Pesquise. Qual a necessidade de se utilizar um eletrodo de referência e outro indicador nas análises potenciométricas? Quais os principais modelos de eletrodos indicadores e de referência?

Passo 1

Beleza, o exercício tá pedindo pra entender por que, em análises potenciométricas, precisamos de dois eletrodos (um de referência e um indicador) e também quer saber quais são os principais modelos de cada um. O conteúdo aqui é Química Analítica, mais especificamente eletroquímica/potenciometria. Pra resolver isso, a gente vai precisar revisar:
  • O que é medida potenciométrica
  • Por que não dá pra usar só um eletrodo
  • Como funciona cada tipo de eletrodo – referência e indicador

Passo 2

Antes de tudo, vamos combinar o que é uma análise potenciométrica: é uma técnica onde a gente mede a diferença de potencial (voltagem) entre dois eletrodos mergulhados numa solução, sem passar corrente significativa. Essa diferença de potencial está relacionada à atividade (ou concentração) de um íon em particular, via a equação de Nernst:
E = E^circ + RTzFln(a)
ou, em base 10 e temperatura ambiente,
E = E^circ + 0,0591zlog([X])
Mas pra confiar nessa medida, um dos eletrodos precisa ter potencial absolutamente estável (e conhecido) – é o eletrodo de referência – enquanto o outro varia conforme o analito (é o indicador).

Passo 3

Por que eletrodo de referência?
Se a gente usasse dois eletrodos “variáveis”, não saberíamos de onde vem cada variação de potencial. O eletrodo de referência dá um “piso” fixo de potencial, assim toda mudança que a gente registrar vem só do eletrodo indicador.
Principais modelos de eletrodo de referência:
  1. Ag/AgCl (celula de cloreto de prata)
    – Simples, barato, amplamente usado.
    – Tem uma pasta saturada de KCl que mantém a atividade de Cl– constante.
  2. SCE (Saturated Calomel Electrode)
    – Usa Hg/Hg₂Cl₂ em solução saturada de KCl.
    – Muito estável, mas contém mercúrio (mais tóxico).
  3. Eletrodo de hidrogênio padrão
    – Ideal “0 V”, mas chato de montar (precisa de H₂ gasoso).

Passo 4

Por que eletrodo indicador?
Esse é o que vai responder à concentração do íon de interesse. Ele desenvolve um potencial que depende exatamente da atividade desse íon.
Principais modelos de eletrodos indicadores:
  1. Eletrodo de vidro (pH)
    – O mais comum. A membrana de vidro seleciona H⁺ e gera um potencial proporcional ao pH.
  2. Eletrodos de íons seletivos (ISEs)
    – Membranas específicas para Na⁺, K⁺, Ca²⁺, F⁻ etc.
    – Podem ser de PVC com um ligante que só “reconhece” o íon alvo.
  3. Eletrodos redox
    – Para espécies que sofrem oxidação/redução (ex.: Fe²⁺/Fe³⁺).
    – Medem o potencial de meia-reação redox.

Resposta

A necessidade de usar um eletrodo de referência e outro indicador em análises potenciométricas é garantir que parte do circuito (o referencial) tenha potencial fixo e conhecido, enquanto a outra parte (o indicador) seja sensível só ao íon que se quer medir. Isso permite que a diferença de potencial medida seja atribuída exclusivamente à concentração (ou atividade) do analito.
Principais modelos de eletrodos de referência: Ag/AgCl, SCE (calomelano) e eletrodo de hidrogênio padrão.
Principais modelos de eletrodos indicadores: eletrodo de vidro (pH), eletrodos de íons seletivos (ISEs) e eletrodos redox.

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