2024
Eletroquímica
Nome: Eletroquímica
Cód.: QUI14153L
6 ECTS
Duração: 15 semanas/156 horas
Área Científica:
Química
Língua(s) de lecionação: Português
Língua(s) de apoio tutorial: Português
Objetivos de Desenvolvimento Sustentável
Objetivos de Aprendizagem
Pretende-se que os alunos adquiram e desenvolvam conhecimentos em Eletroquímica, e fiquem com uma perspetiva abrangente e integrada desta área científico-tecnológica no desenvolvimento e progresso sustentável da Sociedade. No final, os alunos devem: a) Reconhecer que a Eletroquímica é uma área do conhecimento muito relevante e com expressão ubíqua em domínios da Sociedade tão importantes como a Energia, Saúde, Ambiente, Indústrias e até Segurança; b) Conhecer e saber aplicar criteriosamente os aspetos teóricos e práticos relativos à implementação e uso: b.1) de meios, materiais e técnicas eletroquímicas de caracterização, análise, produção, modificação, tratamento, remoção, reciclagem e purificação de substâncias/materiais/dispositivos; e, b.2) de dispositivos eletroquímicos de conversão e armazenamento de energia elétrica; c) Reconhecer que a corrosão metálica, em particular, é um fenómeno eletroquímico que importa estudar, compreender, monitorizar, controlar e mitigar.
Conteúdos Programáticos
Relevância da Eletroquímica no contexto da Sociedade atual e de um desenvolvimento efetivamente sustentável.
Aspetos teóricos e práticos fundamentais de Eletroquímica no seio de fases condutoras e na interface destas.
Técnicas de caracterização eletroquímica, de espécies químicas e de novos materiais, de processos e de dispositivos eletroquímicos.
Conversão e Armazenamento eletroquímico de energia elétrica: Células primárias, secundárias, de combustível, fotoeletroquímicas e supercondensadores.
Eletrossíntese e modificação eletroquímica: produção (e.g., H2) e transformação eletrolítica de substâncias inorgânicas, orgânicas e de materiais inovadores.
Processos eletroquímicos de tratamento, de reciclagem, de eliminação e de purificação de substâncias e materiais, valiosos ou nocivos.
Eletrometalurgia: produção de metais, acabamento e processamento metálico
Corrosão Metálica: Conceitos fundamentais, impactos negativos do fenómeno, técnicas de monitorização e medidas de proteção e controlo
Aspetos teóricos e práticos fundamentais de Eletroquímica no seio de fases condutoras e na interface destas.
Técnicas de caracterização eletroquímica, de espécies químicas e de novos materiais, de processos e de dispositivos eletroquímicos.
Conversão e Armazenamento eletroquímico de energia elétrica: Células primárias, secundárias, de combustível, fotoeletroquímicas e supercondensadores.
Eletrossíntese e modificação eletroquímica: produção (e.g., H2) e transformação eletrolítica de substâncias inorgânicas, orgânicas e de materiais inovadores.
Processos eletroquímicos de tratamento, de reciclagem, de eliminação e de purificação de substâncias e materiais, valiosos ou nocivos.
Eletrometalurgia: produção de metais, acabamento e processamento metálico
Corrosão Metálica: Conceitos fundamentais, impactos negativos do fenómeno, técnicas de monitorização e medidas de proteção e controlo
Métodos de Ensino
O ensino/aprendizagem basear-se-á na participação ativa do aluno na sala/laboratório e no trabalho complementar que realiza fora desta, mediante as orientações fornecidas pelo docente. Para isso, explorar-se-á a vertente utilitária da Eletroquímica no nosso quotidiano e utilizar-se-ão no decurso das aulas, métodos didáticos interativos e atividades laboratoriais de investigação, capazes de motivar e promover a participação crítica dos alunos. A avaliação basear-se-á nas classificações obtidas numa componente teórica (T) e numa componente prática (P), de modo que classificação final, CF=0,6T+0,4P≥10. A classificação da componente (T) será a média das classificações obtidas em duas provas de avaliação escritas, ou de um exame final escrito. A classificação da componente (P) incluirá a avaliação contínua do desempenho nas aulas laboratoriais (15%) e a classificação resultante da realização e discussão de relatórios individuais escritos, sobre as atividades práticas laboratoriais (85%).
Bibliografia
Bard, A.J. & Faulkner, L.R. (2001). Electrochemical Methods: Fundamentals and Applications (2nd ed.). New York, NY: John Wiley & Sons.
Scholz, F. (Ed.) (2010). Electroanalytical Methods: Guide to Experiments and Applications (2nd ed.). Berlin: Springer-Verlag.
Bagotsky, V.S., Skundin, A.M. & Volfkovich, Y.M. (2015). Electrochemical Power Sources - Batteries, Fuel Cells, and Supercapacitors. Hoboken, USA: John Wiley & Sons.
Wallace, G.G., Spinks, G.M., Kane-Maguire, L.A.P. & Teasdale, P.R. (2009). Conductive Electroactive Polymers - Intelligent Polymer Systems (3rd ed.). Boca Raton, USA: CRC Press.
Reddy, K.R. & Cameselle, C. (Eds.) (2009). Electrochemical Remediation Technologies for Polluted Soils, Sediments and Groundwater. New York, NY: John Wiley & Sons.
Scholz, F. (Ed.) (2010). Electroanalytical Methods: Guide to Experiments and Applications (2nd ed.). Berlin: Springer-Verlag.
Bagotsky, V.S., Skundin, A.M. & Volfkovich, Y.M. (2015). Electrochemical Power Sources - Batteries, Fuel Cells, and Supercapacitors. Hoboken, USA: John Wiley & Sons.
Wallace, G.G., Spinks, G.M., Kane-Maguire, L.A.P. & Teasdale, P.R. (2009). Conductive Electroactive Polymers - Intelligent Polymer Systems (3rd ed.). Boca Raton, USA: CRC Press.
Reddy, K.R. & Cameselle, C. (Eds.) (2009). Electrochemical Remediation Technologies for Polluted Soils, Sediments and Groundwater. New York, NY: John Wiley & Sons.
