Técnicas Electroanalíticas

UNIVERSIDAD DE GUANAJUATO
Facultad de Química
Químico
Materia: Técnicas Electroanalíticas.
Clave: QUI-32412
Hora-semana-semestre: 4
Prerrequisitos: Haber cursado 271 créditos
Créditos: 8
Objetivo (s)
Al finalizar el curso el alumno comprenderá a) Los procesos que ocurren en la interfase de
un conductor electrónico y uno iónico, tales como la estructura de la doble capa, la
transferencia de electrones, los fenómenos de transporte que ocurren en ambas fases y los
procesos acoplados a los mismos. b) Los métodos electroquímicos más importantes de
macro y microelectrólisis, identificando sus parámetros característicos, para poder
seleccionar las técnicas más adecuadas para resolver un problema específico.
PROGRAMA
1. GENERALIDADES:
1.1 Definición de una reacción electroquímica y comparación con una reacción química
redox.
1.2 Propiedades eléctricas de un conductor electrónico y de un conductor iónico.
2. TERMODINÁMICA DE LOS SISTEMAS ELECTROQUÍMICOS.
2.1.Condiciones de espontaneidad y equilibrio de las celdas electroquímicas.
2.2.Potenciales eléctrico, químico y electroquímico.
2.3.El potencial de electrodo como una diferencia de potenciales internos de fases.
2.4.Interpretaciones y limitaciones de la ley de Nerst.
2.5.Medición del potencial de electrodo.
2.6.Escalas absolutas de los potenciales eléctricos y de las fuerzas electromotrices de las
celdas.
3. PROCESOS DE TRANSFERENCIA DE MASA ACOPLADOS A LOS
PROCESOS ELECTRÓDICOS.
3.1.Relación de la corriente eléctrica de un sistema electroquímico con los procesos de
difusión, migración y convección de las especies químicas en la fase iónica.
3.2.Coeficientes de difusión.
3.3.números de transporte.
4. MÉTODOS ELECTROQUÍMICOS DE MICROELECTROLISIS PARA
PROCESOS DIFUNSIONALES.
4.1. Régimen de difusión no estacionario.
4.1.1. Cronoamperometría.
4.1.2. Cronopotenciometría.
4.1.3. Voltamperometría de barrido triangular.
4.1.4. Técnicas periódicas.
4.2. Régimen de difusión estacionario.
4.2.1. Electrodos de disco rotatorio
4.2.2. Electrodos de disco anillo rotatorio.
4.3. Polarografias.
5. MÉTODOS DE MACROELECTRÓLISIS.
5.1. Coulombimetría.
5.2. Electrodepósitos.
5.3. Fenómenos acoplados a los procesos difusionales.
5.4. Requerimientos experimentales.
6. MÉTODOS ELECTROQUÍMICOS DE MICROELECTRÓLISIS CON
PROCESOS NO DIFUSIONALES.
6.1. Identificación y análisis
6.1.1. Técnicas estacionarias de reacciones electroquímicas semirápidas (o
cuasireversibles).
6.1.2. Reacciones químicas acopladas.
6.1.3. Procesos de electrocristalización.
6.1.4. Fenómenos de adsorción.
7. CINÉTICA ELECTRÓDICA.
7.1. Procesos de transferencia de electrones en la interfase electrónica –iónica.
7.2. Teoría cinética.
7.3. La transferencia de electrones a través de la comparación de niveles de Fermi en
ambas fases.
7.4. Métodos experimentales para determinar la cinética electródica.
7.5. Cinética electródica de sistemas multielectrónicos, multirreaccionantes y con
procesos de adsorción.
7.6. Efecto del gradiente de potencial en la interfase sobre los parámetros
electrocinéticos.
8. APLICACIONES DE LAS TÉCNICAS ELECTROANALÍTICAS AL
DESARROLO DE PROCESOS INDUSTRIALES.
8.1. Descripción de varios procesos industriales basados en sistemas electroquímicos.
8.2. Pilas y Baterías.
8.2.1. Sistema electroquímico involucrado.
8.2.2. Energía producida.
8.2.3. Medida de control y diseño de celda.
8.3. Tratamiento de contaminates: gaseosos, líquidos o sólidos.
8.3.1. Análisis de las reacciones electródicas.
8.3.2. Sistemas de control y diseño de celda.
8.3.3. Necesidades energéticas.
8.4. Electrorefinación de metales y corrosión.
8.4.1. Análisis de las reacciones electroquímicas.
8.4.2. Métodos de control.
8.4.3. Sistemas de prevención.
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