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Licenciatura en Química
1-3
Curso 2002-2003
ELECTROQUÍMICA INTERFACIAL Y ELECTRÓDICA
CÓDIGO: B053/99/7471
CURSO: 2002-2003
Carga docente:
8 créditos totales (6 créditos teóricos + 2 créditos prácticos)
Curso 5º, Optativa
2º cuatrimestre
Grupo único
Departamento: Química Física
Profesor/es: Juan Miguel Feliu Martínez.
OBJETIVOS
Estudio técnico-práctico de la doble capa eléctrica. Técnicas transitorias en cinética
electroquímica.
PROGRAMA
Lección: 1. Termodinámica de interfases.
1.1. Interfases polarizables y no polarizables ideales.
1.2. Tensión superficial. Ecuaciones de Young-Laplace, Wulff y Kelvin.
1.3. Termodinámica de interfases. Isoterma de Gibbs, concentración superficial de exceso.
1.4. Medida de la tensión superficial.
1.5. Curvas electrocapilares en electrodos de mercurio: ecuación de Lippmann. Potencial de
carga cero. Capacidad integral y diferencial. Determinación de la concentración
superficial de exceso.
Lección: 2. Estructura de la doble capa.
2.1. Doble capa rígida. Modelo de Helmholz-Perrin.
2.2. Doble capa difusa. Modelo de Gouy-Chapman.
2.3. Modelo de Gouy-Chapman-Stern.
2.4. Modelo de Grahame. Adsorción específica. Coeficiente de Esin-Markov.
2.5. Adsorción de moléculas orgánicas y potencial 2.
2.6. Isotermas de adsorción y ecuaciones de estado.
Lección: 3. Condiciones experimentales.
3.1. Células, electrodos y disoluciones.
3.2. Circuitos básicos.
3.3. Tipos de métodos y clasificación.
3.4. Relación entre velocidad de difusión, velocidad de transferencia y elección de la técnica
experimental.
Lección: 4. Potencial constante.
4.1. Cronoamperometría, experimental.
4.2. Familia tridimensional de curvas cronoamperométricas i-t-E.
4.3. Condiciones iniciales y de contorno.
4.4. Corriente límite de difusión, ecuación de Cottrell.
4.5. Complicaciones: reacciones irreversibles.
4.6. Cronoculombimetría.
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ELECTROQUÍMICA INTERFACIAL Y ELECTRÓDICA
4.7. Obtención de polarogramas a partir de curvas cronoamperométicas, paralelismo con el
electrodo de gotas.
4.8. Corriente límite de difusión: ecuación de Ilkovic, ecuación de Koutecky.
4.9. Contribuciones capacitivas y métodos polirográficos de pulsos.
Lección: 5. Variación lineal de potencial.
5.1. Voltametría, experimental.
5.2. Obtención de voltagramas a partir de curvas cronoamperométricas.
5.3. Condiciones iniciales y de contorno, problemática de cálculo.
5.4. Corriente y potencial de pico.
5.5. Voltametría cíclica, criterios de Nicholson-Shain de reversibilidad.
5.6. Voltametría en electrodos de disco rotatorio, experimental.
5.7. Sistemas disco-anillo.
5.8. Información a partir de barridos completos.
Lección 6. Reacciones acopladas.
6.1. Reacciones químicas acopladas y técnicas electroquímicas.
6.2. Reacciones pre y postcinéticas.
6.3. Mecanismos ECE y desproporción.
6.4. Reacciones catalíticas.
6.5. Reacciones de dimerización.
6.6. Resultados con distintas técnicas: criterios frente a la variación de parámetros
característicos.
Lección 7. Corriente alterna.
7.1. Métodos de corriente alterna, experimental.
7.2. Rango de aplicabilidad.
7.3. Circuitos equivalentes, impedancia faradaica.
7.4. Parámetros cinéticos a partir de medidad de impedancia.
7.5. Polarografía en corriente alterna.
Lección 8. Adsorción.
8.1. Planteamiento del problema. Condiciones de contorno regidas por una isoterma.
8.2. Curva intensidad-potencial para un proceso reversible con isoterma de Langmuir, en
voltametría. Criterios de reversibilidad.
8.3. Transferencia irreversible.
8.4. Reacciones en superficie y en volumen. Polarografía y voltametría.8.5. Interacciones en la capa de moléculas adsorbidas.
Lección 9. Electrocatálisis.
9.1. Características de la electrocatálisis.
9.2. Naturaleza del material.
9.3. Influencia de la superficie: monocristales, defectos, orden bidimensional.
9.4. Electrocatálisis con adsorción.
9.5. Ejemplos de reacciones electrocatalíticas.
CRITERIOS DE EVALUACIÓN
Trabajo, prácticas y examen.
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Curso 2002-2003
ELECTROQUÍMICA INTERFACIAL Y ELECTRÓDICA
OBSERVACIONES
Conocimientos previos: Buena base de Química Física, específicamente Electroquímica
(405).
Prácticas: La asistencia a las prácticas de laboratorio es obligatoria.
BIBLIOGRAFÍA
- ΑInstrumental methods in Electrochemistry≅. Series Editor: T. J. Kemp. Ellis Harwood.
- ΑElectrochemical methods≅, A. J. Bard & L. R. Faulkner. J. Wiley and Sons. 1980.