Ponte salina (electroquímica)

Na Galipedia, a Wikipedia en galego.
Saltar ata a navegación Saltar á procura
Cela electroquímica (similar a unha cela de Daniell) cunha ponte salina de papel de filtro. O papel foi enchoupado cunha solución de KNO3.

En electroquímica, unha ponte salina é un dispositivo de laboratorio usado para conectar as semicelas de oxidación e redución dunha cela galvánica (cela voltaica), un tipo de cela electroquímica. Mantén a neutralidade eléctrica dentro do circuíto interno, impedindo que a cela faga chegar a súa reacción rapidamente ao equilibrio. A función da ponte salina é illar os contidos das dúas partes da cela mentres se mantén o contacto eléctrico entre elas.[1] Cando os electróns saen dunha semicela da pila galvánica e flúen á outra, establécese unha diferenza de potencial entre elas. Se non se utilizase unha ponte salina, esta diferenza de potencial evitaría o fluxo de máis electróns. Unha ponte salina permite o fluxo dos ións para manter un equilibrio na carga entre os recipientes da oxidación e a redución mentres mantén separado o contido de cada un. Coa diferenza de carga equilibrada, os electróns poden fluír unha vez máis, e as reaccións de redución e oxidación poden continuar. Se non estivesen presentes as pontes salinas, a solución dunha semicela acumularía cargas negativas e a solución da outra semicela acumularía cargas positivas a medida que avanzase a reacción, impedindo rapidamente que esta continuase producíndose, e, por tanto, evitando a produción de electricidade.[2]

O uso de pontes salinas facilita os experimentos electroquímicos, xa que permite a liberdade de elección dos ións en solución. Por exemplo, unha mestura de dous catións diferentes na solución podería ter como resultado a redución preferencial do non desexado para os fines do experimento. Cunha ponte salina, o catión desexado (átomos positivos) está illado nun recipiente, mentres que o catión no outro recipiente pode ser elixido para facer o experimento máis fácil, por exemplo, utilizando un sal da especie aniónica (negativa) máis soluble ou máis estable.

As pontes salinas xeralmente poden ser de dous tipos: de tubo de vidro e de papel de filtro.

Pontes de tubo de vidro[editar | editar a fonte]

Un tipo de ponte salina consiste nun tubo de vidro con forma de U cheo cun electrólito reltivamente inerte, xeralmente cloruro de potasio ou cloruro de sodio, aínda que na figura mostrada se usou unha solución de nirato de potasio. A condución de electricidade desde unha solución electrolítica á outra ocorre por un desprazamento dos ións positivos na ponte nunha dirección (por exemplo, Na+ ou K+) e dos ións negativos (por exemplo, SO4−2, NO3- ou Cl-).[3] Elíxese un electrólito que:

  1. non reaccione con ningunha das substancias químicas utilizadas nas celas;
  2. o anión e o catión teñen similar condutividade eléctrica e, por tanto, similar velocidade de migración.

O electrólito adoita estar xelificado con ágar-ágar para axudar a impedir a mestura dos fluídos, que doutro modo podería ocorrer.

A condutividade dunha ponte de tubo de vidro depende principalmente da concentración da solución do electrólito. A concentracións por debaixo da saturación, un incemento na concentración aumenta a condutividade. A condutividade diminúe cun contido en electrólito sobresaturado ou cun tubo de pequeno diámetro.

Pontes de papel de filtro[editar | editar a fonte]

Consisten nun papel de filtro enchoupado dunha solución cun electrólito relativamente inerte, xeralmente cloruro de potasio ou cloruro de sodio. Non cómpre utilizar un axente xelificante, xa que o papel de filtro proporciona un medio sólido para a condución.

A condutividade deste tipo de pontes salinas depende de varios factores: a concentración da solución de electrólito, a textura e capacidae de absorción do papel de filtro. Xeralmente, unha textura máis suave e unha alta absorbencia orixinan unha maior condutividade.

En vez da ponte salina, pode utilizarse un disco poroso ou outra barreira porosa entre as dúas semicelas, que serviría para o mesmo propósito.

Notas[editar | editar a fonte]

  1. Skoog, Douglas A.; Leary, James J. (1994). Análisis Instrumental (en castelán) (cuarta ed.). Madrid: McGRAW-HILL. p. 935. ISBN 0-03-023343-7. 
  2. Hogendoorn, Bob (2010). Heinemann Chemistry Enhanced (2) (en inglés). Melbourne, Australia: Pearson Australia. p. 416. ISBN 9781442537552. 
  3. Skog, Douglas A.; West, Donald M.; Holler, F. James (1995). Química Analítica (en castelán) (sesta ed.). México D.F.: McGRAW-HILL. ISBN 0-03-097285-X.