66838 - ELETTROCHIMICA MOLECOLARE

Scheda insegnamento

Anno Accademico 2017/2018

Conoscenze e abilità da conseguire

Al termine del corso, lo studente apprende gli strumenti teorici e sperimentali per lo studio del trasferimento elettronico eterogeneo, omogeneo e intramolecolare e per la comprensione dei fenomeni chimico-fisici ad esso associati. Lo studente apprende inoltre i principi delle principali tecniche di indagine elettrochimica per lo studio delle proprietà di sistemi molecolari e supramolecolari.

Programma/Contenuti

Lezioni frontali: i contenuti affrontati sono di seguito riassunti.

 

  1. La struttura e le proprietà delle interfasi elettrificate. Capacità differenziale dell'interfaccia elettrodo/soluzione. Modelli dell'interfaccia elettrochimica: modello di Helmoltz; modello di Gouy-Chapman-Stern. Fenomeni di adsorbimento
  2. La velocità del trasferimento elettronico (TE) eterogeneo. Processi anodici e catodici. Equazione di Butler-Volmer: costante di velocità eterogenea standard e coefficiente di TE. Sovratensione. Diagrammi di Tafel. Modello di Marcus del TE omogeneo ed eterogeneo: energia di riorganizzazione del solvente. TE non adiabatico: processi di TE eterogenei e intramolecolari. TE fotoindotto
  3. Il trasporto di massa in soluzione. Legge di Fick e soluzione dell'equazione della diffusione in alcuni casi di interesse elettroanalitico. Metodi per il controllo del trasporto di massa: convezione forzata e diffusione sferica (ultramicroelettrodi).
  4. Tecniche transienti potenziodinamiche: voltammetria ciclica e spettroscopia di impedenza elettrochimica
  5. Applicazioni elettrochimiche delle Microscopie a scansione di sonda per lo studio della superficie dei materiali funzionali e molecolari
  6. Elettrochemiluminescenza e spettroelettrochimica

 

Laboratorio e seminari: esercitazioni mediante alcune importanti tecniche elettrochimiche: voltammetria ciclica e cronoamperometria; ultamicroelettrodi; elettrochemiluminescenza; spettroscopia di impedenza elettrochimica.

Testi/Bibliografia

Fondamentale sarà l'utilizzo di materiale distribuito dal docente e degli appunti di lezione, oltre che del testo consigliato:

Allen J. Bard, Larry R. Faulkner Electrochemical Methods. Fundamentals and Applications, Wiley, New York, 2001 (seconda edizione)

Metodi didattici

Lezioni frontali e seminari. Esercitazioni in laboratorio

Modalità di verifica dell'apprendimento

La verifica dell'apprendimento che ha lo scopo di accertare l'acquisizione delle conoscenze e delle abilità attese avviene attraverso il solo esame finale, che consiste in una prova orale. La prova orale consiste innanzitutto nella discussione di un argomento a scelta del candidato tra quelli presenti nel programma del corso. Al termine dell'esposizione vengono posti al candidato 2 ulteriori quesiti, sempre su argomenti del programma del corso, e che sono in qualche modo associati al primo argomento esposto.

Il voto finale riflette la valutazione complessiva dell'esposizione del candidato.

Strumenti a supporto della didattica

Lavagna, PC, videoproiettore, presentazioni in Power Point, utilizzo di attrezzature chimiche in aula a scopo dimostrativo.

Orario di ricevimento

Consulta il sito web di Francesco Paolucci