Počkejte prosím...
Data pro 2019/2020

Elektrochemie

Kredity 4
Rozsah 2 / 1 / 0
Examinace Z+Zk
Jazyk výuky čeština
Úroveň []
Garant prof. RNDr. Jiří Ludvík, CSc.
Elektronické materiály dostupné v e-learningu VŠCHT

Anotace

V prvních pěti přednáškách kurzu jsou doktorandi seznámeni s obecnými základy elektrochemie jakožto nástroje ke studiu redoxních reakcí na elektrodě z hlediska termodynamiky, kinetiky a mechanismu. Přitom jsou objasněny důležité pojmy, vztahy a souvislosti a vysvětlen jejich fyzikální význam. Zvláštní důraz je kladen na zasazení elektrochemie do kontextu s ostatními chemickými obory a propojení pokročilých vědomostí z fyzikální a obecné chemie. V druhé části pak následuje rozbor všech hlavních elektrochemických technik a elektroanalytických metod, detailní vysvětlení jejich principu a popis možností jejich využití v různých oblastech chemie. Součástí je i pokročilé kvalitativní vyhodnocení získaných dat a křivek a podrobná interpretace výsledků.

Sylabus

1. Úvod, princip elektrochemie, typy informací, které lze tímto přístupem získat (Reverzibilní / ireverzibilní oxidace a redukce, vztah k HOMO a LUMO)
2. Základní pojmy a jejich význam (Elektrody 1.,2.druhu a redox, elektrolyt, anoda, katoda, obvod – elchem. cela, dvou- a tříelektrodové zapojení)
3. Nefaradaické děje (Polarizace elektrody, nabíjecí proud, elektrická dvojvrstva, adsorpce, difuzní vrstva, elektrokapilarita, experimentální odezva)
4. Faradaické děje (spontánní a vynucené, elektrochemické reakce řízené látkovým přenosem, konvekce, migrace, difuze, Fickovy zákony)
5. Nernstova rovnice a její význam (Rovnováha, reverzibilita, elektromotorická síla, princip referentní elektrody, rovnice a popis reverzibilní i-E křivky)
6. Elektrodové reakce řízené kinetikou (2 typy: homogenní a heterogenní, ireverzibilita a vliv předřazených a následných reakcí)
7. Elektrodová kinetika (Přepětí, výměnný proud, koeficient alfa, Butlerova – Volmerova rovnice a její význam, Tafelova rovnice a diagram)
8. Typy elektrochemických experimentů a technik, nomenklatura a rozdělení podle jejich využití
9. Potenciostatické techniky s potenciálovým skokem (Cottrellova rovnice, difuze k planární a kulové elektrodě, mikroelektrody, chronoampérometrie)
10.Potenciostatické techniky založené na ustáleném stavu (J. Heyrovský a vývoj polarografie, rtuťové elektrody, rotující diskové a prstencové elektrody)
11.Pulzní analytické metody, NPP, DPP, a jejich vyhodnocení
12.Potenciostatické techniky založené na přechodovém stavu - potenciodynamické (LSV a cyklická voltametrie, interpretace křivek, diagnostická kritéria)
13.Galvanostatické metody, Sandova rovnice
14.Elektrochemické techniky založené na elektrolýze objemu roztoku (potenciostatická vs. galvanostatická elektrolýza, coulometrie, elektrolytické cely)
15.Anodická a adsorptivní rozpouštěcí (stripping) analýza
16.AC-techniky a měření faradayické impedance.
17.Kombinace elektrochemie s jinými metodami (UV/vis/IR/EPR spektroelektrochemie, foto- a sonoelektrochemie, elektrochemiluminiscence)

Literatura

Z: Bard A.J., Faulkner L.R., Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications, Wiley, 1980, 9780471055426
Z: Koryta J., Dvořák J., Elektrochemie, Academia, Praha, 1983,
Z: Heyrovský J., Kůta J., Základy polarografie, Nakl. Československé akademie věd, Praha, 1962
D: Sawyer D.T, Sobkowiak A., Roberts J.L.: Electrochemistry for Chemists, Wiley 1995, 9780471594680
D: Wang, J.: Analytical Electrochemistry Wiley, 20069780471678793
D: Mindl, J.: Základy elektroorganické chemie, Academia, 2000.

VŠCHT Praha
Technická 5
166 28 Praha 6 – Dejvice
IČO: 60461373
DIČ: CZ60461373

Datová schránka: sp4j9ch

Copyright VŠCHT Praha 2014
Za informace odpovídá Oddělení komunikace, technický správce Výpočetní centrum
zobrazit responzivní verzi