![Page 1: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/1.jpg)
![Page 2: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/2.jpg)
Rosario Galindo
![Page 3: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/3.jpg)
te
3
![Page 4: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/4.jpg)
te
¿Qué es la voltamperometría ?
Técnica electroquímica en las que se aplica un determinado potencial eléctrico a un electrodo de trabajo sumergido en una disolución que contiene una especie electroactiva y se mide la intensidad de corriente que circula por este electrodo. La intensidad medida es función del potencial aplicado y de la concentración de la especie electroactiva presente.
4
![Page 5: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/5.jpg)
Voltamperometría cíclica
Es una de la técnicas electroquímicas potenciodinámicas que más se emplea para estudiar mecanismos de reacción, debido a que aporta información rápida de los procesos redox
![Page 6: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/6.jpg)
Voltamperometría cíclica
La variación de potencial en un electrodo estacionario es provocada por una señal de forma triangular
![Page 7: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/7.jpg)
El potencial se varía linealmente desde Eo hasta Ef, luego el sentido de barrido se invierte y vuelve a su valor original Eo. Dependiendo del tipo de estudio, la dirección del barrido inicial puede ser negativa o positiva.
![Page 8: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/8.jpg)
Voltamperometría cíclica
Velocidad de barrido Ventana de potencial
8
![Page 9: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/9.jpg)
Reversibilidad de los sistemas 9
![Page 10: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/10.jpg)
Voltamperograma clásico de un sistema reversible
![Page 11: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/11.jpg)
La relación entre las corrientes de pico, ipa/ ipc La separación entre los potenciales de pico, Epa- Epc Los potenciales a la mitad del pico, Ep ½ El intervalo de potencial en el que ocurre el proceso de óxido – reducción Los potenciales “onset”
Parámetros de interés
![Page 12: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/12.jpg)
Condiciones
![Page 13: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/13.jpg)
Condiciones
![Page 14: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/14.jpg)
Voltamperometría cíclica
APLICACIONES Reacciones catalíticas Estudio de los parámetros de reversibilidad de los sistemas Estudio de los fenómenos de difusión Calculo de la cantidad de especies que se oxidan o reducen Determinación del band gap de materiales fotovoltaicos
![Page 15: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/15.jpg)
Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos
![Page 16: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/16.jpg)
Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos
Las reacciones electródicas de los compuestos orgánicos dependen marcadamente de las condiciones de reacción en las cuales se llevan a cabo. Estructura de la molécula orgánica considerada El disolvente El electrolito soporte El pH del medio de reacción o su capacidad donadora de protones El material y estado superficial del electrodo El potencial del electrodo La temperatura.
![Page 17: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/17.jpg)
Disolvente Estos disolventes presentan una mayor resistencia eléctrica, pero amplían el intervalo de potencial
![Page 18: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/18.jpg)
Elección del solvente
Para seleccionar el solvente se debe considerar • Las propiedades conductoras de electricidad • El intervalo de potencial útil • La reactividad y adsorción • La pureza • Toxicidad y fácil manipulación La presencia de agua u oxígeno disuelto en la solución, pueden enmascarar la oxidación propia del material, afectar la reproducibilidad del experimento con lo que daría un error en los datos, por lo tanto es importante utilizar solventes anhidros.
![Page 19: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/19.jpg)
La elección de un electrolito
soporte está condicionada a su
intervalo útil de potencial,
cuyo límite catódico depende
del catión y el anódico del
anión.
Electrolito soporte
![Page 20: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/20.jpg)
Los electrolitos soporte con cationes como Li+, permiten alcanzar potenciales bastantes negativos y con aniones como ClO4- bastante positivos Recomendables: Las sales cuaternarias o de tetraalquilamonio (R4N+) * cloruro de tetrametilamonio (Me4N+ Cl-) * perclorato de tetraetilamonio (Et4N+ ClO4-). La concentración del electrolito soporte debe ser 0.1 M para a) LiClO4; b) Et4N+ClO4
Electrolito soporte
![Page 21: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/21.jpg)
Electrodos La naturaleza del electrodo de trabajo puede influir el curso de las reacciones electroquímicas, llegando incluso a formarse productos de constitución o composición distintas según el material del mismo.
Electrodo auxiliar Pt en filamento, barra o resorte
![Page 22: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/22.jpg)
Electrodos
ELECTRODO DE REFERENCIA Para evitar la presencia de agua en el sistema, se recomienda emplear un electrodo de referencia no acuosos por ejemplo SCE o bien Ag/AgNO3 • Alambre de Ag • 0.1 M perclorato de tetrabutilamonio (TBAP) en acetonitrilo o
diclorometano • 10 mM de Ag NO3
![Page 23: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/23.jpg)
ESPECIE ELECTROACTIVA
Es importante tener la mayor información acerca de la especie a evaluar
• Potencial de óxido reducción
• Medio en que se disuelve
• Toxicidad
• Reacciones acopladas
Oligotiofenos quinoides, Casado J. y col. An. Quim. 2006, 102 (4), 53 -59
![Page 24: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/24.jpg)
![Page 25: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/25.jpg)
![Page 26: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/26.jpg)
Volumen de trabajo 10 mL
0.1 M de perclorato de tetrabutilamonio en
acetonitrilo o diclorometano anhidro
10 mg de la muestra (disolver en la solución anterior)
CONSIDERACIONES PARA EL ANÁLISIS
Colocar la solución en la celda de
trabajo
Cerrar y burbujear nitrógeno o
argón por 30 minutos
![Page 27: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/27.jpg)
CONEXIONES PARA EL ANÁLISIS
VERDE
Electrodo de trabajo
ROJO
Contra-electrodo
BLANCO
Electrodo de referencia.
GRIS
Electrodo secundario (va conectado al WE)
NEGRO
Conexión a tierra física
![Page 28: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/28.jpg)
CONSIDERACIONES PARA EL ANÁLISIS
Los electrodos deberán estar juntos pero sin tocarse, ni tocar las paredes
Los electrodos deben estar inmersos a la solución a alturas iguales, cubriendo el filamento interno
El electrodo de trabajo se coloca en el centro y es el ultimo en conectarse y el primero en desconectarse
![Page 29: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/29.jpg)
![Page 30: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/30.jpg)
POWERSUITE
![Page 31: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/31.jpg)
POWERSUITE
![Page 32: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/32.jpg)
POWERSUITE
![Page 33: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/33.jpg)
POWERSUITE
![Page 34: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/34.jpg)
![Page 35: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/35.jpg)
VC y Band gap
El band gap de un semiconductor orgánico es la diferencia de energía que existe entre dos orbitales moleculares. Es importante para evaluar las propiedades fotovoltaicas del material
La VC permite evaluar los potenciales a los cuales ocurre el proceso redox en el que ocurre un cambio de energía.
![Page 36: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/36.jpg)
¿Que es el HOMO-LUMO?
Es la energía de los orbitales moleculares
El orbital HOMO (orbital molecular ocupado de mayor energía)
El orbital LUMO (orbital molecular desocupado de menor energía).
![Page 37: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/37.jpg)
![Page 38: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/38.jpg)
La oxidación y reducción de una molécula orgánica implica una transferencia electrónica y este fenómeno se puede evaluar mediante VC.
![Page 39: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/39.jpg)
Importancia HOMO-LUMO
El análisis de estos valores energéticos permite la cuantificación de propiedades electrónicas para comprender mejor la reactividad de la molécula, ya que a mayor energía en el orbital HOMO, mayor tendencia de la molécula a donar electrones; mientras que a menor energía del orbital LUMO, menor será la tendencia a aceptar electrones
![Page 40: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/40.jpg)
Correlaciones con SCE
El potencial onset de oxidación es justo donde comienza la oxidación El potencial onset de reducción es justo donde comienza la reducción
![Page 41: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/41.jpg)
¿Donde ubicar el potencial onset?
![Page 42: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/42.jpg)
Intersección de líneas
![Page 43: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/43.jpg)
¿Donde ubicar el potencial onset?
![Page 44: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/44.jpg)
¿Cómo obtener los datos de VC?
IP = Potencial de ionización Ea = Afinidad del electron Eg = Band- gap
![Page 45: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/45.jpg)
Electrodo de referencia diferente a SCE
E Ag/AgNO3 vs SCE = 0.228 eV
![Page 46: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/46.jpg)
Ejercicios
![Page 47: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/47.jpg)
Dos o más procesos REDOX
![Page 48: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/48.jpg)
Rosario Galindo
![Page 49: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/49.jpg)
¿Que es la impedancia?
La impedancia es un término que describe la resistencia eléctrica (R), utilizando circuitos de corriente alterna (CA)
CD Ley de Ohm
E = IR
CA
E = IZ
![Page 50: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/50.jpg)
Espectroscopia de impedancia (EIS)
Es una técnica electroquímica que se basa en el uso de una señal en corriente alterna (CA). En ella se aplica una señal de potencial (E) a un electrodo y se mide su respuesta en corriente (I) a diferentes frecuencias
![Page 51: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/51.jpg)
El potenciostato procesa las mediciones de potencial – tiempo y corriente –tiempo, dando como resultado una serie de valores de impedancia correspondientes a cada frecuencia estudiada. Esta relación de valores se conoce como “espectro de impedancias”
Espectro de impedancia (EIS)
![Page 52: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/52.jpg)
¿Que es la impedancia?
La onda que se genera es muy rápida en un intervalo de frecuencias
En este caso la zona compacta se correlaciona con el capacitor, el electrolito o zona difusa, con una resistencia al paso de corriente y la resistencia característica de un metal, se representa como la resistencia a la transferencia de carga
![Page 53: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/53.jpg)
Diagrama de Argand
Z= Z’ + Z’’
Z’ = R componente real
Z’’ = 1 /wC imginaria
Circuito en serie resistencia y capacitancia
![Page 54: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/54.jpg)
Circuito en paralelo resistencia y capacitor
A bajas frecuencias la impedancia es
solo resistiva
![Page 55: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/55.jpg)
Circuito de Randles
Bajas f Transferencia de carga
altas f Difusión lineal
![Page 56: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/56.jpg)
Diagrama de Bode
![Page 57: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/57.jpg)
Ejemplos
![Page 58: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/58.jpg)
Condiciones o intervalo de frecuencias o amplitud o ángulo de fase
Expresiones auxiliares el voltaje sinusoidal aplicado se expresa como: Donde E es el valor instantáneo del potencial, ∆E es la amplitud máxima y ω es la frecuencia angular que se relaciona con la frecuencia (f) en la siguiente expresión
![Page 59: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/59.jpg)
Circuitos equivalentes para Impedancia
Son modelos a los cuales se trata de ajustar el ensamble físico, para tratar de explicar los fenómenos que ocurren en el sistema en términos eléctricos y determinar los factores de mayor relevancia en el dispositivo
![Page 60: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/60.jpg)
![Page 61: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/61.jpg)
Electrodos En este caso se utiliza el dispositivo organico fotovoltaico
Electrodo trabajo = ánodo Electrodo auxiliar y referencia = cátodo
![Page 62: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/62.jpg)
Parámetros
Es importante tener la mayor información acerca de la especie a evaluar
• Ventana de frecuencias
• Amplitid
• Intensidad de irradiación
![Page 63: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/63.jpg)
El dispositivo debe tener una pelicula uniforme, para
garantizar el contacto entre ánodo y cátodo
Durante todo el análisis se requiere una fuente constante de
luz
CONSIDERACIONES PARA EL ANÁLISIS
VERDE + GRIS
ánodo
ROJO + BLANCO
cátodo
NEGRO
Conexión a tierra física
![Page 64: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/64.jpg)
![Page 65: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/65.jpg)
POWERSUITE
![Page 66: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/66.jpg)
POWERSUITE
![Page 67: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/67.jpg)
POWERSUITE
![Page 68: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/68.jpg)
PowerSuite
Celda convencional irradiada
![Page 69: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/69.jpg)
![Page 70: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/70.jpg)
Ejemplos
![Page 71: Determinación de los niveles HOMO-LUMO mediante VC _CaracterizacionEQ... · Voltamperometría cíclica para sistemas no acuosos . Voltamperometría cíclica para sistemas orgánicos](https://reader031.vdocumento.com/reader031/viewer/2022020120/5b5cb9147f8b9aa1428cb80d/html5/thumbnails/71.jpg)
¿Preguntas?