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a Ciclo Unico
Scuola di Ingegneria
INGEGNERIA CHIMICA E DEI MATERIALI
Insegnamento
ELETTROCHIMICA
INL1000632, A.A. 2019/20

Informazioni valide per gli studenti immatricolati nell'A.A. 2017/18

Principali informazioni sull'insegnamento
Corso di studio Corso di laurea in
INGEGNERIA CHIMICA E DEI MATERIALI
IN1840, ordinamento 2011/12, A.A. 2019/20
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Crediti formativi 9.0
Tipo di valutazione Voto
Denominazione inglese ELECTROCHEMISTRY
Sito della struttura didattica http://icm.dii.unipd.it/
Dipartimento di riferimento Dipartimento di Ingegneria Industriale (DII)
Sito E-Learning https://elearning.unipd.it/dii/course/view.php?idnumber=2019-IN1840-000ZZ-2017-INL1000632-N0
Obbligo di frequenza No
Lingua di erogazione ITALIANO
Sede PADOVA
Corso singolo È possibile iscriversi all'insegnamento come corso singolo
Corso a libera scelta È possibile utilizzare l'insegnamento come corso a libera scelta

Docenti
Responsabile CHRISTIAN DURANTE CHIM/02

Dettaglio crediti formativi
Tipologia Ambito Disciplinare Settore Scientifico-Disciplinare Crediti
AFFINE/INTEGRATIVA Attività formative affini o integrative CHIM/02 9.0

Organizzazione dell'insegnamento
Periodo di erogazione Primo semestre
Anno di corso III Anno
Modalità di erogazione frontale

Tipo ore Crediti Ore di
didattica
assistita
Ore Studio
Individuale
LEZIONE 9.0 72 153.0

Calendario
Inizio attività didattiche 30/09/2019
Fine attività didattiche 18/01/2020
Visualizza il calendario delle lezioni Lezioni 2019/20 Ord.2011

Commissioni d'esame
Commissione Dal Al Membri
6 A.A. 2018/19 01/10/2018 30/11/2019 DI NOTO VITO (Presidente)
VEZZU' KETI (Membro Effettivo)
NEGRO ENRICO (Supplente)

Syllabus
Prerequisiti: Per poter seguire con profitto il Corso di Elettrochimica è necessario aver superato gli esami di Chimica Generale e Inorganica e di Chimica Organica.
Conoscenze e abilita' da acquisire: Gli studenti, dopo aver appreso le conoscenze basilari dell’elettrochimica, in particolare degli aspetti termodinamici e cinetici dei processi elettrodici, saranno in grado di comprendere le applicazioni e le implicazioni dei processi elettrodici e di conduzione nei processi industriali tipo il processo cloro-soda, nella finitura di superfici elettrodeposizione/elettropulitura e prevenzione della corrosione, e come le proprietà dei materiali ne permettano l'utilizzo nel settore dell’energetica elettrochimica (batterie, celle a combustibile). Il corso prevede anche la trattazione e quindi l'apprendimento più generale della cinetica chimica.
Modalita' di esame: L'esame di accertamento è in forma scritta, nella formula di domande a risposta multipla, brevi esercizi e domande a risposta aperta. Lo studente dovrà essere in grado di dimostrare nelle due ore date a disposizione di aver compreso i fondamenti dell'elettrochimica
Criteri di valutazione: Saranno valutate, per ciascuna domanda aperta, le conoscenze acquisite e la capacità di sintetizzare le principali nozioni entro lo spazio assegnato, facendo emergere la comprensione dell'argomento. Per gli eserci sarà valutato il corretto utilizzo delle formule, la procedura di risoluzione ed il risultato ottenuto. Per le domande a risposta multipla la correttezza della risposta scelta, con una penalizzazione per le risposte sbagliate.
Contenuti: Conduttori elettrici: conduttori elettronici e conduttori ionici. Soluzioni elettrolitiche. Sali fusi. Conduttori ionici solidi. Elettroliti polimerici. Conducibilità elettrica e parametri che la influenzano.
Elettrificazione interfasale e doppio strato elettrico. Termodinamica elettrochimica. Elettrodo e equazione di Nernst.
Cinetica chimica, velocità di reazione, reazioni elementari e composite. Ipotesi dello stato stazionario. Effetto della temperatura, teorie cinetiche, teoria della Stato di Transizione.
Cinetica elettrochimica. Sovratensione. Trasferimento elettronico e teoria di Butler-Volmer. Casi limite, equazione di Tafel. Altri tipi di sovratensione.
Processi elettrochimici e grandezze termodinamiche. Pile, elettrolizzatori.
Celle primarie e secondarie. Principi generali e parametri fondamentali. Pile a secco, pile alcaline. Batterie al piombo. Celle nichel-cadmio. Celle nichel-metallo idruro. Celle al litio. Celle metallo-aria.
Celle a combustibile. Principi generali e parametri fondamentali. Elettrodi e proprietà catalitiche. Celle a membrana a scambio protonico. Celle a alcol. Celle a elettrolita alcalino. Celle ad acido fosforico. Celle a carbonati fusi. Celle a ossido solido.
Fondamenti dei fenomeni di corrosione. Pile cortocircuitate, processi anodici e processi catodici. Diagrammi di Pourbaix. Cinetica di corrosione. Processi di elettrodeposizione ed elettropulitura
Attivita' di apprendimento previste e metodologie di insegnamento: Il corso si svolge con lezioni frontali in aula. A fine di ogni argomento è previsto un breve test di autovalutazione in gruppi per saggiare il reale grado di apprendimento e la chiarificazione di eventuali dubbi. Il test risolto in classe fungerà anche da tecnica di ripasso e rinsaldo dei concetti più importanti.
Si verificherà anche la possibilità di ospitare lezioni di esperti provenienti da aziende legate al settore dell'energetica e del trattamento di superfici per via elettrochimica.
Eventuali indicazioni sui materiali di studio: Saranno messe a disposizione le dispense su tutto il programma svolto oltre che i luci di lezione e test di autovalutazione.
Testi di riferimento:
  • Fuller, Thomas Francis; Harb, John Naim,, Electrochemical engineeringThomas F. Fuller, John N. Harb. Hoboken: Wiley, 2018.
  • Bockris, J. O'M.; Reddy, Amulya K. N., <<2A: >>Fundamentals of electrodicsrisorsa elettronicaJohn O'M. Bockris, Amulya K.N. Reddy and Maria Gamboa-Aldeco. New York: Kluwer Academic, 2002.
  • Bard, Allen J.; Faulkner, Larry R., Electrochemical methodsfundamentals and applicationsAllen J. Bard, Larry R. Faulkner. New York [etc.]: John Wiley and Sons, --.

Didattica innovativa: Strategie di insegnamento e apprendimento previste
  • Case study
  • Working in group
  • Questioning
  • Active quiz per verifiche concettuali e discussioni in classe
  • Utilizzo di video disponibili online o realizzati

Didattica innovativa: Software o applicazioni utilizzati
  • Moodle (files, quiz, workshop, ...)
  • MapleTA (quiz scientifici)

Obiettivi Agenda 2030 per lo sviluppo sostenibile
Istruzione di qualita' Energia pulita e accessibile Industria, innovazione e infrastrutture Agire per il clima