Φυσικοχημεία ΙΙΙ (Χημική Κινητική - Ηλεκτροχημεία)
Περιγραφή
Χημική Κινητική: Ρυθμός (ταχύτητα) της αντίδρασης. Συντελεστής ρυθμού (σταθερά ταχύτητας). Τάξη και μοριακότητα αντιδράσεων. Θεωρίες ρυθμού που βασίζονται στη θερμοδυναμική και τη στατιστική μηχανική. Κινητική απλών μονόδρομων αντιδράσεων: μονομοριακές, διμοριακές, τριμοριακές αντιδράσεις. Κινητική σύνθετων αντιδράσεων: αμφίδρομες, παράλληλες και διαδοχικές αντιδράσεις. Μέθοδοι προσδιορισμού της τάξης και του ρυθμού της αντίδρασης: διαφορική μέθοδος. μέθοδος ολοκλήρωσης. μέθοδος χρόνου υποδιπλασιασμού. Μέθοδοι χαλάρωσης. Επίδραση της θερμοκρασίας στο ρυθμό της αντίδρασης, εξίσωση Arrhenius. Θεωρία των συγκρούσεων. Θεωρία των απολύτων ταχυτήτων. Μηχανισμοί ομογενών αντιδράσεων: προσέγγιση της ισορροπίας και. του βραδύτερου σταδίου και προσέγγιση της μόνιμης κατάστασης. Μηχανισμός Lindemann. Κατάλυση. Ομογενείς καταλυτικές αντιδράσεις: όξινη - βασική κατάλυση. Κατάλυση με μηχανισμό ατόμων και ελευθέρων ριζών. Ετερογενείς καταλυτικές αντιδράσεις. Διάχυση. Ρόφηση. Ισόθερμοι ρόφησης. Μηχανισμοί ετερογενών καταλυτικών αντιδράσεων: Langmuir–Hinshelwood, Langmuir–Rideal. Μορφές και τρόποι παρασκευής καταλυτών. Δραστικότητα και εκλεκτικότητα καταλυτών.
Ηλεκτροχημεία: Γενική περιγραφή ηλεκτροχημικών συστημάτων: γαλβανικά στοιχεία και ηλεκτροχημικά κελιά. Ηλεκτροουδετερότητα. Νόμος Faraday. Θερμοδυναμική ηλεκτροχημικής αντίδρασης. Ιδιότητες ηλεκτρολυτικών διαλυμάτων στην ισορροπία: ενεργότητα και συντελεστής ενεργότητας. Ηλεκτροχημικό δυναμικό. Αλληλεπιδράσεις μεταξύ ιόντων. Θεωρία Debye–Huckel. Φαινόμενα μεταφοράς σε ηλεκτροχημικά συστήματα: κίνηση των ιόντων στο ηλεκτρολυτικό διάλυμα λόγω ηλεκτρικού πεδίο (ηλεκτρομεταφορά). Ηλεκτρική και ειδική ηλεκτρική αγωγιμότητα. Γραμμομοριακή και ισοδύναμη αγωγιμότητα και εξάρτηση της από τη συγκέντρωση, θερμοκρασία κ.λ.π. Ιοντική ευκινησία. Αριθμοί μεταφοράς. Κίνηση των σωματιδίων λόγω διάχυσης. Ηλεκτροχημική διεπιφάνεια: δημιουργία, περιγραφή, εκτίμηση ηλεκτρικών ιδιοτήτων της. ιδανικά πολούμενα και μη πολούμενα ηλεκτρόδια. Υπόδειγμα Helmholtz. Υπόδειγμα Gouy–Chapman. Υπόδειγμα Stern. Θερμοδυναμική ηλεκτροχημικών συστημάτων & γαλβανικά στοιχεία: θερμοδυναμική μελέτη ηλεκτροχημικών συστημάτων. Διαμόρφωση, δράσεις, δυναμικό. Είδη Ηλεκτροδίων. Είδη γαλβανικών στοιχείων, εφαρμογές γαλβανικών στοιχείων. Κινητική ηλεκτροχημικών δράσεων: ηλεκτροδιακή πόλωση. Υπέρταση μεταφοράς φορτίου. Εξίσωση Butler–Volmer και οριακές μορφές αυτής. Ηλεκτροχημικές αντιδράσεις πολλαπλών σταδίων. Υπέρταση διάχυσης. Ημιεμπειρική κινητική μελέτη ηλεκτροχημικών διεργασιών. Κινητική μελέτη αντιστρεπτών ηλεκτροχημικών διεργασιών.

Εξάμηνο : 4o

Κωδικός Μαθήματος : 5225

Ιστοσελίδα : http://mycourses.ntua.gr/courses/CHEM1051

Διδάσκοντες : Δ. Δημοτίκαλη, Χ. Καραγιάννη, Α. Καραντώνης

Εργαστήριο : Χ. Καραγιάννη, Δ. Δημοτίκαλη, Κ. Χαριτίδης, Σ. Πολυμένης, Α. Καραντώνης, Α. Καραγιάννης-Μπακόλας