ELEKTROCHEMIA

ISBN: 978-83-01-22108-9

162 stron
format: B5
oprawa: miękka
Rok wydania: 2022

Elektrochemia jest jedną z najstarszych i najbardziej interdyscyplinarnych nauk. Jest wszędzie wokół nas, działa niespostrzeżenie nawet wewnątrz nas, często jednak pozostaje niedostrzegalna. Nowoczesne zastosowanie elektrochemii widać, w tak zróżnicowanych dziedzinach życia jak: energetyka, biologia i biochemia, opieka zdrowotna, czujniki, materiałoznawstwo; a oprócz chemii elektrochemia czerpie wiele z fizyki i matematyki. Książka składa się z sześciu rozdziałów, z których dwa pierwsze dotyczą podstawowych pojęć, odpowiednio z zakresu elektroniki i reakcji redoks. Omawiane aspekty obejmują teorię przepływu ładunku i zależności regularnie spotykanych w elektrochemii stosowanej; z których wydaje się, że największe znaczenie ma równanie Nernsta. Przed zagłębieniem się w fundamentalne zasady elektrochemii w Rozdziale 4, w którym kluczowe równania zostały wyprowadzone w oparciu o podstawowe prawa, w Rozdziale 3 zbadamy granicę elektroda-roztwór oraz wpływ wywierany przez aktywne formy redoks w roztworze na potencjały elektrodowe. W Rozdziale 5 przedstawiamy "narzędzia pracy" w obszarze chemii elektroanalitycznej, ze szczególnym uwzględnieniem polaryzacji liniowej i woltamperometrii cyklicznej, oraz niewielkimi wzmiankami odnośnie zastosowania chemii elektroanalitycznej do rozwiązywania problemów w chemii molekularnej, w badaniu samoorganizujących się monowarstw, wykrywaniu glukozy i elektrodimeryzacji. W ostatnim 6 Rozdziale, nacisk został położony na ważną rolę, jaką elektrochemia odgrywa w aplikacjach energetycznych, opartych na bateriach i ogniwach paliwowych. Po wprowadzeniu tematyki spektroskopii impedancyjnej zostaną omówione wyzwania z zakresu konstrukcji i charakterystyki urządzeń elektrochemicznych.

SPIS TREŚCI

Przedmowa
Jednostki i symbole
Równania

Rozdział 1. Wprowadzenie do elektrochemii
1.1. Wprowadzenie
1.2. Podstawowe pojęcia w obwodach elektrycznych
1.3. Napięcie, praca i entalpia swobodna (energia Gibbsa)
1.4. Podsumowanie
1.5. Ćwiczenia

Rozdział 2. Ogniwo elektrochemiczne
2.1. Wprowadzenie
2.2. Polaryzacja elektrody i zależność między ogniwami elektrochemicznymi a kondensatorami
2.3. Ogniwa galwaniczne (woltaiczne)
2.4. Równanie Nernsta
2.5. Formalne stopnie utleniania i potencjały redukcji
2.6. Prezentacja układów redoks
2.7. Podsumowanie
2.8. Ćwiczenia

Rozdział 3. Potencjały, granice faz, elektrody i transport masy
3.1. Wprowadzenie
3.2. Kiedy elektroda spotka się z roztworem - podwójna warstwa elektryczna
3.3. Polaryzacja elektrody i potencjały elektrodowe
3.4. Granica ciecz-ciecz i membrany
3.5. Elektrody wskaźnikowe
3.6. Miareczkowanie potencjometryczne
3.7. Wyznaczanie właściwości termodynamicznych na podstawie pomiarów potencjostatycznych
3.8. Transport masy przy elektrodzie
3.9. Podsumowanie
3.10. Ćwiczenia

Rozdział 4. Heterogeniczny transfer elektronów i równanie Tafela
4.1. Wprowadzenie
4.2. Transfer elektronów, teorie i pojęcia
4.3. Uzasadnienie zależności AG = -vFE
4.4. Kinetyka reakcji elektrochemicznych
4.5. Wykres Tafela
4.6. Podsumowanie
4.7. Ćwiczenia

Rozdział 5. Dynamiczne metody elektrochemiczne
5.1. Wprowadzenie
5.2. Procesy elektrochemiczne w metodach dynamicznych
5.3. Uwagi ogólne
5.4. Podsumowanie
5.5. Ćwiczenia

Rozdział 6. Baterie, ogniwa paliwowe i elektrochemiczna
spektroskopia impedancyjna
6.1. Wprowadzenie
6.2. Ogólna problematyka budowy baterii i ogniw paliwowych
6.3. Popularne typy baterii
6.4. Ogniwa paliwowe
6.5. Elektrochemiczna spektroskopia impedancyjna (EIS)
6.6. Podsumowanie
6.7. Ćwiczenia

Słowniczek terminów

Uzupełnienia

Źródła drukowane i internetowe

Skorowidz