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Elettrochimica

A.A. 2019/2020
6
Crediti massimi
56
Ore totali
SSD
CHIM/02
Lingua
Italiano
Obiettivi formativi
Scopo dell'insegnamento e' introdurre gli studenti a temi specifici dell'elettrochimica, richiamando i concetti base, sia termodinamici sia cinetici, presentando e discutendo aspetti connessi alle soluzioni elettrolitiche ed ai nuovi materiali elettrodici; ai semiconduttori; alle membrane a scambio ionico, con particolare riguardo ai processi innovativi applicati alla conversione dell'energia ed ai trattamenti ambientali.
Risultati apprendimento attesi
Lo studente sapra' definire e calcolare i potenziali dei semielementi galvanici e di cella, comprendere i parametri che incidono sulle sovratensioni, l'effetto del solvente e dell'elettrolita, ed i parametri fondamentali della legge limite di Debye-Huckel; sapra' utilizzare l'equazione di Butler Volmer e della retta di Tafel. Comprendera' l'uso di semiconduttori come elettrodi. Padroneggera' i processi di conversione dell'energia e dei processi a membrana

Periodo: Secondo semestre

Orari delle lezioni

Modalità di valutazione: Esame
Giudizio di valutazione: voto verbalizzato in trentesimi

Calendario degli appelli

Corso singolo

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Programma e organizzazione didattica

Edizione unica

Responsabile
Vertova Alberto

Programma
Richiamo dei concetti elettrochimici di base. Potenziale Volta, di superficie e Galvani. L'equazione di Nernst. Il doppio strato elettrico: formazione e parametri. Legge limite di Debye-Huckel: discussione e campi applicazione. Termodinamica dell'interfase: la curva elettrocapillare, i modelli del doppio strato elettrico: Helmholtz; Guy-Chapman, Stern, e la capacità del doppio strato. Cinetica elettrochimica: equazione di Butler Volmer e retta di Tafel. Reazioni multielettroniche e multistep. Corrente limite. Elettrodi a semiconduttori: il piegamento delle bande. La fotoelettrochimica. Sistemi avanzati di conversione dell'energia. Processi a membrana: elettrodialisi ed elettro-elettrodialisi. I diagrammi di Pourbaix

Esperienze di laboratorio
La conversione di energia: elettrolisi dell'acqua e pila a combustibile. Elettrodeposizione di rame. Elettro-elettrodialisi di una soluzione di solfato di sodio.
Prerequisiti
Conoscenza della termodinamica e la cinetica chimica ed elettrochimica.
Metodi didattici
lezione frontale
sito ariel
Materiale di riferimento
Website
http://ariel.unimi.it/

Verranno messe a disposizione sulla piattaforma ARIEL le presentazioni Power Point discusse a lezione.
Testi raccomandati:
- J.O.M. Bockris, A.K.N. Reddy "Modern Electrochemistry - 2A" Kluwer Academic Publishers;
- M. A. Brett and A. M. Oliveira Brett, "ELECTROCHEMISTRY: Principles, Methods, and Applications" Oxford University Press.
- Allen J. Bard, Larry R. Faulkner; "ELECTROCHEMICAL METHODS: Fundamentals and Applications" - Wiley and Sons INC, New York.
Modalità di verifica dell’apprendimento e criteri di valutazione
Orale: verrà verificata la capacità di presentare, commentare e discutere i fenomeni e le equazioni presentate a lezione; verrà chiesto di discutere i grafici presentati a lezione, in relazione ai fenomeni elettrochimici che li determinano. Sarà richiesta la capacità di risolvere esercizi e problemi connessi ai temi svolti. Verranno discussi i risultati ottenuti nelle prove di laboratorio.
CHIM/02 - CHIMICA FISICA - CFU: 6
Laboratori: 16 ore
Lezioni: 40 ore
Docente: Vertova Alberto
Turni:
-
Docente: Vertova Alberto
Docente/i
Vertova Alberto
Sito web
Ricevimento:
mercoledì ore 14-16; venerdì ore 14-16
Dipartimento di Chimica - sezione di Elettrochimica 2° piano