Significado y funcionamiento
En el cátodo del recubrimiento de cobre, los iones Cu²⁺ aceptan dos electrones y se convierten en átomos de cobre. Para lograr la deposición deseada del metal sobre el objeto que se está recubriendo, éste debe estar conectado a un electrodo apropiado.
A medida que la corriente aumenta, la cantidad de carga entregada por unidad de tiempo también aumenta. Incluso con la misma corriente, la cantidad total de carga que puede ser utilizada en una reacción aumenta a lo largo de un período de tiempo más largo.
Relaciones y condiciones de validez
La masa para Q=It es m=QM/(zF). El cobre tiene una densidad de z=2. Asumiendo que está apilado de manera uniforme, el espesor promedio se calcula dividiendo la masa por la densidad y el área.
El valor teórico es una eficiencia de corriente del 100%, sin reacciones secundarias ni pérdidas. Sin embargo, el espesor de la superficie real puede no ser uniforme, dependiendo de la distribución de la corriente, la forma del objeto y el estado de la solución.
Qué observar en la simulación
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.
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.
Relaciones y símbolos clave
Q = It · m = QM/(nF) · Espesor medio = m/(ρ·área)
| Símbolo | Significado | Unidad |
|---|---|---|
| Q | Carga eléctrica total | C |
| F | Constante de Faraday, aproximadamente 96485 | C/mol |
| z | Número de electrones necesarios por ion metálico | Adimensional |
Ejemplo resuelto
¿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.
Errores frecuentes
- Si se recubre con la misma carga total, el espesor promedio disminuye cuando el área es más amplia.