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

COLOMBO, ESTEFANIA; BELLETTI, GUSTAVO; QUAINO, PAOLA

La Plata

Congreso; XXII Congreso Argentino de Fisicoquímica y Química Inorgánica Congreso Nacional Argentina; 2021

Universidad Nacional de La Plata

La deposición de metales constituye una etapa clave para losprocesoselectroquímicos, por lo que conocer de maneradetallada los mecanísmos que gobiernan esta etapa resulta de graninterés, principalmente debido a su aplicación en dispositivos tancotidianos como ser las baterías. Si bien existe bibliografía alrespecto, ninguna de ellas ahonda en el conocimiento de la cinéticade deposición de ionesmultivalentes, la cual tiene lugarmediante una serie de etapas de un electrón.Por otra parte, esimportante considerar el efecto del solvente en las celdaselectrolíticas. Debido a la solvatación, los iones deben reducir sucarga 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 ser el empleo de soluciones electrolíticas conteniendocloruros, que favorezcan la formación de estos complejos.Conel objetivo de modelar lo que ocurre en las celdas electrolíticas enestos casos, en el presente trabajo se estudió la formación decomplejos de iones de Cu y Cl en solución acuosa y su deposiciónsobre superficies de Cu(100). Combinando simulaciones MD con cálculosDFT hemos investigado el par Cu+/Cu2+ en soluciones que contieneniones cloruro, con el fin de evaluar su efecto en la cinética de lareacción.Es así que se verificó la estabilidad en laformación de varios complejos de cloruro de cobre en la soluciónelectrolítica, y se estimó el mecanismo de deposición mediante elanálisis del potencial de fuerza media de estos complejos moviéndosedesde el seno de la solución hacia las superficieselectródicas.Adicionalmente se calcularon los coeficientes detransmisión electrónica para las cuplas redox Cu2+/Cu+ y[CuCl2]/[CuCl2]-, en el marco de la teoría moderna de transferenciade carga en medios condensados. Los resultados obtenidos confirman elefecto catalítico del los Cl ?, ya que se encontró que la relaciónde las constantes de velocidad de deposición calculadas para[CuCl2]/[CuCl2]- y Cu2+/Cu+ difieren en más dedos órdenes demagnitud.Como conclusión del presente estudio se confirma elefecto catalítico de cloruros en la deposición de iones de cobre, yse observa que, sorprendentemente, la presencia de cloruro tiene unpequeño efecto sobre el potencial de fuerza media cuando se aproximaun ion de cobre a un electrodo. A su vez se muestra que el primerpaso de transferencia electrónica se produce en un casi régimenadiabático para ambosreactivos.p { line-height: 115%; margin-bottom: 0.1in; background: transparent }a:link { color: #000080; so-language: zxx; text-decoration: underline }