A VOLTAMETRIA CÍCLICA

VOLTAMETRIA CÍCLICA

Sumário

1.   INTRODUÇÃO        3

3.        MATERIAIS E REAGENTES        4

4.        PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL        4 

5.        RESULTADOS E DISCUSSÕES        5

6.        CONCLUSÕES        9

7.        REFERÊNCIAS BIBLIOGRÁFICAS        9

1. INTRODUÇÃO

A voltametria cíclica (VC) é uma técnica eletroanalítica não utilizada com muita frequencia na análise quantitativa, sua principal utilização se dá no sentido de gerar informações qualitativas sobre processos eletroquímicos sob diferentes condições, é amplamente aplicada a reações redox, como também auxilia na investigação de um sistema que contém espécies eletroativas. Geralmente os voltamogramas cíclicos deverão mostrar a presença de intermediários em reações redox. Na VC, primeiramente é feita a varredura de potencial em uma direção e, posteriormente, na outra, enquanto a corrente é medida. Uma análise envolvendo VC pode fazer uso de um ciclo inteiro, parcial ou até vários ciclos.

Em um experimento de Voltametria Cíclica, um eletrodo estacionário em uma solução em repouso é excitado, produzindo um sinal de corrente em forma de onda triangular. A onda triangular realiza uma varredura no sentido direto e, posteriormente, no sentindo inverso, cada varredura pode ser chamada de um ciclo. Os potenciais em que a reversão ocorre são chamados de potenciais de inversão.

            1.[pic 1]

Quando os potenciais de varredura seguem no sentido de potenciais mais negativos, chamamos de varredura direta, quando seguem no sentido de potenciais positivos, chamamos de varredura inversa.

Os critérios de reversibilidade em VC levam em consideração o potencial de pico catódico, Epc, o potencial de pico anódico, Epa, a corrente de pico catódica, ipc, e a corrente de pico anódica, ipa. Para que a reação seja reversível, os picos de corrente anódico e catódico devem ser aproximadamente iguais em valores absolutos (com sinais opostos), para uma reação eletródica reversível, a 25 °C, a diferença entre os potencias de pico (Epa

– Epc) deve ser igual a 59/n mV, para qualquer velocidade de varredura.

1. MATERIAIS E REAGENTES

• Água Mili-Q
• Solução de KCl 0,5 mol.L-1
• Solução de ferricianeto de potássio (K3Fe(CN)6 ) 10,0 mmol.L-1 em solução de KCl 0,5 molL-1
• Potenciostato Autolab mod. PGSTAT 302
• Programa de controle e aquisição de dados (NOVA)
• Eletrodo de Platina φ 
• Eletrodo de Referência (Ag/AgCl KCl 3,0 mol.L-1)
• Eletrodo auxiliar de platina

1. PROCEDIMENTO EXPERIMENTAL

Antes de utilizar o eletrodo de platina, a superfície do eletrodo foi polida utilizando um feltro com suspensão de alumina e foi lavado em abundância com água destilada. Colocou-se 10 mL da solução 0,5 molL-1 de KCl na célula eletroquímica, e registrou- se os respectivos voltamogramas cíclicos com as seguintes condições:

• Potencial Inicial: 0,8 V
• Potencial de inversão: -0,2 V
• Potencial final: 0,8V
• Programa de controle e aquisição de dados (NOVA)
• Mode: Voltammetry
• Current Range: Auto
• Velocidade de varredura: 20; 50; e 100 V/s

Os registros dos voltamogramas foram salvos no computador.

A solução de KCl foi substituída pela solução de ferricianeto de potássio 10,0 mmolL-1 na célula eletroquímica. Utilizando os mesmos parâmetros na programação da técnica foram registrados os voltamogramas para a solução de interesse nas diferentes velocidades de varredura.

As soluções de ferricianeto de potássio foram preparadas nas concentrações de 2,0; 6,0 e 8,0 mmolL-1 a partir da solução estoque e então registrou-se os voltamogramas.

uando a célula foi montada com os três eletrodos, contendo o eletrólito suporte KCl, observa-se que mesmo variando a velocidade de varredura, não há modificações significativas nos voltamogramas mostrando que no intervalo de potencial analisado não há processos ocorrendo e a solução de KCl 0,5 mol.L-1 é quimicamente estável. Temos então um eletrólito livre de interferentes e adequado ao uso para análises seguintes, perfeitamente capaz de desempenhar funções como aumento manutenção da força iônica alta e constante, manter os coeficientes de atividade das espécies eletroativas constantes, diminuir a espessura da dupla camada elétrica entre outros.

1. RESULTADOS E DISCUSSÕES

Voltamogramas Ferri/Ferro, variando a concentração:

Figura 2: Comparação dos voltamogramas cíclicos em diferentes concentrações, para as seguintes velocidades de varredura: a) 20mV/s; b) 50mV/s; c) 100 mV/s;

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

  Parâmetros obtidos:

Figura 3 e 4: Através da medição no gráfico de acordo com a teoria, extraiu os dados dos parâmetros eletroquímicos para uma solução de Ferri/Ferro em KCl a 0,5 mol.L-1 em diversas concentrações a uma velocidade de varredura de 20 mV/s. Dessa forma foi tabelado as informações de acordo com a figura abaixo.

3. [pic 5]