Modelado de reacciones acopladas de transferencia de iones y electrones en electrodos modificados

FRANCO MARTIN ZANOTTO, RICARDO ARIEL FERNÁNDEZ, SERGIO ALBERTO DASSIE

Villa Carlos Paz

Congreso; XX Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2017

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En el estudio de transferencia de iones en interfases líquido|líquido (L|L) se ha usadotradicionalmente el sistema de cuatro electrodos [1]. Una manera simplificada de estudiar los mismosprocesos es usar electrodos modificados con un film de fase orgánica. Este film debe contener electrolitosoporte para presentar la conductividad necesaria para realizar medidas electroquímicas, su funcionamientose basa en la electroneutralidad de dicha fase. Recientemente, una estrategia experimental que utiliza un filmgrueso fue desarrollada y verificada experimentalmente [2]. El grosor de este film asegura que el productode la reacción redox formado en la interfase sólido|líquido (S|L) se mantenga alejado de la interfase L|L. Eneste trabajo se desarrolla un modelo de electrodos modificados con un film orgánico grueso que permiteel análisis del sistema en una gran variedad de condiciones experimentales. El foco de resultados estácentrado en distintas relaciones de concentraciones de la especie redox y el ion a transferir. La variación delos potenciales de las interfases S|L y L|L refleja los cambios en concentración de las especies involucradas.Resultados: El modelo desarrollado permite explicar y predecir cambios en la forma de los voltamperogramasde acuerdo a las concentraciones de las especies involucradas. Estos cambios se deben a la interdependenciade los potenciales de cada una de las interfases durante el barrido de potencial total. Se determinó que losresultados experimentales son válidos para relaciones de concentraciones entre ion a transferir y especieredox comprendidos entre aproximadamente 10 y 104, dependiendo de la hidrofobicidad del ion. Asimismo,se determinó que en exceso de especie redox, más de un ion puede ser transferido, sin embargo, estoaltera el potencial observado para el segundo proceso. Este efecto también se puede explicar mediante elanálisis de los potenciales de ambas interfases. Por último, el modelo predice que la interferencia por partedel electrolito soporte puede ser minimizada mediante la modificación racional de las concentraciones de losiones involucrados [3].Conclusiones: La comprensión del comportamiento de los potenciales de cada interfase en electrodosmodificados con un film grueso es crucial para explicar y predecir respuestas electroquímicas. El modelodesarrollado contribuye sustancialmente a este objetivo.Referencias[1] Z. Samec, V. Mareček, J. Weber, J. Electroanal. Chem. 100 (1979) 841?852.[2] M. Zhou, S. Gan, L. Zhong, X. Dong, J. Ulstrup, D. Han, L. Niu, Phys. Chem. Chem. Phys. 14(2012) 3659.[3] F.M. Zanotto, R.A. Fernández, S.A. Dassie, J. Electroanal. Chem. 784 (2017) 25?32