Chimica Fisica Applicata - Scienze e Tecnologie Chimiche

CORSO DI LAUREA IN
SCIENZE E TECNOLOGIE CHIMICHE
ECTS LABEL
Italiano:
Titolo dell’insegnamento: CHIMICA FISICA APPLICATA
Crediti: 4 CFU
Docente: prof. Riccardo Ruffo
Modalità di accertamento dell’apprendimento: verifica delle conoscenze di base della chimica fisica delle
soluzioni elettrolitiche, dell’elettrochimica e dei principi di funzionamento dei dispositivi elettrochimici
Modalità dell’esame: esame orale
Obiettivi dell’insegnamento
Fornire agli studenti le conoscenze di base della chimica fisica delle soluzioni elettrolitiche e
dell’elettrochimica, incluse le sue applicazioni in analisi. Illustrare il funzionamento e i principi operativi dei
dispositivi per la conversione dell’energia chimica in energia elettrica.
Programma
Ruolo dell’elettrochimica nella scienza moderna. La chimica fisica delle soluzioni elettrolitiche: interazioni
ione-solvente; interazioni ione-ione ( teoria di Debye-Hückel); diffusione, conduzione, conducibilità
specifica, molare ed equivalente; introduzione ai liquidi ionici e agli elettroliti solidi. Elettrochimica:
potenziale elettrochimico, teorie del doppio strato elettrico; termodinamica elettrochimica e legge di Nernst,
semielementi galvanici; squilibrio di elettrodo sotto corrente e sovratensione di trasferimento di carica,
corrente di scambio, coefficiente di trasferimento di carica, equazione di Butler Volmer, casi limite e legge di
Tafel, sovratensione di diffusione e corrente limite, altri tipi di sovratensione. Applicazioni all’analitica:
polarografia e tecniche voltammetriche. Dispositivi: pile, batterie secondarie e celle a combustibile.
Testi consigliati
Bockris Reddy, Modern Electrochemistry 1 – Ionics (second edition)
Bockris Reddy Gamboa-Aldeco, Modern Electrochemistry 2A – Fundamental of Electrodics (second
edition)
Bard Faulkner: Electrochemical Methods, Fundamental and Applications (2° Edition)
English:
Title of the course: APPLIED PHYSICAL CHEMISTRY
Credits: 4 CFU
Lecturer: prof. Riccardo Ruffo
Checking knowledge and understanding: assessment of basic knowledge of the physical chemistry of
electrolyte solutions, of electrochemistry, and of the electrochemical devices.
Examination: oral examination
Aims: Aim of the course is to supply the student with base knowledge about the physical chemistry of the
ionic solutions and the electrochemistry and its application in analysis. Will be also illustrated the devices to
convert chemical into electrical energy.
Main topics
The relation of electrochemistry to other science. Ionics: ion-solvent interaction, ion-ion interaction and
Debye-Hückel theory; diffusion, conduction and specific, molar, and equivalent conductivity; introduction to
ionic liquid. Fundamentals of Electrodics: electrochemical potential, double-layer theories and adsorption
phenomena; electrochemical thermodynamics and Nernst low, electrode types; electron transfer at the
interface and overpotential, charge transfer overpotential, exchange current, symmetry factor, Butler Volmer
equation and Tafel low, diffusion overpotential and limiting current, other kinds of overpotential.
Application to analysis: polarography and other potential sweep methods. Energy source devices: primary
and secondary batteries, fuel cells. :
CORSO DI LAUREA IN
SCIENZE E TECNOLOGIE CHIMICHE
Suggested textbooks
Bockris Reddy, Modern Electrochemistry 1 – Ionics (second edition)
Bockris Reddy Gamboa-Aldeco, Modern Electrochemistry 2A – Fundamental of Electrodics (second
edition)
Bard Faulkner: Electrochemical Methods, Fundamental and Applications (2° Edition)