Métodos electroquímicos
(Curso Académico 2020 - 2021)

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• CG01 - Tener habilidad en el empleo de las principales fuentes de información y documentación, incluyendo el manejo de bases de datos e internet

• CB07 - Que los estudiantes sepan aplicar los conocimientos adquiridos y su capacidad de resolución de problemas en entornos nuevos o poco conocidos dentro de contextos más amplios (o multidisciplinares) relacionados con su área de estudio
• CB10 - Que los estudiantes posean las habilidades de aprendizaje que les permitan continuar estudiando de un modo que habrá de ser en gran medida autodirigido o autónomo

• CE01 - Aplicar las técnicas instrumentales más adecuadas para la identificación, cuantificación, separación, caracterización y determinación estructural
• CE13 - Aplicar los conocimientos de la Electroquímica a la solución de problemas energéticos, medioambientales y la degradación de materiales.

Tema 1.
Introducción a la Electroquímica. Termodinámica y Cinética Electroquímicas. Estructura de la doble capa eléctrica: principales modelos. Instrumentación electroquímica.
Tema 2.
Transporte iónico: tipos de flujos. Difusión iónica en presencia de “electrolitos de fondo”. Análisis de “i”; gradiente de concentración junto al electrodo; corriente límite. La variable tiempo en los procesos de transporte. Segunda ley de Fick.
Tema 3.
Características de los procesos electródicos reversibles. Condiciones iniciales y límites. Solución general de procesos controlados por difusión plana. Transformadas de Laplace. Método potenciostático: Aplicación de las curvas i-E.
Tema 4.
Método galvanostático. Solución para i = cte. Expresión y análisis de la curva cronopotenciométrica: potencial de semi-onda; tiempo de transición; Aplicaciones analíticas.
Tema 5.
Métodos de potencial controlado o métodos voltamétricos: tipos usuales de dependencias E=f (t). Voltametría de variación lineal. Curvas i-E; aproximaciones; corriente y potencial de pico.
Tema 6.
Procesos irreversibles: consideraciones sobre la cinética de la reacción de transferencia electrónica. Tratamiento del paso de corriente según el método del “estado activado”. Coeficiente de transferencia. Expresión y análisis de “i”. Constantes específicas de velocidad. Ecuación de Butler-Volmer y su análisis.
Tema 7.
Técnicas de corriente alterna. Circuito equivalente de una célula. Interpretación de la impedancia faradaica. Parámetros cinéticos a partir de medidas de impedancia.

Seminario 1: Problemas temas 1, 2 y 3
Seminario 2: Problemas temas 4, 5, 6 y 7

Práctica 1: Potenciostato-Galvanostato. 1a: Métodos Potenciostático-Galvanostático. 1b: Voltametría Lineal y Cíclica. Curvas de Polarización.
Práctica 2: Simulación Electroquímica.
Práctica 3: Metodologías Teóricas de la Ciencia Electroquímica.

Estará en inglés el material usado en clases teóricas, seminarios, tutorías y prácticas en laboratorio y en aula de informática, a saber:
1.- Toda la bibliografía (books, papers and bibliography of reviews).
2.- Manual de Instrucciones del Sistema Potenciostato-Galvanostato (transient experiments and periodic experiments).
3.- Softwares comerciales para simular y procesar datos (DigiSim, Maple, Maxima, GNUPlot  y otros).

- Clases magistrales. Se orientan a explicar los aspectos básicos del temario con la finalidad de facilitar la comprensión y aplicación de los procedimientos específicos de la asignatura. En la explicaciones se hará uso de los medios audiovisuales disponibles, principalmente el cañón de proyección, material impreso, etc.
-Resolución de problemas: Permitirán ejercitar, ensayar y poner en práctica los conocimientos previos; para ello, el profesor propondrá y resolverá problemas y ejercicios representativos con el uso de softwares comerciales.
- Prácticas en el laboratorio. Incluyen un seminario de introducción y otro de conclusiones y la realización de las prácticas con el seguimiento y apoyo del profesor. En las prácticas se aprenderá el manejo del conjunto instrumental Potenciostato-Galvanostato-Ordenador. Se analizarán los resultados obtenidos y se presentará un informe detallado.
-Prácticas en aula de informática. El profesor explicará softwares comerciales para realizar simulaciones de experimentos electroquímicos. Se debe subrayar que dichas simulaciones será de mucha utilidad en el proceso de aprender conceptos dentro de la Ciencia Electroquímica. En estas prácticas también se aprenderán los protocolos sistemáticos de las metodologías matemáticas de la Ciencia Electroquímica mediante la utilización de softwares comerciales. El alumno, en tiempo de trabajo personal, realizará ejercicios seleccionados por el profesor con el objetivo de profundizar en el conocimiento de los mismos.
- Seminarios. Serán actividades monográficas supervisadas con participación compartida (profesores y estudiantes). La finalidad es construir conocimiento a través de la interacción y la actividad de los estudiantes. Se trabajarán sobre diferentes aspectos: planteamiento y resolución de casos, resolución de problemas por parte de los alumnos, puesta en común sobre un tema, profundización sobre un tema.
- Tutorías se considerarán periodos de instrucción y/o orientación realizados por el profesor con el objetivo de revisar y discutir los materiales y temas presentados en las clases, seminarios, lecturas, realización de trabajos.

Actividades formativas	Horas presenciales	Horas de trabajo autónomo	Total horas	Relación con competencias
Clases teóricas	14,00	0,00	14,0	[CE13], [CE01], [CB10], [CB07], [CG01]
Clases prácticas (aula / sala de demostraciones / prácticas laboratorio)	10,00	0,00	10,0	[CE13], [CE01], [CB10], [CB07], [CG01]
Realización de seminarios u otras actividades complementarias	4,00	0,00	4,0	[CE13], [CE01], [CB10], [CB07], [CG01]
Asistencia a tutorías	2,00	0,00	2,0	[CE13], [CE01], [CB10], [CB07], [CG01]
Estudio autónomo	0,00	18,00	18,0	[CE13], [CE01], [CB10], [CB07], [CG01]
Preparación de seminarios, elaboración de memorias y/o informes de las prácticas realizadas, resolución de ejercicios que le haya entregado el profesor, preparación de debates, preparación de exposición oral, lecturas recomendadas, búsquedas bibliográfica	0,00	27,00	27,0	[CE13], [CE01], [CB10], [CB07], [CG01]
Total horas
Total ECTS

- Oldham, Keith B.; Myland, Janice C.; \"Fundamentals of Electrochemical Science\", Academic Press, 1994.
- Oldham, Keith B.; Myland, Janice C.; Bond, Alan M.; \"Electrochemical Science and Technology. Fundamentals and     Applications, John Wiley & Sons, 2013.
- Bard, Allen J.; Faulkner, Larry R.;  \"Electrochemical Methods. Fundamentals and Applications\", John Wiley&Sons, 2001.

-  Compton, Richard; Banks,  Craig E.; \" Understanding Voltammetry\",  World Scientific, 2009.

El proceso de aprendizaje de los alumnos en la convocatoria de enero será evaluado mediante evaluación continua, donde se considerará la asistencia y la participación en las diferentes actividades de la asignatura , las tareas marcadas, las exposiciones orales de trabajos, la evaluación a través de cuestionarios on line o presenciales de cada uno de los temas vistos en clase así como de la comprensión de los procedimientos que se realizarán en el laboratorio, la actitud y el método de trabajo durante las prácticas, y los informes de las prácticas realizadas.
El alumnado que no pueda desarrollar normalmente las actividades previstas en la evaluación continua, tendrá que realizar una prueba final teórica-práctica en enero sobre todos los contenidos de la asignatura, que tendrá lugar en el periodo recogido en el calendario académico, para poder superar la asignatura.
En el resto de las convocatorias se realizará un examen teórico-práctico sobre los contenidos de la asignatura y su calificación final será la correspondiente a dicho examen. En el supuesto de que se hubiesen superado con anterioridad, la calificación de las prácticas de laboratorio obtenida en la evaluación continua se tendrá en cuenta en la evaluación final.

Tipo de prueba	Competencias	Criterios	Ponderación
Trabajos y proyectos	[CE01], [CB10], [CB07], [CG01]	SE2 – Evaluación continua: Evaluación de los trabajos, proyectos y ejercicios realizados a propuesta del profesor. Se valorará la presentación; la capacidad de análisis y síntesis; la capacidad de organización y planificación; los resultados, discusión e interpretación de los resultados y el razonamiento crítico.	40,00 %
Informes memorias de prácticas	[CE13], [CE01], [CB10], [CB07], [CG01]	SE7 - Evaluación de las actividades no presenciales relacionadas con las clases de laboratorio: memorias y/o informes de las prácticas entregados.Se valorará el dominio de los contenidos de la asignatura, la entrega del informe en el plazo establecido, la estructura, originalidad y presentación y la discusión e interpretación de los resultados.	25,00 %
Técnicas de observación	[CB10], [CB07], [CG01]	SE1 – Evaluación continua: Control de asistencia y participación activa en todas las actividades de la asignatura	5,00 %
Evaluación del estudiante en las clases de laboratorio	[CE01], [CB10], [CB07], [CG01]	SE5 - Evaluación continua del estudiante en las clases de laboratorio.Se valorará la asistencia participativa, la manipulación del material y equipos, organización del trabajo, la comprensión y empleo del guión de prácticas, la realización de cálculos y el trabajo en equipo.	30,00 %

La fecha en que se realizarán la prueba final contemplada en la evaluación continua de la convocatoria de enero y la evaluación única en las diferentes convocatorias se puede consultar en
http://www.ull.es/view/master/mquimica/Calendario_de_examenes/es
Por último, destacar que la distribución de los temas por semana en el cronograma es orientativa, pudiendo sufrir cambios según las necesidades de organización docente.

Semana	Temas	Actividades de enseñanza aprendizaje	Horas de trabajo presencial	Horas de trabajo autónomo	Total
Semana 1:	Temas 1, 2 y 3 Práctica 2 Práctica 3	Clases teóricas y seminario. Se le proponen la respuesta puntual a cuestiones, que deben entregar. Se les da una hoja de problemas que van resolviéndolos y en el seminario tienen que explicar alguno de ellos. Se les abre un cuestionario en el aula virtual.	7.50	11.25	18.75
Semana 2:	Temas 4 y 5 Práctica 2 Práctica 3	Clases teóricas y tutoría. Se continúan la resolución de problemas. Se les plantea la realización de un trabajo sobre Simulaciones Voltamétricas. Metodologías Teóricas.	7.50	11.25	18.75
Semana 3:	Temas 6 y 7 Práctica 2 Práctica 3	Clases teóricas y seminario. Simulaciones de curvas de polarización. Simulaciones de espectros de impedancia. Metodologías Teóricas .	6.00	9.00	15.00
Semana 4:	Práctica1	Clases prácticas en el laboratorio. Elaboración de informes sobre las prácticas. Estos informes serán individuales, en algunas experiencias y en grupo en otras.	9.00	6.00	15.00
Semana 5:		Entrega de todas las actividades.	0.00	7.50	7.50
Total			30.00	45.00	75.00