Efecto catalítico de iones cloruro en la deposición de iones Cu2+

COLOMBO, ESTEFANÍA; BELLETTI, GUSTAVO; QUAINO, PAOLA

La Plata

Congreso; XXII CAFQI - Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica 2021; 2021

La deposición de metales constituye una etapaclave para los procesos electroquímicos, por lo que conocer demanera detallada los mecanísmos que gobiernan esta etapa resulta degran interés, principalmente debido a su aplicación en dispositivostan cotidianos como ser las baterías. Si bien existe bibliografíaal respecto, ninguna de ellas ahonda en el conocimientode la cinética de deposición de iones multivalentes, la cual tienelugar mediante una serie de etapas de un electrón.Por otra parte, esimportante considerarel efecto del solvente en las celdas electrolíticas. Debido a lasolvatación, los iones deben reducirsucarga efectiva para lograr acercarse a la superficie del electrodo, yesto se logra por ejemplo mediante la formación de complejos. Poreste motivo, se suele utilizar aditivos que aceleren la reacción,como serel empleo de soluciones electrolíticas conteniendo cloruros, quefavorezcan la formación de estos complejos. Con el objetivo de modelar lo que ocurre en lasceldas electrolíticas en estos casos, en el presente trabajo seestudió la formación decomplejos de iones de Cu y Cl en solución acuosa y su deposiciónsobre superficies de Cu(100). Combinandosimulaciones MD con cálculos DFT hemos investigado el par Cu+/Cu2+en soluciones que contienen iones cloruro, con el fin de evaluarsu efecto en la cinética de la reacción. Esasí que se verificóla estabilidad en la formación de varios complejos de cloruro decobre en la solución electrolítica, y se estimó el mecanismo dedeposición mediante el análisis del potencial de fuerza media deestos complejos moviéndosedesde el seno de la solución hacia las superficies electródicas.Adicionalmentesecalcularon los coeficientes de transmisión electrónica para lascuplas redox Cu2+/Cu+y [CuCl2]/[CuCl2]-,en el marco de la teoría moderna de transferencia de carga en medioscondensados. Los resultadosobtenidos confirman el efecto catalítico del los Cl?,ya que se encontró que la relación de las constantes de velocidadde deposición calculadas para [CuCl2]/[CuCl2]-y Cu2+/Cu+difieren en más de dos órdenes de magnitud. Comoconclusión del presente estudio se confirma elefecto catalítico de cloruros en la deposiciónde iones de cobre, y se observaque, sorprendentemente, la presencia de cloruro tiene un pequeñoefecto sobre el potencial de fuerza media cuandose aproximaun ion de cobre a un electrodo. Asu vez semuestra que elprimer paso de transferencia electrónica se produce en un casirégimenadiabático para ambos reactivos.p { margin-bottom: 0.25cm; direction: ltr; color: #000000; line-height: 115%; text-align: left; orphans: 2; widows: 2; background: transparent }p.western { font-family: "Arial", sans-serif; font-size: 11pt; so-language: es-ES }p.cjk { font-family: "Times New Roman", serif; font-size: 11pt; so-language: es-ES }p.ctl { font-family: "Times New Roman", serif; font-size: 12pt; so-language: ar-SA }