Předmět Elektrochemie (KTE / ECH)

Na serveru studentino.cz naleznete nejrůznější studijní materiály: zápisky z přednášek nebo cvičení, vzorové testy, seminární práce, domácí úkoly a další z předmětu KTE / ECH - Elektrochemie, Fakulta elektrotechnická, Západočeská univerzita v Plzni (ZČU).

Materiál	Typ	Datum	Počet stažení

Obsah

Obsah předmětu nejlépe charakterizuje náplň přednášek a cvičení, které jsou rozdělené na teoreticky orientované a na laboratorní.Obsah přednášek:1.Struktura atomu, kvantová čísla, chemická vazba, druhy vazeb, interakce, iontové a kovalentní vazby, fyzikální vlastnosti látek, reaktivita, periodická tabulka, názvosloví látek.2.Teorie kyselin a zásad, neutralizace, elektrolyty, soli, iontové sloučeniny, disociace, disociační konstanty, výpočet a odvození pH.3.Elektrochemické potenciály, redoxní systémy, redoxní rovnice, vyčíslování redoxních rovnic, redoxní děje na elektrodách, typy elektrod, poločlánek, Faradayovy zákony.4.Primární a sekundární články, principy a funkce. Primární články na bázi manganu v kyselém a zásaditém prostředí, primární články na bázi lithia.5.Sekundární články na bázi niklu, rovnice, technické detaily. Sekundární články na bázi olova, reverzibilita dějů, rovnice. Nabíjecí a vybíjecí charakteristiky, automobilové aplikace. Sekundární články na bázi Lithia.6.Palivové články - úvod, specifikace, rovnice a technické a provozní detaily. Praktické příklady nasazení, výhody a nevýhody a jejich řešení, typy palivových článků.7.Výroba vodíku. Solární články, fotovoltaický princip, praktické ukázky z laboratorních a diplomových prací a vývojových dílen.Obsah cvičení:1.Základní chemické pojmy, zákony a vzorce, periodická tabulka, valenční vrstva a její vliv na reakce. Modely vybraných chemických látek.2.Chemické rovnice, vyčíslování a vyvažování. Neutralizace, měření pH a výpočty složení roztoků.3.Vyčíslování běžných elektrochemických dějů, redoxní soustavy, vyčíslování a příklady z praxe. Měření vodivosti roztoků, galvanizace a praktické příklady elektrodových dějů, optická analýza povrchů elektrod.4.Primární a sekundární články - rovnice, reakce, popis dějů a výpočty. Praktická měření na modelu olověného sekundárního článku s analýzou povrchových změn elektrodového materiálu.5.Fyzikálně-chemické procesy v palivových článcích ? redoxní a katalytické reakce a jejich popis. Ukázkové experimenty a aplikační možnosti PEM, DMFC a AFC palivových článků.6.Měření zátěžových charakteristik PEM článku a testování dynamických parametrů DMFC a AFC. Stanovení účinnosti palivových článků. Hydrolýza vody.7.Měření účinnosti fotovoltaického článku. Zápočtový test a jeho oprava, analýza chyb a udělování zápočtů.

Získané způsobilosti

Student umí vyjádřit vzorcem a rovnicí všechny významné elektrochemické děje, které tvoří základ probíraných elektrochemických zdrojů primárních, sekundárních i palivových. Umí vyjádřit vzorcem významné kyseliny, zásady i další důležité chemické látky včetně jejich reakcí a energetické bilance. Je schopen zhodnotit význam, reaktivitu a další fyzikální vlastnosti vybraných látek vyplývající z teoretického základu studia elektrochemických potenciálů a redoxních reakcí. Chápe podstatu fyzikálních a chemických vazeb sloučenin a to i na úrovni elektronových stavů. V praxi si ověří základní výkonové a provozní aspekty provozu palivových článků a vyzkouší si procesy neutralizace, galvanizace, konduktometrie a transportu iontových fragmentů v elektrolytu.

Literatura

Doležel, Ivo. Elektrochemie. Plzeň : ZČU, 1998. ISBN 80-7082-410-7.

Požadavky

Aktivní účast na cvičeních teoretických i laboratorních (omluvená 1 absence), úspěšné napsání zápočtového testu (alespoň na 60 %) nebo vypracování speciálního zadání semestrálního projektu s důrazem na oborovou příslušnost a odbornou úroveň.

Garant

Ing. Pavel Štekl, Ph.D.

Vyučující

Ing. Pavel Štekl, Ph.D.Ing. Pavel Štekl, Ph.D.