El potencial de unión líquida (abreviado LJP) se produce cuando dos soluciones de electrolitos de diferentes concentraciones están en contacto entre sí. La solución más concentrada tendrá una tendencia a difundirse en la comparativamente menos concentrada. La tasa de difusión de cada ion será aproximadamente proporcional a su velocidad en un campo eléctrico , o su movilidad iónica . Si los aniones se difunden más rápidamente que los cationes , se difundirán antes en la solución diluida, dejando esta última cargada negativamente y la solución concentrada cargada positivamente. Esto dará como resultado una doble capa eléctrica de cargas positivas y negativas en la unión de las dos soluciones. Por lo tanto, en el punto de unión, se desarrollará una diferencia de potencial debido a la transferencia iónica . Este potencial se llama potencial de unión líquida o potencial de difusión , que es un potencial de no equilibrio. La magnitud del potencial depende de las velocidades relativas del movimiento de los iones.
El potencial de unión líquida no se puede medir directamente, sino calcular. La fuerza electromotriz (FEM) de una celda de concentración con transferencia incluye el potencial de unión líquida.
La FME de una celda de concentración sin transporte es:
donde y son las actividades de HCl en las dos soluciones, es la constante universal de los gases , es la temperatura y es la constante de Faraday .
El EMF de una celda de concentración con transporte (incluido el número de transporte de iones ) es:
donde y son las actividades de las soluciones de HCl de los electrodos derecho e izquierdo, respectivamente, y es el número de transporte de Cl − .
El potencial de unión líquida es la diferencia entre los dos EMF de las dos celdas de concentración, con y sin transporte iónico:
El potencial de unión líquida interfiere con la medición exacta de la fuerza electromotriz de una celda química, por lo que su efecto debe minimizarse tanto como sea posible para una medición precisa. El método más común para eliminar el potencial de unión líquida es colocar un puente salino que consiste en una solución saturada de cloruro de potasio (KCl) y nitrato de amonio (NH 4 NO 3 ) con acetato de litio (CH 3 COOLi) entre las dos soluciones que constituyen la unión. Cuando se utiliza un puente de este tipo, los iones en el puente están presentes en gran exceso en la unión y transportan casi la totalidad de la corriente a través del límite. La eficiencia de KCl/NH 4 NO 3 está relacionada con el hecho de que en estas sales, los números de transporte [ aclaración necesaria ] de aniones y cationes son los mismos.
