| NAZIV PREDMETA |
Elektrokemija |
|---|
Kod |
|
Nositelj/i predmeta |
Prof. dr. sc. Senka Gudić |
Bodovna vrijednost (ECTS) |
4.5 |
|
Suradnici |
|
Način izvođenja nastave (broj sati u semestru) |
|
|
Status predmeta |
Obvezni |
Postotak primjene e-učenja |
0 % |
|
| OPIS PREDMETA |
Ciljevi predmeta |
Student će upoznati temeljne zakonitosti elektrolize i elektrokemijske kinetike koji imaju značajnu ulogu u znanosti i inženjerstvu materijala i površina, zaštiti materijala od korozije, procesima elektroorganske i anorganske sinteze te suvremenim i održivim tehnologijama. |
Uvjeti za upis predmeta i ulazne kompetencije potrebne za predmet |
|
Očekivani ishodi učenja na razini predmeta (4-10 ishoda učenja) |
Nakon položenog ispita od studenta se očekuje da zna:
- objasniti razliku između kemijske i elektrokemijske reakcije
- definirati sastavne dijelove te opisati procese u elektrokemijskom reaktoru
- prepoznati tipove vodiča i vodljivosti
- definirati pojam elektrodnog potencijala
- objasniti strukturu elektrificirane granice faza
- razlikovati pojmove polarizacije i prenapona
- objasniti uzroke pojave različitih vidova prenapona
- prepoznati mehanizam važnijih elektrodnih procesa
- upoznati elektrokemijske aspekte zaštite okoliša
- primijeniti stečena znanja u rješavanju numeričkih zadataka iz elektrokemije. |
Sadržaj predmeta detaljno razrađen prema satnici nastave |
1. tjedan: Uvod. Pregled osnovnih problema u elektrokemiji. Kemijske i elektrokemijske reakcije: reakcijski prostor. Elektrokemijski sustav. Osnovni pojmovi u elektrokemiji. Tipovi vodljivosti obzirom na nosioce naboja. Elektrokemijska stehiometrija - Faradayevi zakoni.
2. tjedan: Ionika. Interakcija ion-otapalo. Definicija elektrolita. Otapalo i proces otapanja. Hidratacija iona. Interakcija ion-ion. Koncepcija ionske atmosfere.
3. tjedan: Nestacionarne pojave u otopinama elektrolita. Protjecanje struje kroz otopine elektrolita.
4. tjedan: Osnove suvremene teorije elektronskih vodiča.
5. tjedan: Provjera znanja (I. kolokvij). Elektrokemijska termodinamika. Ravnotežni napon galvanskog članka. Redoks-reakcije i elektrokemijski sustavi. Povratnost elektrokemijskih procesa.
6. tjedan: Elektrodni potencijali. Apsolutni elektrodni potencijal. Voltin potencijal, realni potencijal i relativni potencijal elektrode. Mjerenje relativnog elektrodnog potencijala. Nernstova relacija. Definicija standardnog elektrodnog potencijala i referentne elektrode. Vodikov niz potencijala.
7. tjedan: Elektrificirana granica faza. Idealno polarizibilna elektroda i pojava elektrokapilariteta. Adsorpcija. Nespecifična i specifična adsorpcija.
Struktura električnog dvosloja i modelne predodžbe. Helmholtzov model. Gouy-Chapmanov model. Sternov model. Stern-Gramov model.
8. tjedan: Elektrokinetičke pojave i zeta potencijal. Elektroosmoza. Potencijal strujanja. Elektroforeza. Dornov efekt. Elektrodna kinetika. Elektrokemijski sustavi u neravnotežnim uvjetima.
9. tjedan: Anodni i katodni procesi. Mehanizam elektrokemijske reakcije i spori stupanj. Polarizacija i prenapon. Vrste prenapon. Provjera znanja (II. kolokvij).
10. tjedan: Elektrokemijski prenapon. Buttler-Volmerova i Tafelova jednadžba. Dijagnostički kriteriji.
11. tjedan: Difuzijski prenapon. Difuzija pri stacionarnim uvjetima. Ovisnost difuzijskog prenapona o gustoći struje. Difuzija pri nestacionarnim uvjetima.
12. tjedan: Reakcijski prenapon. Kristalizacijski prenapon. Metode istraživanja mehanizama elektrokemijskih reakcija-stacionarne i nestacionarne.
13. tjedan: Analiza mehanizama odabranih elektrodnih reakcija. Elektrokataliza - izlučivanje i redukcija vodika i kisika. Kinetika taloženja i otapanja metala. Kinetika ravnomjerne elektrokemijske korozije.
14. tjedan: Nukleacija i nastajanje nove faze. Pasivacija i pasivnost metala. Pretvorba i skladištenje energije.
15. tjedan: Elektrokemija u zaštiti okoliša. Provjera znanja (III. kolokvij).
Seminari (1 sat tjedno): Rješavanje numeričkih zadataka iz obrađenog gradiva. |
Vrste izvođenja nastave: |
|
Obveze studenata |
Prisustvovanje predavanjima u iznosu od 80% ukupne satnice, laboratorijske vježbe 100%. |
Praćenje rada studenata (upisati udio u ECTS bodovima za svaku aktivnost tako da ukupni broj ECTS bodova odgovara bodovnoj vrijednosti predmeta): |
Pohađanje nastave |
0.5 |
Istraživanje |
0.0 |
Praktični rad |
0.0 |
Eksperimentalni rad |
0.0 |
Referat |
0.0 |
|
|
Esej |
0.0 |
Seminarski rad |
0.0 |
|
|
Kolokviji |
1.0 |
Usmeni ispit |
2.0 |
|
|
Pismeni ispit |
1.0 |
Projekt |
0.0 |
|
|
|
Ocjenjivanje i vrjednovanje rada studenata tijekom nastave i na završnom ispitu |
Cjelokupni ispit može se položiti preko tri pismena kolokvija tijekom semestra. Prag prolaznosti je 60 %. Svaki kolokvij sudjeluje u ocjeni s 33 %. U ispitnim rokovima polaže se pismeni i usmeni ispit. Ocjene: < 60% nedovoljan, 60%-70% dovoljan, 71%-80% dobar, 81-92% vrlo dobar, 93%-100% izvrstan. |
Obvezna literatura (dostupna u knjižnici i putem ostalih medija) |
Naslov |
Broj primjeraka u knjižnici |
Dostupnost putem ostalih medija |
A. Despić, Osnove elektrokemije 2000, Zavod za udžbenike i nastavna sredstva, Beograd, 2003. |
0 |
|
J.O.M. Bockris, A.K.N. Reddy, M. Gamboa-Aldeco, Modern Electrochemistry 2A, Fundamentals of Electrodics, 2nd Edition, Kluwer Academic/Plenum Publishers, New York, 2000. |
1 |
|
|
Dopunska literatura |
C. H. Hamann, A. Hamnett, W. Vielstich, Electrochemistry, Wiley-VCH Weinheim, 1998.
|
Načini praćenja kvalitete koji osiguravaju stjecanje utvrđenih ishoda učenja |
praćenje sugestija i reakcija polaznika tijekom semestra
studentska anketa |
Ostalo (prema mišljenju predlagatelja) |
|
