Reacciones electroquímicas acopladas: transferencia concertada de iones y electrones

FRANCO ZANOTTO; TAMARA AYELÉN HERNÁNDEZ; RICARDO ARIEL FERNÁNDEZ; SERGIO DASSIE

Ciudad de Tucumán

Congreso; XXI Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica; 2019

IntroducciónLas interfases entre dos soluciones electrolíticas inmiscibles son sistemas de estudio, donde pueden ocurrir procesos de transferencia de carga que revisten gran importancia, especialmente en procesos químicos y biológicos [1]. En los últimos años, en nuestro grupo de trabajo, se emplearon diferentes metodologías para el estudio de la transferencia de iones en una interfase líquido|líquido, incluyendo sistemas de tres fases o electrodos modificados con una película de una fase sumergida en una segunda fase inmiscible con la anterior. Estos arreglos experimentales, permiten el estudio de las reacciones de transferencia de iones en una interfase líquido|líquido de manera concertada con la transferencia de electrones en una interfase sólido|líquido, debido a que el principio de funcionamiento de esta configuración electroquímica se basa en la electroneutralidad de cada una de las fases [2,3].ResultadosEn el presente trabajo, se analizaron mediante medidas experimentales y simulaciones digitales, los mecanismos de transferencia concertados de electrones y especies iónicas en sistemas de dos interfases en serie del tipo sólido|líquido|líquido. En primera instancia, fue posible estudiar sistemas donde el mecanismo de transferencia de electrones ocurre de manera concertada con la transferencia de iones con carga permanente. Luego se incorporaron especies que poseen equilibrios ácido- base acoplados en la fase acuosa y fue posible establecer la dependencia del potencial de transferencia con el pH de la fase acuosa [4]. Finalmente, mediante simulaciones computacionales, fue posible alcanzar una comprensión más completa del comportamiento de este tipo de sistemas, analizando de manera conjunta las señales voltamperométricas y los perfiles de concentración obtenidos en cada una de las interfases. Este análisis en profundidad de los aspectos básicos del problema permitió diseñar distintas aplicaciones, por ejemplo la determinación de constantes cinéticas de reacciones en fasehomogénea.ConclusionSe realizó un análisis integral de los mecanismos de transferencia de especies cargada en el sistema mediante el uso complementario de experimentos y simulaciones.Referencias1) F. Scholz, U. Schröder, R. Gulaboski, A. Doménech-Carbó, Electrochemistry of Immobilized.Particles and Droplets, Second Ed., Springer, 2015.2) FM Zanotto, RA Fernández, SA Dassie. Journal of Electroanalytical Chemistry, 2017 784,25-32.3) FM Zanotto, RA Fernández, SA Dassie. Electrochimica Acta 2017 258,727-734.4) FM Zanotto, TA Hernández, RA Fernández, SA Dassie. Electrochimica Acta 2018 283, 1719-1731.