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ASIGNATURA OPTATIVA
NIVEL MAESTRÍA
ÁREA: Química Analítica


TÉCNICAS AVANZADAS DE ELECTROQUÍMICA

Clasificación: Optativa Seriación: Ninguna
Total de Horas: Horas Teóricas: Horas Prácticas: Créditos:
60 45 15 7
Objetivo General:
Adaptar técnicas modernas electroquímicas en estudios de química analítica, bioquímica y biotecnología.
Contenido temático
  1. Conceptos generales
  2. La doble capa eléctrica
    La celda electroquímica
    Electrodos, microelectrodos y electrodos modificados
    Caída óhmica
    Reacciones en los electrodos
    Naturaleza de las reacciones
    Transferencia de electrones
    Fenómenos de adsorción y transporte de masa, energía, carga, momento y onda, en procesos electroquímicos
    Diseño de experimentos en electroquímica
  3. Espectroelectroquímica
  4. Fundamentos
    Celdas de transmisión normal
                                Electrodos ópticamente transparentes
    Transmisión en paralelo
                                Celdas de largo camino óptico
    Espectroelectroquímica bidimensional
    Celdas de reflexión
    Espectroscopía vibracional
    Espectroelectroquímica in situ
    Sistemas en flujo
    Aplicaciones
  5. Electroquimioluminicencia
  6. Análisis óptico de la interface electrodo -solución
    Aplicaciones
  7. Microscopía electrónica de barrido
  8. Respuestas electroquímicas en macro - y microelectrodos
                                Fundamentos de microscopía electroquímica
    Modos de operar en SECM
    Respuestas en feedback amperométrico
                                Feedback positivo y negativo
    Modo con barrido
                                Obtención de imágenes
    Aplicaciones
  9. Microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo
  10. Piezoelectricidad
    La microbalanza de cuarzo
    Ecuación de Sauerbrey
    Modelo electromecánico del oscilador de cuarzo
                                Circuito de Butterwort-van Dyke
    Aplicaciones
  11. Electrónica básica para electroquímica
  12. Descripción eléctrica de una celda electroquímica
    Tipos de señales en Electroquímica
    Control de la polarización
    Instrumentación electrónica
                                El puente de wheatstone
                                Amplificadores operacionales
                                Potenciostatos
                                Galvanostatos y analizadores de la respuesta en frecuencia
    Técnicas electroquímicas en el dominio del tiempo y técnicas en el dominio de la frecuencia
    Métodos perturbativos y no perturbativos en corriente directa y corriente alterna
  13. Ruido electroquímico
  14. Fundamentos
    Registros de potencial y corriente
    Resistencia al ruido
    Índice de localización
    Análisis mediante
                                Estadística
                                Series de tiempo
                                Transformadas en el dominio de la frecuencia
                                Teoría del caos
                                Redes neuronales
    Aplicaciones
  15. Impedancia electroquímica
  16. Fundamentos
    Consideraciones para aplicar la técnica
    Representación de la impedancia
    Modelos de la interfaz electroquímica
    Dispersión de las constantes de tiempo
    Análisis mediante
                                Circuitos eléctricos equivalentes
                                Modelos de funciones de trasferencia basados en ecuaciones fundamentales
                                Modelos de líneas de transmisión eléctricas
                                Análisis estadístico
                                Análisis de harmónicos
    Impedancia electroquímica localizada
    Aplicaciones
Estrategias de enseñanza-aprendizaje:
El profesor expondrá los datos fundamentales de cada uno de los temas, los cuales serán completados por lecturas de artículos científicos, seminarios, discusiones y resoluciones de casos.
Criterios de evaluación:
• Pruebas escritas: 40 % • Análisis de casos: 40 % • Seminarios: 20 %
Perfil profesiográfico requerido:
Maestro o Doctor en Ciencias con experiencia en el área
Bibliografía:
  1. Mark E. Orazem, Bernard Tribollet, Electrochemical Impedance Spectroscopy, Wiley, 2008.
  2. Carl H. Hamann, Andrew Hamnett, Wolf Vielstich, Electrochemistry, 2nd Edition , Completely Revised and Updated Edition, Wiley-VCH, 2007
  3. Allen J. Bard (Editor), Martin Stratmann (Editor), Encyclopedia of Electrochemistry, Volume 11, WILEY-VCH, 2007.
  4. Joseph Wang, Analytical Electrochemistry, 3rd Edition, WILEY-VCH, 2006
  5. Vladimir S. Bagotsky (Editor). Fundamentals of Electrochemistry, 2nd Edition, WILEY-VCH 2005.
  6. Bard, A.J. y Faulkner, L.R. “Electrochemical Methods. Fundamentals and Applications”, 2ª Ed. JohnWiley and Sons, NY, 2001.
  7. Bockris, J. O´M. y Reddy, A.K.N., “Modern Electrochemistry 1: Ionics”, 2ª Ed., Plenum Press, NY, 2000.
  8. Bockris, J. O´M., Reddy, A.K.N. y Gamboa-Aldeco, M., “Modern Electrochemistry 2ª: Fundamentals of Electrodics”, 2ª Ed. Plenum Press, NY, 2001.
  9. D.A. Eden: "Electrochemical Noise" in Uhlig's Corrosion Handbook (Second Edition), Ed. R.W. Revie, John Wiley, New York, 2000.