Principios de análisis instrumental

670 Capítulo 25 Voltametña «< }} PREGUNTAS YPROBLEMAS (continuación) b) Con los resultados anteriores determine la concentración de dopamina en una solución de la muestra que produce una corriente pico de 2.92 nA. Este va lor es el promedio de los experimentos duplicados. e) Calcule la desviación estándar de la concentración desconocida y su intervalo de confianza al 95% si se supone que cada uno de los datos de la tabla se obtuvo en un solo experimento. * 25.13 Una solución que contiene CdH se analizó voltamétricamente mediante el método de adición estándar. Veinticinco mililitros de la solución sin aire, que era de HN0 3 1 M, produjo una corriente limitante neta de 1.41 ¡.¡A en un electrodo de trabajo giratorio de película de mercurio a un potencial de -0.85 V (contra electrodo de calomel saturado). Después de la adición de 5.00 mL de una solución patrón 2.50 X 10- 3 M de CdH la solución resultante produjo una corriente de 4.48 ¡.¡A. Calcule la concentración de CdH en la muestra. 25.14 El ion sulfa to se puede determinar mediante un procedimiento de titulación amperométrica con PbH como titulante. Si el potencial de un electrodo de película de mercurio giratorio se ajusta a 1.00 V contra un electrodo de calomel saturado, la corriente se puede usar para monitorear la concentración de PbH durante la titulación. En un experimento de calibración, la corriente limitante, después de la corrección por corrientes de fondo y residuales, se determinó que estaba relacionada con la concentración de PbH mediante i 1 = 10cPb >+. donde i 1 es la corriente limitante en mA y cpb 2 + es la concentración de Pb 2 + en mM. La reacción de titulación es K,P = 1.6 X 10 - 8 Si 25 mL de 0.020 M Na 2 S0 4 se titulan con 0.030 M Pb(N0 3 ) 2 , elabore la curva de titulación en formato de hoja de cálculo y grafique la corriente límite contra el volumen de titulante. 25.15 Suponga que un electrodo esférico se fabrica con una sola nanocebolla, C 60- C 2 , 10 -C 540 -C 960 -C 1500-C 2160-C 2940 - C3840-C4860, que se muestra aquí. Las nanocebollas están formada s por fullerenos concéntricos de dimensiones cada vez más grandes como se indica en la fórmula. Suponga que la nanocebolla se sintetizó con un extremo de nanotubo de carbono de dimensiones y potencia suficientes que puede conectarse eléctricamente a una aguja de tungsteno de 0.1 ¡.¡m y que ésta y el extremo del nanotubo se pueden aislar en forma conveniente de modo que únicamente la superficie de la nanocebolla quede expuesta. *a) Dado que el radio de la nanocebolla es de 3.91 nm, determine el área superficial en cm 2 No tome en cuenta el área del nanotubo unido. b) Si el coeficiente de difusión del analito A es 8 X 10- 10 m 2 /s, calcule el gradiente de concentración y la corriente para A a una concentración de 1.00 mM en los tiempos siguientes después de la aplicación de un voltaje al cual se reduce A: 1 X 10- 8 S, 1 X 10- 7 S, 1 X 10- 6 S, 1 X 10- 5 S, 1 X 10- 4 s, 1 X 10- 3 s, 1 X 10- 2 S, 1 X 10- 1 S, 1 S y 10 S. *e) Determine la corriente en estado estable. *d) Determine el tiempo necesario pa ra que el electrodo alcance la corriente de estado estable después de la aplicación del escalón de voltaj e. e) Repita estos cálculos para un electrodo esférico de platino de 3 ¡.¡m y para un electrodo esférico de iridio cuya área superficial es de 0.785 mm 2 . f) Compare los resultados de los tres elec trodos y analice cualquier diferencia que observe.