la ecuación de Nernst:

E medido = E referencia + (2,3 RT/NF) pH

donde E medido es el potencial (en voltios) detectado a través de la membrana de vidrio, E referencia es el potencial del electrodo de referencia, y (2,3 RT/NF) es el factor de Nernst, que depende de la constante de los gases (R), la constante de Faraday (F), la carga del ión (N), que para el pH vale 1, y la temperatura en grados Kelvin (T). El comportamiento del electrodo depende de la temperatura. Por eso es importante que a la hora de calibrar el pH-metro siempre esperemos a que las disoluciones patrón sacadas de la nevera se pongan a temperatura ambiente (Figura de la derecha).

Como a 25ºC el factor de Nernst vale aproximadamente 0,06 y el potencial de referencia se considera igual a cero, la ecuación de Nernst queda reducida a:

E medido = -0,06 pH

Este método ofrece numerosas ventajas respecto al método colorimétrico:

es más preciso, ya que permite apreciar diferencias de 0,005 unidades de pH mientras que el método colorimétrico sólo aprecia diferencias de 0,1 unidades de pH

no se ve afectado por la coloración que pueda presentar la muestra, como ocurre con el método colorimétrico

COLORIMETRÍA

COLORIMETRO - 36 PARAMETROS 83200

Los objetivos generales que se pretenden en este curso son los siguientes:

Comprender los conceptos relativos a la interacción entre la radiación electromagnética y la materia, en los que se basan los métodos espectroscópicos en general y los

colorimétricos en particular. Reconocer que el color que presentan algunas sustancias proporciona

una vía para la detección y el estudio de las propiedades fisicoquímicas de dichas sustancias.

Enunciar la ley de Lambert- Beer, comprender el significado de las magnitudes que intervienen en ella e interpretar la naturaleza de las desviaciones a esta ley.

Reconocer la importancia práctica de la medida de la absorbancia para determinar la concentración de una especie disuelta.

Describir los componentes básicos de un colorímetro y comprender qué misión tiene cada uno de ellos.

Saber aplicar el procedimiento experimental para medir la absorción de una sustancia en la región visible del espectro, a una longitud de onda determinada.

Adquirir una experiencia práctica de algunas de las principales aplicaciones de la colorimetría, a fin de valorar la información que aporta esta técnica en el estudio de los problemas de interés químico.

La colorimetría es una técnica instrumental que tiene por objeto determinar la absorción de luz visible por una muestra, que puede ser una sustancia pura o bien una mezcla o disolución.

Para ello se utiliza un instrumento constituido por los siguientes elementos:

Fuente de radiación (luz blanca) Sistema dispersivo (rendijas de entrada y salida, y red de difracción) Detector (fototubo que transforma la señal luminosa en una señal

eléctrica)  Sistema de medida de la absorción, una vez amplificada (convertidor

analógico o digital).

Uno de los instrumentos más utilizados es el modelo “Spectronic 20” diseñado en 1952por Bausch – Lomb, y que con algunos perfeccionamientos se sigue fabricando en la actualidad.

La absorción de radiación por una muestra en la región visible, así como en general en cualquier región del espectro, está regida por la ley de Lambert – Beer. Esta ley establece que la fracción de luz absorbida por una muestra es tanto mayor cuanto más grande es el número de moléculas sobre las que incide la radiación