Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

EMENTA

Definições e fundamentação teórica dos conceitos de condutividade; potenciais de eletrodo; interfaces e fronteiras; métodos eletroquímicos para o estudo de interfaces eletrodo/solução; modelos de dupla camada elétrica, equações de Nernst, de Randles-Sevcik e de Ilkovik, Termodinâmica de Processos de Eletrodo; cinética da transferência de carga em interfaces eletroquímicas; equação de Butler-Volmer, equação de Tafel; polarização por transporte de massa, queda ôhmica e ativação; conceitos de cinética eletroquímica, metodologia instrumental, fundamentação teórica e aplicação das técnicas eletroquímicas, com ênfase em sistemas tecnológicos que se baseiam em processos eletroquímicos, eletrocatalíticos; bioeletrocatálise e de prevenção à corrosão.

JUSTIFICATIVA

Essa disciplina é essencial para que o discente tenha um entendimento aprofundado das análises e caracterizações eletroquímicas, com ênfase em aplicações nos sistemas tecnológicos que envolvem os processos eletroquímicos, eletrocatalíticos; bioeletrocatálise e de prevenção à corrosão.

OBJETIVO

PROGRAMA

1. Revisão dos conceitos de Eletroquímica:

1.1 Eletrodos e Células Eletrolíticas

1.2. Equação de Nernst

1.3 Potencial de equilíbrio do eletrodo (E) e densidade de corrente de troca (io)

1.4 Definição e medidas do potencial de redução de um eletrodo

1.5 Polarização e Sobretensão

1.6 Leis de Faraday e Balanço de Massa e Carga

1.7 Tipos de Eletrodos (Meias-Células)

1.8 Grandezas Termodinâmicas: Relação entre Potencial e Energia Livre; Relação entre Potencial, Atividade e Produto de Solubilidade

2. Cinética de Eletrodos

2.1 Introdução

2.2 Modelos de Dupla Camada Eletroquímica

2.3 Energias de Ativação de Reações de Transferência de Carga

2.4 Tipos de polarização: Polarização de Concentração; Polarização ôhmica e Polarização de Ativação

2.5. Equação de Butler-Volmer

2.6. Equação de Tafel

3. Corrosão

3.1. Tipos de corrosão: Corrosão por Pites; Corrosão por Frestas e corrosão sob solicitação mecânica (corrosão por atrito ou desgaste ou fragilização por hidrogênio)

3.2. Tipos de ligas de metais válvula e passividade

3.3. Inibidores à corrosão: Definição e classificação

3.4. Curvas de Polarização Potenciodinâmica: usada para a determinação dos valores de potencial de corrosão, densidade de corrente de corrosão e taxa de corrosão em aços presentes em meios agressivos.

4. Medidas Eletroquímicas

4.1 Tipos de Medidas Eletroquímicas

4.2 Medida do Potencial de um Eletrodo

4.3. Medidas Galvanostáticas e Potenciostáticas (cronoamperometria e cronopotenciometria)

4.4. Varredura de Potencial e Corrente: voltametria cíclica e amperometria.

4.5. Medidas de Pulsos de potencial: Polarografia de Pulso normal, Pulso Diferencial e de Onda Quadrada; 

4.6. Medidas com corrente alternada: Espectroscopia de Impedância Eletroquímica (EIE)

4.7. Interpretação e ajuste dos dados experimentais de EIE aos circuitos elétricos.

METODOLOGIA

Aulas expositivas com auxílio de datashow, quadro negro; discussão de artigos científicos relacionados às técnicas eletroquímicas abordadas em sala de aula e resolução de exercícios.

AVALIAÇÃO

- Apresentação de seminário à respeito de um artigo científico que contenha um assunto semelhante à linha de pesquisa do discente e dados de técnicas eletroquímicas abordadas nas aulas, valendo 20 pontos.

- Resolução de 2 listas de exercícios, valendo 10 pontos cada uma.

- 2 avaliações teóricas discursivas individuais à respeito dos conteúdos abordados em sala de aula, valendo 30 pontos cada uma.

BIBLIOGRAFIA

Básica

1. A. M. Oliveira Brett e C. M. A. Brett. “Electroquímica: Princípios, Métodos e Aplicações”. Editora Almedina, 1a edição, 2017.

2. E. A. Ticianelli e E. R. Gonzalez. "Eletroquímica". Editora EDUSP, 2a edição, 2013.

3. K.B. Oldham e J.C. Myland. “Fundamentals ofElectrochemical Science”. AcademicPress, 1994.

4. A.J. Bard e L.R. Faulkner. “Electrochemical Methods”. John Wiley and Sons, 1980.

5. J. Ross-Macdonald "Impedance Espectroscopy". Wiley & Sons, New York, 1987.

Complementar

1. P.A. Robinson e R.H. Stockes. “Electrolyte Solutions”. Butterworths, 1959.

2. J.O.’M. Bockvis e A.K.N. Reddy. “Modern Electrochemistry”, Vol.I. Plenum Press, 1978.

3. K.J. Vetter. “Electrochemical Kinetcs. Theoretical and Experimental Aspects”. Academic Press, 1967.

4. K.B. Oldham e J.C. Myland. “Fundamentals of Electrochemical Science”. AcademicPress, 1994.

5. C. M. A. Brett e A. M. Oliveira-Brett. Electrochemistry, Principles, methods and applications"., Oxford University Press (1993)

6. D Digby.-Macdonald "Transient Techniques in Electrochemistry". Plenum Press, NewYork, 1981.

7. D. Digby.-Macdonald & Michel C.H.-Mckubre "Impedance Measurements in ElectrochemicalSystems".IN:Modern Aspects of Electrochemistry (J.O'M.Bockris, B.E. Conway and R.E. White) Vol.15, Plenum Press, New York, 1982.

APROVAÇÃO

Aprovado em reunião do Colegiado realizada em 19/02/2024.

Coordenação do Curso de Pós-Graduação  em Química.

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Documento assinado eletronicamente por Sheila Cristina Canobre, Professor(a) do Magistério Superior, em 20/02/2024, às 14:26, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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Documento assinado eletronicamente por Fabio Augusto do Amaral, Professor(a) do Magistério Superior, em 22/02/2024, às 09:23, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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Documento assinado eletronicamente por Jefferson Luis Ferrari, Presidente, em 23/02/2024, às 08:51, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

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