Aspectos básicos de oxidación - reducción I V
El Potencial de oxidación reducción estandar ( E0 ).
Hemos idealizado los acontecimientos con el objeto obtener una aproximación " intuitiva " a la noción de potencial de oxidación - reducción.
Vamos a ver que es y como se realiza la cuantificación del potencial de oxidación - reducción estandar de una sustancia a la que llamamos "problema", que presenta dos formas moleculares ( oxidada y reducida ) :
Se dispone un sistema con dos cubetas. En una de ellas ( izquierda en el dibujo ) vamos a poner un par de oxidación-reducción que es el par hidrógeno - protón. A este par le llamamos par de referencia; es decir, que la afinidad por los electrones de otros pares se va referir al de hidrógeno - protón.
El hidrógeno es un gas y por lo tanto hay que hacerlo burbujear en la cubeta desde una botella de hidrógeno, hasta que se consigue una presión parcial de hidrógeno de 1 atmósfera ( concentración estandar de los gases ).
Ajustando el tampón de esta cubeta a pH = 0 estamos fijando la concentración de protones exactamente a 1 M ( concentración estandar del protón para los químicos ). Con ello ya tenemos lista la cubeta de referencia, formada por el par hidrógeno - protón en condiciones estandar desde un punto de vista químico ( concentraciones de 1 atmósfera y 1 M respectivamente ).
Ahora hay que preparar la otra cubeta ( derecha en el dibujo ), donde vamos a disponer el par de oxidación - reducción cuya afinidad por los electrones queremos cuantificar; es decir, el par de oxidación - reducción formado por la sustancia A ( miembro oxidante del par ) y la sustancia A- ( miembro reducido del par ). Para ello ponemos ambos miembros del par a una concentración de 1 M ( concentración estandar para solutos no gaseosos solubles en agua ).
Además hay que ajustar el tampón de la cubeta "problema" a un pH = 0; es decir, al mismo valor que la cubeta de referencia. Esto es una condición necesaria para hablar de potencial de oxidación - reducción estandar E0.
Una vez preparadas las cubetas disponemos un puente de agar / KCl entre las mismas ( amarillo en el dibujo ) con el objeto de mantener el equilibrio eléctrico.
A ello hay que añadir un voltímetro conectado a ambas cubetas mediante sendos electrodos. Esto va a permitir el flujo de electrones en una u otra dirección, siendo medido dicho flujo mediante el voltímetro, que nos dará la medición del potencial de oxidación - reducción estandar E0, que se expresa en voltios o en milivoltios.
Si se diese el caso representado en el
siguiente dibujo, donde los electrones van de la cubeta de referencia ( izquierda ) a
la cubeta problema ( derecha ), entonces diremos que el par problema tiene un potencial de
oxidación - reducción mayor que el par de referencia. Como al par de
referencia convenimos en asignarle el valor de 0 V, cualquier otro
par que acepte electrones del par de referencia decimos que tiene potencial
redox o de oxidación - reducción standar E0
mayor de 0 ( E0 es
positivo ).
En este ejemplo vemos como el compuesto A tiene una gran afinidad por los electrones para reducirse o transformarse en la forma reducida ( A- ), mientras que el protón ( H+ ) tiene menos afinidad para convertirse en Hidrógeno ( H2 ). Ello hace que el compuesto A " tire " de los electrones, y trae como consecuencia un flujo de electrones desde la otra cubeta, donde se encuentra el Hidrógeno ( H2 ) y su forma oxidada : el protón ( H+ ).
En resumen, podemos establecer como serán las transformaciones globales en cada cubeta :
En la izquierda se resume el proceso : el Hidrógeno ( H2 ) se oxida a dos protones ( H+ ) liberando dos electrones; los electrones pasan de una cubeta a otra a través del hilo conductor y en la otra cubeta son aceptados por la forma oxidada de A ( A ) que se reduce a la forma reducida de ( A- ). En la derecha el mismo proceso se representa más esquematizado.
Vamos a ver que es el potencial de oxidación - reducción estandar ajustado a pH = 7 en la siguiente página : aspectos básicos de oxidación - reducción V ).
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