Electrolito de apoyo

Un electrolito de soporte , en electroquímica , según una definición de la IUPAC , ^[1] es un electrolito que contiene especies químicas que no son electroactivas (dentro del rango de potenciales utilizados) y que tiene una fuerza iónica y una conductividad mucho mayores que las debidas a las especies electroactivas añadidas al electrolito. El electrolito de soporte también se denomina a veces electrolito de fondo , electrolito inerte o electrolito inactivo .

Los electrolitos de soporte se utilizan ampliamente en mediciones electroquímicas cuando se requiere controlar los potenciales de los electrodos. Esto se hace para aumentar la conductividad de la solución (para eliminar prácticamente la llamada caída de IR, o caída de potencial óhmico de la ley de Ohm : V = IR ), para eliminar el transporte de especies electroactivas por migración de iones en el campo eléctrico , para mantener constante la fuerza iónica, para mantener constante el pH , etc. ^[2]

Para cumplir adecuadamente sus funciones, un electrolito de soporte debe cumplir los siguientes criterios:

• Debe estar completamente disociado en solución acuosa , por lo que es un electrolito fuerte con buena conductividad ;
• Debe ser suficientemente soluble para poder aumentar la fuerza iónica de la solución en las condiciones experimentales a explorar;
• Debe ser químicamente inerte con los demás solutos presentes en la solución :

– no hay reacción de precipitación ni formación de suspensión coloidal ,

– no se forma ningún complejo , por lo que es un ligando pobre y una base de Lewis débil ,

– no hay reacción redox indeseable , por lo que no es una especie redox-activa, o la reacción redox está cinéticamente fuertemente impedida,

– ninguna modificación indeseable del pH de la solución estudiada,

– sin pérdida en la fase gaseosa ,

– … .

El perclorato de sodio ( NaClO ₄ ) se utiliza a menudo como electrolito de fondo debido a sus propiedades convenientes para cumplir esta función. Es una sal altamente soluble (2096 g/L a 25 °C) que permite aumentar la fuerza iónica de una solución hasta 8 M. No es un ligando complejante , por lo que no interfiere en los estudios de complexación. Sorprendentemente, también es una especie insensible a la oxidación-reducción, o una especie inactiva a la oxidación-reducción, y no interfiere en la reacción de oxidación-reducción . Contrariamente a la intuición, aunque se sabe que el perclorato es un oxidante fuerte en polvo propulsor a alta temperatura y se utiliza en propulsores de cohetes y fuegos artificiales , cuando el anión perclorato se disuelve en solución acuosa , no exhibe ningún poder oxidante.

Sorprendentemente, el perclorato de sodio se puede utilizar con soluciones que contienen iones ferrosos (Fe ²⁺ ), aunque estos iones son bastante sensibles a la oxidación por el oxígeno disuelto si la solución está expuesta al aire.

La razón no debe buscarse en su estabilidad termodinámica, ya que cuando entra en contacto con un reductor a alta temperatura, reacciona violentamente para disipar una gran cantidad de energía en una vigorosa reacción exotérmica . La razón de su inercia redox cuando se disuelve en agua se debe a severas limitaciones cinéticas para aceptar electrones abióticamente, incluso si el estado de oxidación del átomo central de cloro en este oxianión tetraédrico es +7. En términos de cinética química , el perclorato es una especie no lábil debido a una alta energía de activación que dificulta su reactividad redox. Esto puede explicarse parcialmente por el blindaje del átomo central de cloro (+7) por los cuatro átomos de oxígeno circundantes. El radio iónico del anión perclorato es aproximadamente el mismo que el del anión yoduro . Su configuración orbital molecular probablemente también juega un papel en su gran inercia en solución acuosa y, como regla general, la mayoría de los oxianiones con un átomo central en su estado de oxidación más alto son oxidantes más débiles que otros oxianiones de la misma serie con un estado de oxidación más bajo. Hipoclorito ( ClO ⁻ ) y clorato ( ClO−3) aniones aunque pueden aceptar menos electrones que el perclorato ( ClO−4) son oxidantes mucho más fuertes en solución acuosa debido a menores limitaciones cinéticas.

• Solución acuosa
• Electroforesis capilar
• Crecimiento de cristales
• Disolución
• Electroquímica
• Electrólisis
• Electrólito
• Electroforesis
• Solvatación

• Cotton, FA y G. Wilkinson. (1988). Química inorgánica avanzada, 5.ª ed. Wiley, Nueva York, NY. pág. 668.

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