La galvanica è un processo in cui gli ioni di un metallo vengono trasferiti da un campo elettrico in una soluzione per rivestire un oggetto conduttivo. I metalli più economici come il rame possono essere galvanizzati con argento, nichel o oro per dare loro un rivestimento protettivo. Un'applicazione comune di questo era con la produzione di automobili, dove le parti in acciaio erano placcate con rame, poi nichel e infine cromo per dare protezione dalla temperatura esterna e dagli agenti atmosferici. Possiamo calcolare il tempo necessario per elettroplaccare 1 mole di metallo dato il metallo che viene galvanizzato e la corrente applicata.
Guarda l'equazione chimica per determinare quanti elettroni sono necessari per 1 mole del metallo da galvanizzare. Usando un esempio, se prendiamo il rame Cu come nostro metallo con 25 ampere, allora ogni mole di rame Cu++ richiederà 2e-elettroni.
Usa l'equazione:
Q=n (e) F
risolvere per Q. Q è la quantità di elettricità o carica in coulomb C, n (e) è il numero di moli di elettroni e F è la costante di Faraday 96.500 C mole-1. Usando il nostro esempio in cui abbiamo bisogno di 2e- per ogni mole di rame:
Q=n (e) F=2\testo{ mol}\volte 96.500\testo{ C/mol}=193000\testo{ C}
Determina il tempo necessario per galvanizzare una mole di metallo usando l'equazione t = Q/I. Q è la quantità di elettricità in coulomb C, I è la corrente in ampere A e t è il tempo in secondi. Usando il nostro esempio:
t=\frac{Q}{I}=\frac{193.000\text{ C}}{25\text{ A}}=7.720\text{ s}=2.144\text{ ore}
Suggerimenti
Le equazioni possono essere invertite per calcolare la quantità di metallo depositato quando vengono dati il tempo e la corrente.