Defina os termos:
eletrodo íon-seletivo

Passo 1

Beleza, o enunciado pede para a gente definir “eletrodo íon-seletivo”. Isso cai em eletroquímica, mais especificamente em métodos de análise por potenciometria. Para tirar de letra a resolução, vamos precisar entender:
  1. O que é um eletrodo e potencial de eletrodo;
  2. Como a atividade iônica entra nas contas (através da equação de Nernst);
  3. O que torna um eletrodo “seletivo” a um certo íon.

Passo 2

Primeiro, bora relembrar o que é potencial de eletrodo.
Quando você tem um eletrodo mergulhado numa solução, rola uma diferença de potencial elétrico entre o metal e o eletrólito. Essa diferença depende da concentração (ou melhor, da atividade) dos íons na solução. A teoria que descreve isso é a equação de Nernst:
E = E^0 + RTzF ln aíon í
onde
  • é o potencial de eletrodo;
  • é o potencial padrão do eletrodo;
  • é a constante dos gases (8,314 J·mol⁻¹·K⁻¹);
  • é a temperatura em kelvin;
  • é a carga do íon;
  • é a constante de Faraday (96 485 C·mol⁻¹);
  • í é a atividade do íon na solução.

Passo 3

Agora, o que faz um eletrodo ser “íon-seletivo”?
Imagine que você quer medir só a quantidade de potássio e ignorar tudo o mais na solução. Para isso, você envolve seu eletrodo com uma membrana especial – por exemplo, um polímero que só deixa passar . Essa membrana responde à atividade daquele íon específico, gerando um potencial que segue a Nernst.
Ou seja, o eletrodo mede uma diferença de potencial que varia quase só com , desprezando os outros íons.

Passo 4

Recapitulando o mecanismo:
  1. Há uma membrana seletiva (vidro para H+, cristal líquido ou polímero para outros íons).
  2. Na interface membrana/solução, ocorre um desequilíbrio de cargas só do íon alvo.
  3. Esse desequilíbrio gera um potencial que obedece a Nernst, permitindo calcular í.
  4. Ligando isso a um eletrodo de referência, você mede a diferença de potencial e infere a concentração do íon.

Resposta

Eletrodo íon-seletivo é um sensor eletroquímico que, usando uma membrana especialmente desenhada, desenvolve um potencial elétrico diretamente proporcional à atividade de um íon específico na solução, obedecendo à equação de Nernst.

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