SEI/UFU - 6093426 - Plano de Ensino

UNIVERSIDADE FEDERAL DE UBERLÂNDIA
Coordenação do Programa de Pós-Graduação em Química

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Timbre

Plano de Ensino

IDENTIFICAÇÃO

Componente Curricular:

Técnicas Eletroquímicas

Unidade Ofertante:

PPGQUI

Código:

PQ111

Período/Série:

Turma:

Carga Horária:

Natureza:

Teórica:

Prática:

Total:

Obrigatória:

( )

Optativa:

(X)

Professor(A):

Sheila Cristina Canobre

Ano/Semestre:

2025/1

Observações:

sextas-feiras das 14h às 17h40

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 proporcionará aos alunos o aprimoramento das principais técnicas eletroquímicas com ênfase em aplicações eletroanalíticas, bioeletrocatálise e de prevenção à corrosão e uma revisão dos conceitos teóricos fundamentais da eletroquímica.

OBJETIVO

Objetivo Geral:

Aprimorar os conceitos de eletroquímica, aprender a fundamentação teórica das principais técnicas eletroquímicas e suas aplicações em análises e caracterizações eletroquímicas, com ênfase em aplicações de sistemas tecnológicos que se baseiam em processos eletroquímicos.

Objetivos Específicos:

- Revisar e aprimorar os conceitos fundamentais de eletroquímica;

-Aprender a fundamentação teórica das principais técnicas eletroquímicas e suas aplicações em análises e caracterizações eletroquímicas, com ênfase em aplicações de sistemas tecnológicos que se baseiam em processos eletroquímicos, eletrocatalíticos; bioeletrocatálise e de prevenção à corrosão

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. Filmes de 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 tais como: solução salina (3,5% NaCl) ou ácida. Essa técnica é bastante aplicada para avaliação da eficácia e identificação da região de atuação do filme de inibidor (anódica ou catódica ou mista) em aços de baixo carbono em diferentes eletrólitos.

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; Espectrometria de Impedância Eletroquímica

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

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

METODOLOGIA

Exposição no quadro negro; projeções de transparências e slides. Aplicação, dedução de equações e resolução de listas de exercícios.

Serão utilizados os seguintes recursos didáticos: Microsoft Teams, WhatsApp e e-mail para disponibilização dos slides das aulas dadas, listas de exercícios, artigos científicos

Será definido, em comum acordo com os alunos, um horário por semana de atendimento para solucionar dúvidas referentes aos diversos assuntos da disciplina e da resolução dos exercícios.

AVALIAÇÃO

- Apresentação de seminários 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 que deverá ser manuscrita e entregue nos dias das respectivas avaliações.

- 02 provas (1ª e 2ª ) com conteúdos parciais no valor de 30 pontos cada  Serão provas dissertativas, individuais e sem consulta abordando o conteúdo apresentado e discutido em sala de aula.

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 of Electrochemical 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 Electrochemical Systems".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: ____/____/______

Coordenação do Curso de Pós-Graduação em Química

Documento assinado eletronicamente por Sheila Cristina Canobre, Professor(a) do Magistério Superior, em 17/02/2025, às 23:19, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

Documento assinado eletronicamente por Jefferson Luis Ferrari, Presidente, em 19/02/2025, às 13:34, conforme horário oficial de Brasília, com fundamento no art. 6º, § 1º, do Decreto nº 8.539, de 8 de outubro de 2015.

Documento assinado eletronicamente por Fabio Augusto do Amaral, Professor(a) do Magistério Superior, em 19/02/2025, às 14:53, 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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Referência: Processo nº 23117.008788/2025-57

SEI nº 6093426