UNIVERSIDADE FEDERAL DO RIO GRANDE DO SUL

INSTITUTO DE QUÍMICA

QUÍMICA ANALÍTICA INSTRUMENTAL II – QUI 01048

Douglas Paixão

Julian Garcia

Determinação de Janela de Potencial

13/11/2015Objetivo:

Determinar a janela de potencial para os diferentes eletrodos de trabalho

utilizados.

Resultados e Discussões:

Represente a célula utilizada e indique a função de cada eletrodo:

Ag | AgCl, KCl || KCl | Pt

Ag | AgCl, KCl || KCl | Au

-Eletrodo de referência: É utilizado como uma referência para as medidas

de potencial, visto que é com ele que o potencial aplicado ao eletrodo de trabalho é

comparado. Os eletrodos de referência mais utilizados são o eletrodo de

calomelano saturado e o eletrodo de prata/cloreto de prata.

– Eletrodo de Trabalho: É onde ocorre a reação de interesse, mais

precisamente entre a interface do eletrodo e a solução. É de grande interesse que

este eletrodo apresente uma janela de potencial razoavelmente ampla

(possibilitando uma boa caracterização do analito) e baixo custo. Na prática,

utilizaram-se dois diferentes eletrodos de trabalho: ouro e platina.

– Contra Eletrodo: É utilizado para assegurar o sistema potenciostático.

Assim, a corrente passará entre o eletrodo de trabalho e o contra eletrodo,

evitando que ocorram perturbações no eletrodo de referência. Desta forma, o

eletrodo de referência realizará o seu papel, mantendo o seu potencial constante

durante as medidas. O contra eletrodo, ou eletrodo auxiliar, consiste em um

material condutor e quimicamente inerte, como por exemplo, Platina.

Discuta sobre a janela de potencial em que é possível trabalhar sem a

desgaseificação da solução (nas condições de estudo utilizadas)

Analisando a curva azul do Gráfico 1 obtida pelo uso de eletrodo de platina

com presença de oxigênio (sem desgaseificação) fica difícil obter informação

quanto a janela de potencial devido à grande interferência do Oxigênio, que é

reduzido, gerando uma corrente negativa, limitando a determinação do analito. O

primeiro pico resulta da redução do oxigênio para formar peróxido, e o segundo

corresponde à redução posterior do peróxido de hidrogênio.

As medidas voltamétricas fornecem um método conveniente e amplamente

utilizado para determinar oxigênio dissolvido em soluções. Na determinação de

outras espécies, contudo, geralmente o oxigênio interfere nas medidas. Geralmente

a solução é desoxigenada borbulhando-se um gás inerte de elevada pureza, como

argônio. A diferença causada pela desgaseificação pode ser observada na curva

vermelha.

Gráfico 1: voltamograma cíclico para uma solução de KCl 0,1 mol/L com eletrodo de

Platina (com e sem desgaseificação)

Já pela análise das curvas obtidas sem a interferência do oxigênio para

eletrodos de platina e ouro (gráfico 2), pode-se obter uma ideia da janela de

potencial para cada eletrodo de trabalho. Neste caso, não há a aparição de

correntes negativas, exceto em baixos potenciais, onde ocorre a redução do

solvente.

As janelas de potencial são apresentadas na tabela 1.

Gráfico 2: voltamograma cíclico para uma solução de KCl 0,1 mol/L com eletrodo de Ouro

e Platina, sem interferência de Oxigênio

Tabela 1: tabela de eletrodos de trabalho utilizados e suas respectivas janelas de

Potenciais

Eletrodos Utilizado Janela de Potencial

Ouro -0,5; 0,9

Platina -0,1; 0,8

Explicar em cada caso as limitações da janela de potencial dos

diferentes eletrodos

- Ouro: Possui uma faixa de potenciais positivos limitada devido as reações de

oxidação que podem ocorrer na sua superfície, deixando a camada interfacial do

eletrodo “suja”, o que se torna um inconveniente visto que a superfície deve estar

limpa para que a medida seja precisa. Tal comportamento pode ser observado no

gráfico 3, onde se observa a dissolução do ouro (curva azul) para valores de

corrente positivos e a redução do ouro em valores de corrente negativos:

Gráfico 3: voltamograma cíclico para uma solução de KCl 0,1 mol/L com eletrodo de Ouro

e Platina, sem interferência de Oxigênio

- Platina: o eletrodo possui alto custo, além de ter uma limitação quando a sua

aplicação em potenciais negativos, devido ao seu baixo sobrepotencial para

redução de H+ para formar H2.