PředmětyPředměty(verze: 853)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Fyzikální chemie a elektrochemie - D218008
Anglický název: Physical Chemistry and Electrochemistry
Zajišťuje: Ústav energetiky (218)
Platnost: od 2011
Semestr: zimní
Body: zimní s.:0
E-Kredity: zimní s.:0
Způsob provedení zkoušky: zimní s.:
Rozsah, examinace: zimní s.:0/0 Jiné [hodiny/týden]
Počet míst: neurčen / neurčen (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Pro druh:  
Poznámka: předmět je určen pouze pro doktorandy
student může plnit i v dalších letech
Garant: Hromadová Magdaléna Mgr. Ph.D.
Je záměnnost pro: P218003, AP218003
Anotace -
Poslední úprava: TAJ218 (22.01.2015)
Cílem předmětu je vysvětlit studentům podrobněji principy elektrochemických měření reakcí přenosu elektronu na fázovém rozhraní elektroda-elektrolyt z hlediska termodynamiky, kinetiky a reakčního mechanismu. Kurz je věnován reálným systémům, vlivu adsorpce a homogenních procesů na výslednou elektrochemickou odezvu. Kromě základních elektrochemických metod výzkumu, kurz zahrnuje také impedanční a admitanční metody a jejich využití v praxi. Pozornost je věnována instrumentaci, matematické simulaci elektrochemických měření a speciálním technikám výzkumu (spektroelektrochemie, AFM a STM zobrazování povrchů v elektrochemickém uspořádání). U posluchačů je předpokládána znalost základů fyzikální chemie včetně teorie silných a slabých elektrolytů.
Výstupy studia předmětu -
Poslední úprava: Juklíčková Hana Ing. (03.11.2015)

Pochopení principů reakcí přenosu elektronu na fázovém rozhraní elektroda-elektrolyt. Znalost způsobů měření těchto reakcí. Znalost klasických stejnosměrných i impedančních a admitančních metod, jakož i speciálních technik výzkumu (AFM, STM zobrazování povrchů v elektrochemickém uspořádání, atd).

Literatura
Poslední úprava: TAJ218 (22.01.2015)

1. P. Atkins, J. De Paula Fyzikální chemie, VŠCHT, Praha (2013).

2. Heyrovský J., Kůta J., Základy polarografie, Nakl. Československé akademie věd, Praha, 1962

3. A. J. Bard, L. L. Faulkner: Electrochemical methods. Fundamentals and Applications. Wiley & Sons, N.Y. (2001).

4. A. Lasia: Electrochemical Impedance Spectroscopy and its Application. Modern Aspects of Electrochemistry, B. E. Conway, J. Bockris, and R.E. White, Eds., Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 1999, Vol. 32, p. 143-248.

Sylabus -
Poslední úprava: TAJ218 (22.01.2015)

1. Historie, základní pojmy. Definice elektrody a článku, Faradayův zákon, elektrolýza a elektrochemický ekvivalent.

2. Polarizovatelnost elektrod. Potenciostatický experiment, faradaický a nefaradaický děj, semi-empirické řešení Cottrellovy rovnice.

3. Látkový přenos. Difuze, Fickovy zákony, přesné řešení Cottrellovy rovnice.

4. Elektrodová kinetika, reverzibilita přenosu elektronu. Tafelova rovnice, koeficient přenosu náboje, Butler-Volmerova a Marcusova teorie přenosu náboje.

5. Fázová rozhraní. Elektrická dvojvrstva a její modely. Lippmannovy rovnice.

6. Adsorpční děje a jejich vliv na redoxní procesy. Adsorpční izotermy. Inhibitory.

7. Přehled elektrochemických metod a jejich aplikací. Polarografie, voltametrie, pulsní metody.

8. Mechanismy reakcí přenosu náboje. Heterogenní reakce přenosu elektronu, spřažené homogenní děje.

9. Impedance elektrody a impedanční metody studia fázového rozhraní.

10. Admitanční metody studia fázového rozhraní, faradaické a adsorpční proudy.

11. Reakční kinetika na nepravidelném (reálném) povrchu elektrody, koncept fraktální geometrie při popisu porézních elektrod.

12. Přístrojová technika pro elektrochemický výzkum. Základy instrumentace a automatizace měření.

13. Interpretace dat s využitím simulačních metod.

14. Spektroelektrochemické metody a výzkum heterogenních procesů pomocí mikroskopie atomárních sil a skenovací tunelové mikroskopie.

Podmínky zakončení předmětu -
Poslední úprava: TAJ218 (22.01.2015)

Zkouška formou krátkého testu a ústního pohovoru.

 
VŠCHT Praha