Galvanoplastia de una llave con cobre: Un experimento paso a paso

Para llevar a cabo el experimento, se requieren los siguientes materiales: una botella de lavado con agua destilada, un vaso de 150 mililitros, sulfato de cobre como compuesto químico, dos llaves idénticas para el baño de cobre electrolítico, dos pequeños trozos de alambre de cobre, una varilla de vidrio, una cuchara espátula y un miliamperímetro que varíe de 0 a 500 miliamperios. Además, se necesita una fuente de alimentación como una batería de 45 voltios o un cargador móvil reciclado que entregue 5 voltios y aproximadamente 0.7 amperios.

Antes de comenzar el experimento, las llaves se limpian a fondo con una mezcla de agua y alcohol etílico al 96% para eliminar cualquier residuo de grasa, asegurando una correcta adherencia del baño electrolítico a la superficie de la llave.

En un vaso de precipitados de 150 mililitros, se agregan tres cucharadas de sulfato de cobre, seguido de aproximadamente 150 mililitros de agua. La mezcla se agita con una varilla de vidrio hasta que el sulfato de cobre se disuelva por completo, dando como resultado una solución clara.

El circuito eléctrico se ensambla conectando los terminales positivo y negativo de la fuente de energía al ánodo y cátodo, respectivamente. El miliamperímetro se conecta en serie para monitorear el flujo de corriente a través de la solución electrolítica, asegurando que los procesos de reducción y oxidación ocurran en los electrodos designados.

Para evitar confusiones entre el ánodo y el cátodo, el circuito se conecta de tal manera que permite que la corriente fluya desde la fuente de alimentación a través de un amperímetro. Esta configuración ayuda a medir la corriente eléctrica que pasa a través del baño electrolítico, verificando la ocurrencia de reacciones de reducción y oxidación.

La llave se limpia con etanol para eliminar la grasa y la suciedad. Luego se cuelga en el baño electrolítico usando alambres de cobre, asegurándose de que no se toquen. La pinza negativa (cátodo) se conecta al alambre de cobre que sostiene la llave, mientras que la pinza positiva (ánodo) se conecta a otro alambre de cobre.

Al conectar el adaptador a la fuente de alimentación, circula una corriente a través del circuito, indicada por la lectura del amperímetro. El proceso de reducción ocurre en el cátodo, donde los iones de cobre ganan electrones y se depositan como cobre metálico en la llave. Simultáneamente, la oxidación ocurre en el ánodo, donde los átomos de cobre pierden electrones y entran en la solución electrolítica.

Después de permitir que el proceso continúe durante 30 a 45 minutos, se forman pequeñas burbujas en la llave. Esto indica la exitosa deposición de cobre metálico a través de la reducción en el cátodo y la oxidación en el ánodo. Las reacciones químicas demuestran la transferencia de electrones y la transformación de iones de cobre en cobre metálico.

El orador introduce una llave en una solución, mencionando la posibilidad de flujo de corriente cuando la llave es reinsertada después de ser removida.

Aproximadamente 130 miliamperios están circulando a través del circuito, con la corriente aún circulando después de aproximadamente 16-17 minutos en el experimento.

La clave se muestra como adquiriendo un recubrimiento de cobre, visible al compararla con otra clave. El proceso implica que la clave sea cubierta en un baño de cobre.

Al quitar la llave, el flujo de corriente eléctrica en el circuito se detiene. Al volver a insertar la llave, se restablece el flujo de corriente.

Las llaves están completamente recubiertas de cobre, lo que lleva a la desconexión del adaptador. También se muestra el electrodo unido al cátodo, donde ocurrió la deposición de cobre.

La anodo experimenta oxidación, lo que resulta en la pérdida de material y un cable de cobre más delgado. En contraste, el cátodo experimenta reducción, lo que lleva a la deposición de cobre y al engrosamiento de la parte sumergida.

El orador explica las reacciones electroquímicas en el ánodo y el cátodo, detallando los procesos de oxidación y reducción que resultan en la deposición de cobre en la llave.

Para concluir el experimento, el orador demuestra pulir la llave recubierta de cobre usando bicarbonato de sodio para lograr un acabado brillante.

Se destaca el proceso de migración de metal desde el ánodo hasta el cátodo a través de la oxidación química y la deposición, mostrando cómo diferentes metales como la plata, el platino y el oro pueden experimentar procesos similares.