Coeficientes de actividad a partir de potenciales de electrodo

Question

Supongamos que queremos el coeficiente de actividad de $\ce{Cu^{2+}}$ iones en solución. ¿Prepararíamos simplemente una media célula de un $\ce{Cu}$ electrodo en una concentración conocida de $\ce{CuSO4}$ y conéctelo a un electrodo de hidrógeno estándar.

Utilizando el potencial de electrodo estándar de la reacción $\ce{Cu^{2+} + 2e- -> Cu}$ y la ecuación de Nernst podríamos determinar el coeficiente de actividad de $\ce{Cu^{2+}}$ iones ?

¿Esto es todo lo que tengo que hacer?

Answer 1

Más o menos "sí", más o menos "no". Considere los siguientes puntos:

1. Los coeficientes de actividad cambian con el tiempo. $\mathrm{p}\ce{H}$ la fuerza iónica y la concentración (entre otras cosas). Se puede medir el coeficiente de actividad de $\ce{Cu^{2+}}$ en un $0.7~\mathrm{M}$ $\ce{CuSO4}$ solución y obtener un valor, pero tratar de medir lo mismo en un bajo $\mathrm{p}\ce{H}$ y $1~\mathrm{\mu M}$ $\ce{CuCl2}$ solución y puede obtener un valor completamente diferente. En la práctica, la gente suele acabar midiendo los coeficientes de actividad en una serie de condiciones que son relevantes para su caso de uso específico.

2. El electrodo de hidrógeno estándar es un dispositivo teórico, y construir algo similar es difícil. En la práctica, basta con utilizar un electrodo comercial de doble unión de plata-cloruro de plata o de calomelano saturado. Los potenciales de ambos son bien conocidos y bastante estables.

Para más información, véase el capítulo 2 de "Electrochemical Methods" 2nd Ed, de Bard y Faulkner.