Vogel: Análise Química Quantitativa

J Mendham · Capítulo 334 de 495

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Vogel: Análise Química Quantitativa

13.16 Eletrodo de calomelano

de uma bateria de 4 V ligada a uma resistência variável. Ajuste a corrente

para produzir hidrogênio em quantidades moderadas. O processo se

completa em cerca de 2 minutos. É importante que o depósito de negro de

platina seja pouco espesso. Depósitos espessos dão eletrodos de platina

insatisfatórios. Após a deposição do filme, limpe o eletrodo de traços de

cloro. Lave bem o eletrodo com água destilada, faça uma eletrólise por 30

minutos usando ácido sulfúrico ~0,25 M como catodo. Lave novamente

com água. Os eletrodos de hidrogênio devem ser guardados em água

destilada. Nunca toque a superfície. É aconselhável ter dois eletrodos de

hidrogênio para comparar periodicamente as leituras de um contra o outro.

O hidrogênio pode ser obtido de um cilindro de gás comprimido.

Quando usado como eletrodo de referência, o eletrodo de hidrogênio

opera em uma solução que contém íons hidrogênio provenientes do HCl

com atividade constante (e igual a um) e com o gás hidrogênio na pressão

de 1 atm (100 kPa). A literatura discute o efeito da mudança da pressão do

gás [13]. Embora seja o eletrodo de referência primário, o eletrodo de

hidrogênio é raramente usado porque o depósito de negro de platina é

facilmente envenenado por substâncias como mercúrio e sulfeto de

hidrogênio, e não pode ser utilizado na presença de agentes oxidantes ou

redutores. Duas alternativas muito usadas são o eletrodo de calomelano e o

eletrodo de prata–cloreto de prata.

 

13.16 Eletrodo de calomelano

 

A facilidade de preparação e a constância do potencial fazem do eletrodo de

calomelano um padrão confiável. Na meia-célula de calomelano, mercúrio e

calomelano (cloreto de mercúrio(I)) estão cobertos com cloreto de potássio

em concentração conhecida. As concentrações mais usadas são 0,1 M e 1

M. O sistema pode estar também saturado com KCl. Estes eletrodos são

conhecidos como eletrodos de calomelano decimolar, molar e saturado

(ECS) e seus potenciais em relação ao eletrodo de hidrogênio são 0,3358 V,

0,2824 V e 0,2444 V, respectivamente.* O eletrodo de calomelano saturado

é mais conveniente porque a solução saturada de cloreto de potássio elimina o problema da junção líquida. Sua desvantagem é que o potencial varia com

a temperatura devido às diferenças de solubilidade do sal e o

restabelecimento do potencial estável pode ser lento. Os potenciais dos

eletrodos decimolar e molar são menos afetados pela temperatura e são

usados sempre que valores acurados dos potenciais de eletrodo são

necessários. A reação no eletrodo é

 

Hg – Cl (s) + 2e ⇋ 2Hg (Liquida) + 2Cl

2 2

 

e o potencial do eletrodo depende da concentração de íon cloreto em

solução.

Eletrodos de calomelano podem ser encontrados no comércio. Eles são

muito usados, especialmente em medidores de pH e medidores seletivos de

íons. A Fig. 13.6 mostra o esquema de um eletrodo típico. Com o tempo, o

disco poroso da base do eletrodo pode entupir e a resistência aumenta

muito. Em alguns casos, o disco sinterizado pode ser removido e

substituído, e em alguns instrumentos modernos uma membrana trocadora

de íons é colocada na parte inferior do eletrodo para impedir a migração de

íons mercúrio(I) para o disco sinterizado e para a soluçãoteste. Os eletrodos

comerciais são normalmente fornecidos com uma solução saturada de

cloreto de potássio.

Alguns eletrodos comerciais incluem uma junção dupla. Neste tipo de

arranjo, o eletrodo descrito na Fig. 13.6 é montado em um vaso mais largo,

de forma semelhante, que também tem um disco poroso na parte inferior. O

vaso externo contém a mesma solução do eletrodo (uma solução saturada de

cloreto de potássio, por exemplo). Neste caso, a função principal da junção

dupla é impedir a entrada de íons da solução-teste que possam interferir

com o eletrodo. O vaso externo pode, também, conter uma solução

diferente da solução do eletrodo (nitrato de potássio 3 M ou nitrato de

amônio 3 M, por exemplo) para impedir a passagem de íons cloreto da

solução para a solução-teste. Este arranjo tem a desvantagem da introdução

de uma segunda junção líquida no sistema e é melhor escolher, quando

possível, um eletrodo de referência que não introduza interferências.