78964 - ELETTROCHIMICA T

Conoscenze e abilità da conseguire

Il corso si propone di fornire gli elementi di base della termodinamica e della cinetica dei processi elettrochimici. Il corso offre anche esperienze di laboratorio per l’esemplificazione di misure delle variabili elettrochimiche.

Contenuti

Fondamenti, definizioni, concetti

• Elettricità
• Elettroliti
• Celle elettrochimiche
• Leggi di Faraday

Conduttori elettrici

• Conduttori elettronici
• Conduttori ionici

Conduzione elettrica negli elettroliti

• Mobilità ionica
• Conduttanza
• Conduttività e legge di Kohlrausch
• Elettroliti deboli
• Trasporto

Interazioni interioniche

• Il potenziale chimico
• La teoria di Debye-Hückel delle soluzioni ioniche
• Conducibilità: la teoria di Debye-Hückel-Onsager

Potenziali elettrodici

• L'equazione di Nernst
• Potenziali elettrodici
• Potenziali standard
• Altri potenziali

Trasporto di massa

• Flusso
• Migrazione
• Diffusione
• Relazione di Einstein
• Convezione

Il doppio strato: l'interfaccia elettrodo-soluzione

• L'interfaccia elettrodo/elettrolita
• La struttura dell'interfaccia
• Il potenziale elettrico all'interfaccia
• Interfacce polarizzabili e non polarizzabili
• Studio sperimentale dell'interfaccia
• Elettrodi a semiconduttore

Elementi di cinetica chimica

• Cinetica chimica empirica
• Meccansimi di reazione
• Teoria dello stato di transizione

Cinetica elettrodica

• La sovratensione
• L'equazione di Butler-Volmer
• La teoria di Marcus
• Effetto del trasporto

Applicazioni

• Sorgenti di energia elettrochimica
• Elettrocatalisi
  
• Celle a combustibile
• Sensori elettrochimici
  
• Corrosione

Testi/Bibliografia

• Appunti di lezione disponibili online
• CHIMICA FISICA, P. Atkins e J. de Paula, 4 ed., Zanichelli, 2004
• ELECTROCHEMISTRY, C.H. Hamann, A. Hamnett e W. Vielstich, 2 ed., Wiley-VCH, 2007
• ELECTROCHEMICAL SCIENCE AND TECHNOLOGY: FUNDAMENTALS AND APPLICATIONS,
  K. Oldham, J. Myland e A. Bond, Wiley, 2011

Metodi didattici

Lezioni in aula ed esercitazioni.

Modalità di verifica e valutazione dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento avviene attraverso il solo esame finale, che accerta l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese tramite lo svolgimento di una prova orale. La durata della prova orale è mediamente di 60 minuti.

Si ritiene superata la prova dalla corretta risposta a tre quesiti principali relativamente ad argomenti trattati durante il corso. Il voto finale tiene conto delle conoscenze acquisite, della capacità di esporle e dell'abilità nel collegare i vari argomenti del corso.

Strumenti a supporto della didattica

Videoproiettore, calcolatore portatile, lavagna.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Luca Dore

Consulta il sito web di Massimo Marcaccio