Χημική Κινητική και Ηλεκτροχημεία
Περιγραφή
Σκοπός του μαθήματος είναι η μελέτη της ταχύτητας και των μηχανισμών των χημικών αντιδράσεων (ομογενών, ετερογενών, καταλυτικών) και των παραγόντων που την επηρεάζουν. Μελέτη των ιδιοτήτων ηλεκτρολυτικών διαλυμάτων, της ηλεκτροχημικής διεπιφάνειας, ηλεκτρολυτικών και γαλβανικών κελιών και της κινητικής ηλεκτροδιακών δράσεων. Ως προς τη χημική κινητική περιλαμβάνονται οι ενότητες: Ορισμός κινητικών μεγεθών. Κινητική στοιχειωδών αντιδράσεων: μονομοριακές, διμοριακές, τριμοριακές αντιδράσεις. Μέθοδοι Προσδιορισμού της Τάξης και του Ρυθμού της Αντίδρασης. Κινητική σύνθετων αντιδράσεων. Επίδραση της θερμοκρασίας στην ταχύτητα της αντίδρασης. Μηχανισμοί χημικών αντιδράσεων: προσέγγιση με την μέθοδο του βραδύτερου σταδίου, προσέγγιση με την μέθοδο της μόνιμης (στατικής) κατάστασης. Ομογενείς καταλυτικές αντιδράσεις. Ετερογενείς καταλυτικές αντιδράσεις. Μηχανισμοί ετερογενών καταλυτικών αντιδράσεων: Langmuir?Hinshelwood, Langmuir?Rideal. Τρόποι παρασκευής και εκλεκτικότητα καταλυτών. Ως προς την ηλεκτροχημεία περιλαμβάνονται οι ενότητες: Γενική περιγραφή ηλεκτροχημικών συστημάτων: γαλβανικά στοιχεία και ηλεκτροχημικά κελιά. Νόμος Faraday. Θερμοδυναμική ηλεκτροχημικών συστημάτων. Το ηλεκτρολυτικό διάλυμα στην ισορροπία. Η έννοια του ηλεκτροχημικού δυναμικού και της ενεργότητας. Θεωρία Debye-Huckel. Προσδιορισμός του μέσου συντελεστή ενεργότητας ηλεκτρολυτών. Το ηλεκτρολυτικό διάλυμα εκτός ισορροπίας. Κίνηση ιόντων υπό την επίδραση ηλεκτρικού πεδίου (ηλεκτρομεταφορά). Αριθμοί μεταφοράς. Μοριακή διάχυση. Συναγωγή (εξαναγκασμένη ροή). Εξίσωση Nernst-Plack. Ηλεκτροχημική διεπιφάνεια. Ιδανικά πολούμενα και ιδανικά μη πολούμενα ηλεκτρόδια. Μοντέλο Gouy-Chapman. Μοντέλο Stern. Δυναμικό ηλεκτροχημικών κελιών και συσχέτηση με την μεταβολή της ενέργειας Gibbs, τη σταθερά ισορροπίας και τη μεταβολή της ενθαλπίας της αντίδρασης.Σχέσεις ρεύματος-δυναμικού σε γαλβανικά στοιχεία και ηλεκτρολυτικά κελιά ιδανικά μη πολούμενων ηλεκτροδίων. Ηλεκτροχημική κινητική. Εξίσωσεις Butler-Volmer και Tafel. Ημιεμπειρική μελέτη της ταχύτητας ηλεκτροχημικής αντίδρασης υπό την επίδραση των φαινομένων μεταφοράς μάζας (ηλεκτρομεταφοράς και διάχυσης).

Εξάμηνο : 4o

Κωδικός Μαθήματος : 5225

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

secretariat/Neo_PS/Course_Guide/2021-2022/Gr/Semester_4/FTM/5225_CHEMICAL_KINETICS_EX4.pdf

Φύλλο Ταυτότητας Μαθήματος :

Διδάσκοντες : Χ. Καραγιάννη, Α. Καραντώνης

Εργαστήριο : Δ. Δημοτίκαλη, Κ. Χαριτίδης, Θ. Θεοδώρου, Χ. Καραγιάννη, Λ. Ζουμπουλάκης, Α. Καραντώνης, Α. Μπακόλας, Γ. Παπαδόπουλος, Π. Γεωργίου, Γ. Γρηγοριάδης, Α. Δελέγκου, Β. Δρίτσα, Μ. Καρόγλου, Α. Κωνσταντή, Κ. Λαμπρόπουλος, Ε. Ντάφλου, Π. Παπανδρεόπουλος, Ε. Ζαχαρίου-Ρακαντά, Χ. Τσιάκαλος, Ε. Κανελλοπούλου