Química · Electroquímica / Principios y Exploración
Electrodeposición de cobre: principios y exploración
En la galvanoplastia de cobre, la cantidad de carga transferida determina la cantidad de cobre depositado. Compare la masa del revestimiento y el espesor promedio cambiando la corriente constante, el tiempo de revestimiento y el área de superficie. Examinamos la conservación de la masa y el hecho de que cuanto más se extiende la misma cantidad de cobre, más delgado se vuelve.
¿Cómo funciona?
La masa es proporcional a la corriente y al tiempo y es independiente del área. Si la misma masa se recubre de manera más ancha, el espesor promedio se vuelve más delgado.
Q = It · m = QM/(nF) · Espesor medio = m/(ρ·área)
Prueba esta investigación
- Utilice una solución de sulfato de cobre y un ánodo y cátodo de cobre para recubrir. Cuando se enciende la energía, Cu²⁺ recibe electrones del cátodo y precipita. El tiempo de velocidad se muestra como s en el instrumento.
- Compare las masas plateadas durante 3600 s en 1 A y 2 A.
- En condiciones estándar, sólo se duplica el área o sólo se reduce a la mitad el tiempo. El área sólo afecta al espesor medio.
Interpretación de resultados
¿Qué determina la masa de cobre depositada si la eficiencia de corriente es del 100 %?
m=ItM/(nF) y el espesor medio es m/(ρ·área). El área determina cuán ampliamente se divide la misma masa.
Supuestos y limitaciones
Es un modelo educativo con 100% de eficiencia de corriente, corriente constante, M=63,55 g/mol, n=2, F=96485 C/mol, ρ=8,96 g/cm³. El Cu²⁺ suministrado por el ánodo de cobre es suficiente, excluyendo el agotamiento de la concentración, las reacciones secundarias, el voltaje, la rugosidad de la superficie y las irregularidades del espesor. El área es la superficie total del revestimiento y solo se calcula el espesor promedio uniforme. El espesor de la imagen de la capa de revestimiento es una representación ampliada.