PředmětyPředměty(verze: 953)
Předmět, akademický rok 2019/2020
  
Teoretické základy elektrochemie - M105012
Anglický název: Principles of Electrochemistry
Zajišťuje: Ústav anorganické technologie (105)
Fakulta: Fakulta chemické technologie
Platnost: od 2019 do 2019
Semestr: letní
Body: letní s.:4
E-Kredity: letní s.:4
Způsob provedení zkoušky: letní s.:
Rozsah, examinace: letní s.:2/1, Z+Zk [HT]
Počet míst: 6 / 6 (neurčen)
Minimální obsazenost: neomezen
Stav předmětu: vyučován
Jazyk výuky: čeština
Způsob výuky: prezenční
Způsob výuky: prezenční
Úroveň:  
Poznámka: předmět je možno zapsat mimo plán
povolen pro zápis po webu
Garant: Bystroň Tomáš doc. Ing. Ph.D.
Záměnnost : N105032
Termíny zkoušek   Rozvrh   
Anotace -
Cílem kurzu je seznámit posluchače se základními principy a zákony elektrochemie. Po uvedení základních nezbytných pojmů a definic bude pozornost věnována popisu chování elektrolytů, rovnováhám v elektrochemických soustavách, kinetice vybraných elektrochemických dějů a mechanismům elektrochemických reakcí. U posluchačů je předpokládána znalost základů fyzikální chemie.
Poslední úprava: Bystroň Tomáš (09.01.2018)
Výstupy studia předmětu -

Studenti budou umět:

• pracovat se základními pojmy elektrochemie

• posoudit redoxní rovnováhy v jednoduchých systémech

• kvalitativně a kvantitativně popsat děje probíhající v elektrochemických systémech

Poslední úprava: Pátková Vlasta (04.01.2018)
Literatura -

Z: Teoretické základy pochodů anorganické technologie I, M. Malinovský, I. Roušar, a kol., SNTL

Z: Elektrochemie, Z. Samec, Karolinum

D: Atlas of Electrochemical Equilibria in Aqueous Solutions, M. Pourbaix, NACE International Cebelcor

D: Modern Electrochemistry, John O'M. Bockris, Amulya K.N. Reddy, Springer

D: Elektrochemie, J. Dvořák, J. Koryta, L. Kavan, Academia

Poslední úprava: Pátková Vlasta (04.01.2018)
Studijní opory

http://www.freebookcentre.net/Chemistry/ElectroChemistry-Books-Download.html

Poslední úprava: Bystroň Tomáš (15.02.2018)
Sylabus -

1. Úvod - Základní pojmy a definice (elektrický náboj, elektrostatické pole, základní zákony elektrochemie, náboj, elektrochemický potenciál, kroky elektrodové reakce)

2. Elektrolyty (definice, roztoky elektrolytů, pevné elektrolyty, taveniny, iontové kapaliny, vlastnosti, solvatace, rovnováhy v roztocích elektrolytů, slabé a silné elektrolyty, disociace, asociace, autoprotolýza, pH)

3. Aktivitní koeficienty v roztocích elektrolytů (Debye-Hückelova teorie, iontová síla roztoku)

4. Transport hmoty v roztocích elektrolytů (difuze, migrace, konvekce, vodivost elektrolytu, Nernst-Planckova rovnice, kapalinový potenciál)

5. Pevné elektrolyty, iontově selektivní polymerní materiály a taveniny (struktura, mechanismus transportu náboje, srovnání s roztoky elektrolytů)

6. Elektrochemické rovnováhy na fázových rozhraních (Nernstova rovnice, obecné podmínky elektrochemické rovnováhy na fázovém rozhraní - rovnovážný potenciál elektrody, "rovnovážné" napětí elektrochemického systému, Donnanův potenciál)

7. Posouzení redoxních rovnováh (Pourbaixovy diagramy, význam a konstrukce)

8. Klasifikace elektrochemických systémů (Elektrolyzér, galvanický článek, elektrochemická pumpa, napětí článku a elektrolyzéru, potenciál anody a katody, přepětí, účinnost elektrochemického systému)

9. Elektrody (definice, druhy elektrod, polarizace elektrod, referentní elektrody - princip funkce, iontově selektivní elektroda, pH elektroda)

10. Elektrická dvojvrstva (Helmholtzův model, Guy-Chapman, Stern, specifická adsorpce iontů)

11. Adsorpce (Langmuir, Frumkin, Temkin)

12. Kinetika reakce přenosu elektronu (dílčí proudy, faktor symetrie, výměnná proudová hustota, obecná rovnice polarizační křivky)

13. Kinetika reakce přenosu elektronu (Butlerova-Volmerova rovnice, tafelova rovnice, linearizace Butlerovy-Volmerovy rovnice, faktor symetrie vs. koeficient přenosu náboje)

14. Mechanismy elektrochemických reakcí - elektrochemická reakce jako sled elementárních reakcí (jednoduchý přenos elektronu, předřazená a následná chemická reakce, vznik radikál-kationtu (aniontu), radikálu, dimerizace, reakce s nukleofilem či elektrofilem)

Poslední úprava: Bystroň Tomáš (09.01.2018)
Podmínky zakončení předmětu (Další požadavky na studenta)

Splnění individuálního projektu, zkouškový test > 50 %, úspěšné složení ústní zkoušky

Poslední úprava: Bystroň Tomáš (15.02.2018)
Zátěž studenta
Činnost Kredity Hodiny
Obhajoba individuálního projektu 0.5 14
Účast na přednáškách 1 28
Příprava na přednášky, semináře, laboratoře, exkurzi nebo praxi 1 28
Příprava na zkoušku a její absolvování 1 28
Účast na seminářích 0.5 14
4 / 4 112 / 112
Hodnocení studenta
Forma Váha
Aktivní účast na výuce 10
Obhajoba individuálního projektu 10
Zkouškový test 40
Ústní zkouška 40

 
VŠCHT Praha