Gradientes de concentración de especies reactivas : evolución espacio-temporal de reacciones químicas acopladas /

Abstract

La electroquímica en interfases líquido|líquido ha sido un área importante de la electroquímica contemporánea durante casi 40 años, en donde la investigaci ón se ha enfocado principalmente sobre la interfase entre una solución acuosa y una solución orgánica. La diferencia del potencial de Galvani a través de tal intefase controla la distribución de iones entre las fases y puede ser generada químicamente o con una fuente de potencial externa. La reacciones que ocurren en estas intefases representan un aspecto esencial de varias aplicaciones practicas en química, incluyendo electroanálisis, catálisis de transferencia de fase, extracción iónica y electrocatálisis. Esta tesis doctoral se centra en el estudio de mecanismos de transferencia de bases débiles protonables en interfases líquido|líquido, con especial énfasis en la transferencia facilitada de protones vía autoprotólisis del agua. Este proceso genera iones como productos en ambas fases, siendo el ión hidróxido el producto formado en fase acuosa. La posibilidad de poder controlar los gradientes de concentración de estos iones en las cercanías de la interfase de manera potenciodinámica da lugar a diversas aplicaciones como por ejemplo, acoplar una reacción química a estos gradientes de iones HOð€€€ controlados. Se estudió el agregado de una sonda de pH (azul de timol) para la caracterización espacio-temporal de los gradientes de concentración electrogenerados. El desarrollo de esta tesis doctoral se fundamenta en el estudio, a través de múltiples enfoques, de procesos de transferencia de carga a través de la interfase líquido|líquido. Se contrastan resultados experimentales con simulaciones digitales. Además, se han empleado simulaciones de dinámica molecular, la cual permite estudiar, desde un punto de vista microscópico, los procesos que ocurren en la interfase.