Electrodo de quinhidrona

El electrodo de quinhidrona se puede utilizar para medir la concentración de iones de hidrógeno ( pH ) de una solución que contiene una sustancia ácida. ^[1]^[2]

Principios y funcionamiento

Las quinonas forman un cocristal de quinhidrona mediante la formación de enlaces de hidrógeno entre la ρ-quinona y la ρ-hidroquinona. ^[3] Una mezcla equimolar de ρ-quinonas y ρ-hidroquinona en contacto con un electrodo metálico inerte, como el antimonio , forma lo que se conoce como un electrodo de quinhidrona. Dichos dispositivos se pueden utilizar para medir el pH de soluciones. ^[4] Los electrodos de quinhidrona proporcionan tiempos de respuesta rápidos y alta precisión. Sin embargo, solo pueden medir el pH en el rango de 1 a 9 y la solución no debe contener un agente oxidante o reductor fuerte .

Un electrodo de alambre de platino se sumerge en una solución acuosa saturada de quinhidrona , en la que existe el siguiente equilibrio

do
₆yo
₆Oh
₂⇌ C
₆yo
₄Oh
₂+ 2H ⁺ +2e ⁻ .

La diferencia de potencial entre el electrodo de platino y un electrodo de referencia depende de la actividad , , de los iones de hidrógeno en la solución. $estilo de visualización a_{H^{+}}}$

E=E^{0}+{\frac {RT}{2F}}\ln a_{H^{+}}

( ecuación de Nernst )

Limitaciones

El electrodo de quinhidrona proporciona una alternativa al electrodo de vidrio más comúnmente utilizado . ^[5] Sin embargo, no es confiable por encima de un pH de 8 (a 298 K) y no se puede utilizar con soluciones que contengan un agente oxidante o reductor fuerte. ^[1]

Referencias

^ ab Bates, Roger G. Determinación del pH: teoría y práctica . Wiley, 1973, págs. 246-252
^ Rossotti, F. J. C.; Rossotti, H. (1961). La determinación de constantes de estabilidad . McGraw-Hill., pág. 135
^ Sakurai, T. (1968). "Sobre el refinamiento de las estructuras cristalinas de la fenoquinona y la quinhidrona monoclínica". Acta Crystallographica Sección B Cristalografía estructural y química cristalina . 24 (3): 403–412. doi :10.1107/S0567740868002451.
^ Pietrzyk, DONALD J.; Frank, CLYDE W. (1 de enero de 1979), Pietrzyk, DONALD J.; Frank, CLYDE W. (eds.), "Capítulo trece - Electrodos selectivos de iones", Analytical Chemistry , Academic Press, págs. 291–319, doi :10.1016/b978-0-12-555160-1.50017-4, ISBN 978-0-12-555160-1, consultado el 17 de noviembre de 2022
^ Vonau, W.; Guth, U (2006). "Monitoreo del pH: una revisión". Revista de electroquímica del estado sólido . 10 (9): 746–752. doi :10.1007/s10008-006-0120-4. S2CID 97012644.

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[Bates-1] Bates, Roger G. Determinación del pH: teoría y práctica . Wiley, 1973, págs. 246-252

[2] Rossotti, F. J. C.; Rossotti, H. (1961). La determinación de constantes de estabilidad . McGraw-Hill., pág. 135

[3] Sakurai, T. (1968). "Sobre el refinamiento de las estructuras cristalinas de la fenoquinona y la quinhidrona monoclínica". Acta Crystallographica Sección B Cristalografía estructural y química cristalina . 24 (3): 403–412. doi :10.1107/S0567740868002451.

[4] Pietrzyk, DONALD J.; Frank, CLYDE W. (1 de enero de 1979), Pietrzyk, DONALD J.; Frank, CLYDE W. (eds.), "Capítulo trece - Electrodos selectivos de iones", Analytical Chemistry , Academic Press, págs. 291–319, doi :10.1016/b978-0-12-555160-1.50017-4, ISBN 978-0-12-555160-1, consultado el 17 de noviembre de 2022

[5] Vonau, W.; Guth, U (2006). "Monitoreo del pH: una revisión". Revista de electroquímica del estado sólido . 10 (9): 746–752. doi :10.1007/s10008-006-0120-4. S2CID 97012644.