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¿Qué es Coulometría?

Coulometría es una forma de análisis cuantitativo utilizado para determinar la concentración de una sustancia en solución - generalmente referido como el analito - mediante la medición de la cantidad de electricidad necesaria para cambiar el estado de oxidación de la sustancia. El estado de oxidación del analito se puede reducir mediante la adición de electrones o aumentarse mediante la eliminación de electrones. La transferencia de electrones a partir de una sustancia o puede tener lugar químicamente en las reacciones de oxidación-reducción, pero también se puede lograr por la electricidad, que es un flujo de electrones, usando electrólisis. Mediante la medición de la cantidad de carga eléctrica transferida durante la oxidación completa o reducción del analito por electrólisis, es posible calcular la cantidad que estaba presente. Esto está de acuerdo con la primera ley de Faraday de la electrólisis, que establece que la cantidad de una sustancia transformado durante la electrólisis es directamente proporcional a la cantidad de electricidad transferida.

En química, la unidad de medida para la cantidad de una sustancia es normalmente el topo, que se define como el número de átomos en 0,42 oz (12 gramos) de carbono-12. Los electrones también se pueden medir en moles. Por lo tanto, es posible calcular cómo se necesitarían muchos moles de electrones para convertir, por ejemplo, una determinada cantidad de cobre en solución a partir de su estado de oxidación +2 a metal de cobre neutral. Se requieren dos moles de electrones por cada mol de cobre: ​​Cu + 2 + 2e - -> Cu. Así, en una solución que contiene una cantidad desconocida de iones Cu 2+, la cantidad presente, medidos en moles, puede ser determinada por la medición de la cantidad de electrones, en moles, que se utilizan en la realización de esta conversión a la terminación.

Carga eléctrica se mide en culombios, un culombio es la cantidad de carga transferida por una corriente de un amperio en un segundo. Un mol de electrones es equivalente a poco más de 96.485 culombios. Mediante la medición de la cantidad de tiempo necesario para que una corriente conocida para completar una reacción como la de arriba, el número de moles de electrones utilizados se puede calcular y de esto, el número de moles de analito determinado. Este tipo de coulometría se conoce como la coulometría de corriente controlada o valoración coulométrica. El método requiere un medio para determinar cuando se ha alcanzado el punto final de la reacción, tal como un indicador químico.

Otro tipo de análisis coulométrica se controla potencial coulometría. En este caso, un potencial eléctrico se mantiene constante y se mide la corriente. A medida que avanza la reacción, disminuye y se aproxima a cero cuando la reacción es completa actuales. El número de moles de analito puede calcularse a partir del tiempo necesario para que la corriente caiga a cero.




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