TIRO PARABOLICO

ESIME Culhuacán

Practica n° 7 : Recubrimientos electrolíticos

Integrantes:

Alonso Sosa Leonardo David

Galindo Álvarez Gina Fabiola

Hernández Gómez Alejandro

Laboratorio de química

(Leonardo) Marco teórico.

La electroquímica es la parte de la ciencia que se dedica al estudio de los procesos y factores que afectan el transporte de carga a través de las interface formada en dos fases, generalmente un electrodo y una disolución en contacto con él.

Sabemos ya que en una reacción redox, los electrones pasan de una sustancia a otra, este mismo concepto se aplica en la electroquímica, la diferencia es que el lugar donde se lleva a cabo el intercambio de electrones es en un electrodo.

Este cambio químico es producido por el intercambio de electrones realizado entre un electrodo y un aceptor o donador de electrones en una disolución.

El donador o aceptor de electrones, es el electrodo (al que se comunica un potencial eléctrico) donde se realiza la transferencia electrónica, cambiando de un medio homogéneo (reacción química) a un medio heterogéneo (reacción electroquímica).

El proceso electroquímico puede estar controlado por el transporte de masa (es decir la rapidez con la que se suministra material al electrodo) o por la velocidad de transferencia de carga.

El potencial, (como función de la energía libre del sistema), constituye la fuerza de empuje de una reacción electroquímica y por lo tanto representa el factor termodinámico.

La intensidad es una medida de la cantidad de materia transformada en la unidad del tiempo y por tanto, representa factores cinéticos.

Los potenciales a los cuales estos procesos ocurren están relacionados a los potenciales estándar de las especies implicadas. Si en disolución tenemos mas de una especie que puede ser oxidada o reducida, el ordene n dichos procesos tiene lugar depende el valor estándar y de la cinética de la reacción electrónica.

Sobre un electrodo pueden tener lugar dos tipos de procesos que se denominan Farádicos y No-Farádicos.

Los farádicos son aquellos que tiene lugar mediante transferencia de cargas entre electrodo y disolución, obedecen la ley de Faraday (Q=nFM), la cantidad de masa electrolizada es proporcional a la cantidad de electricidad consumida.

Los No-Farádicos son aquellos que no dan lugar a oxidaciones ni reducciones sino que están relacionados a procesos tales como cargar/descargar el condensador formado en las proximidades del electrodo.

Las dos principales ramas de la electroquímica son:

Celdas electroquímicas o galvánicas Celdas electrolíticas

La energía liberada por una reacción química espontanea se convierte en energía eléctrica La energía eléctrica se utiliza para provocar una reacción química no espontanea.

Las pilas Electrolisis, recarga de baterías y galvanización.

Las celdas electroquímicas estarán regidas por la ya mencionada ley de Faraday y la ley de ohm que afirma que a una temperatura constante, la intensidad de corriente (i, amperes) que circula por un conductor eléctrico es directamente proporcional a la diferencia de potencial entre dos puntos (V, volts) e inversamente proporcional a la resistencia (R, ohmios) i = V/R.

Un recubrimiento electrolítico consiste en depositar por vía electroquímica finas capas de metal sobre la superficie de una pieza sumergida en una solución de iones metálicos o electrolito. En este proceso se usan productos químicos relativamente puros, sales y metales, de forma que durante la operación se depositan completamente los metales empleados sobre las piezas.

Así pues la ley de ohm indica que, si en el proceso de recubrimiento se aumenta el voltaje, la corriente aumenta provocando que el recubrimiento sea más rápido, aunque esto hace que el recubrimiento sea más pobre y el metal no se adhiere al material que se recubre.

Las leyes de Faraday nos describen las relaciones cuantitativas entre electricidad y cambio químico. El trabajo de Faraday toma en cuenta las medias reacciones que ocurren en cada uno de los electrodos durante la electrolisis.

La magnitud del cambio químico producido por una corriente es proporcional a la cantidad de electricidad que atraviesa la solución iónica. m = kq (cantidad de electricidad en coulombios) k( constante de proporcionalidad)

La cantidad de sustancias diferentes liberadas por una misma cantidad de electricidad son proporcionales a sus equivalentes químicos.

Equivalente químico = MZ (M = masa, Z número de electrones transferidos)

La electrólisis1 es el proceso que separa los elementos de un compuesto por medio de la electricidad. En ella ocurre la captura de electrones por los cationes en el cátodo (una reducción) y la liberación de electrones por los aniones en el ánodo (una oxidación). Esta se da cuando dos electrodos metálicos a cada lado de una celda llena de una disolución electrolítica, se le aplica una diferencia de potencia.

Las condiciones esenciales para el depósito electrolítico de metales son:

El cátodo debe de ser el objeto donde se va a producir el depósito electrolítico.

El electrolito debe ser una sal de metal que va a depositarse.

El ánodo debe estar hecho del mismo metal que el elemento que va a depositarse.

Introducción (Alejandro)

El principio básico de los procesos de recubrimientos electrolíticos consiste en la conversión del metal del ánodo en iones metálicos que se distribuyen en la solución. Estos iones se depositan en el cátodo (pieza que será recubierta) formando una capa metálica en su superficie. Existen en galvanotecnia procesos en los cuales el metal se deposita sin fuente externa de corriente eléctrica.

En ambos procesos de recubrimientos la capa depositada forma cristales metálicos. En función del tipo de estructura cristalina se derivan las diferentes propiedades del recubrimiento y así los campos de aplicación más adecuados.

El recubrimiento electrolítico de las piezas se produce casi exclusivamente por inmersión en un baño. Para ello se introducen las piezas en las cubas donde se encuentra el electrolito, se les aplica la corriente como cátodo, se recubren y se secan. Al extraer las piezas del baño arrastran una cantidad del electrolito sobre la superficie de las piezas. Esa película superficial arrastrada se elimina en un proceso de lavado posterior para que no interfiera en las siguientes operaciones o presente las condiciones de acabado exigidas.

Una línea de recubrimientos electrolíticos está compuesta por numerosas operaciones que, en función de las exigencias de calidad y el campo de aplicación seleccionado pueden agruparse del siguiente

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