O valor do elétrodo de referência de um elétrodo de prata/cloreto de prata (Ag/AgCl) é de 0,197 volts (V) em relação ao elétrodo de hidrogénio padrão (SHE) a uma temperatura de 25°C.Este potencial é obtido através do sistema redox de um fio de prata revestido com cloreto de prata (AgCl) imerso numa solução saturada de cloreto de potássio (KCl).O elétrodo Ag/AgCl é amplamente utilizado devido à sua estabilidade, reprodutibilidade e facilidade de utilização, tornando-o uma escolha comum em medições electroquímicas.
Pontos-chave explicados:
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O que é um elétrodo de referência Ag/AgCl?
- O elétrodo de referência Ag/AgCl é constituído por um fio de prata revestido com cloreto de prata (AgCl) e imerso numa solução saturada de cloreto de potássio (KCl).
- O elétrodo funciona com base na reação redox entre a prata (Ag) e o cloreto de prata (AgCl), que mantém um potencial estável e bem definido.
- Uma junção (feita de materiais como cerâmica, algodão ou Teflon) permite que uma pequena quantidade da solução de enchimento interno vaze para a amostra, assegurando o contacto elétrico e mantendo um potencial estável.
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Porque é que o potencial de Ag/AgCl é estável?
- A estabilidade do potencial do elétrodo Ag/AgCl resulta da atividade constante dos componentes do sistema redox (Ag, AgCl e iões Cl- na solução saturada de KCl).
- O elétrodo é \"bem polarizado,\" o que significa que pode manter um potencial constante mesmo que uma pequena corrente flua através dele.
- A solução saturada de KCl assegura uma concentração consistente de iões cloreto, o que é fundamental para manter o potencial do elétrodo.
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Valor do elétrodo de referência de Ag/AgCl
- O potencial padrão do elétrodo Ag/AgCl é de 0,197 V em relação ao elétrodo padrão de hidrogénio (SHE) a 25°C.
- Este valor é derivado da equação de Nernst, que descreve a relação entre o potencial do elétrodo e as actividades das espécies envolvidas na reação redox.
- O potencial pode variar ligeiramente, dependendo de factores como a temperatura, a concentração da solução de KCl e a conceção específica do elétrodo.
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Vantagens dos eléctrodos de referência Ag/AgCl
- Estabilidade: O elétrodo Ag/AgCl mantém um potencial estável ao longo do tempo, tornando-o fiável para medições a longo prazo.
- Reprodutibilidade: O potencial do elétrodo é altamente reprodutível, garantindo resultados consistentes em várias medições.
- Facilidade de utilização: Ao contrário dos eléctrodos à base de mercúrio (por exemplo, eléctrodos de calomelano), os eléctrodos de Ag/AgCl são mais seguros e mais amigos do ambiente.
- Ampla aplicabilidade: Os eléctrodos Ag/AgCl são compatíveis com uma variedade de amostras e configurações de medição.
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Factores que afectam o potencial do elétrodo
- Temperatura: O potencial do elétrodo Ag/AgCl depende da temperatura.Para medições exactas, é essencial ter em conta as variações de temperatura.
- Concentração de KCl: O potencial do elétrodo é influenciado pela concentração de iões cloreto na solução.Normalmente, é utilizada uma solução saturada de KCl para garantir um potencial estável e bem definido.
- Potencial de junção: A junção entre o elétrodo e a amostra pode introduzir uma pequena diferença de potencial, que deve ser minimizada para evitar erros de medição.
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Comparação com outros eléctrodos de referência
- Elétrodo de hidrogénio padrão (SHE): O SHE é o elétrodo de referência primário com um potencial definido de 0 V. No entanto, não é prático para utilização de rotina devido à sua complexidade e à necessidade de um fornecimento de hidrogénio gasoso.
- Elétrodo de Calomelano Saturado (SCE): O SCE tem um potencial de aproximadamente 0,241 V vs. SHE a 25°C.Embora seja estável, a utilização de mercúrio torna-o menos desejável em comparação com os eléctrodos Ag/AgCl.
- Elétrodo de mercúrio/óxido de mercúrio: Este elétrodo é utilizado em soluções alcalinas, mas é menos comum devido à toxicidade do mercúrio.
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Aplicações dos eléctrodos de referência Ag/AgCl
- Medições de pH: Os eléctrodos Ag/AgCl são normalmente utilizados como eléctrodos de referência em medidores de pH.
- Sensores electroquímicos: São utilizados em vários sensores electroquímicos, incluindo eléctrodos selectivos de iões e biossensores.
- Estudos de corrosão: Os eléctrodos Ag/AgCl são utilizados na monitorização da corrosão e em estudos de espetroscopia de impedância eletroquímica (EIS).
- Dispositivos médicos: São utilizados em aplicações médicas, tais como eletrocardiografia (ECG) e sensores de glucose.
Ao compreender os princípios e as caraterísticas do elétrodo de referência Ag/AgCl, os utilizadores podem assegurar medições electroquímicas precisas e fiáveis numa vasta gama de aplicações.
Tabela de resumo:
| Aspeto-chave | Detalhes |
|---|---|
| Valor do elétrodo de referência | 0,197 V vs. SHE a 25°C |
| Composição | Fio de prata revestido com AgCl, imerso numa solução saturada de KCl |
| Estabilidade | Mantém um potencial estável devido à atividade constante do sistema redox |
| Aplicações | Medições de pH, sensores electroquímicos, estudos de corrosão, dispositivos médicos |
| Vantagens | Estável, reprodutível, seguro e amigo do ambiente |
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