Detail předmětu

Praktická chemie pro elektrotechniky

FEKT-BPC-PCEAk. rok: 2019/2020

Atomy a molekuly, jejich orbitaly a hybridizace. Reakce, oxidace a redukce. Materiály pro elektrotechniku. Kapaliny, plyny, roztoky a jejich fyzikální vlastnosti. Chemické rovnováhy a reakční rychlosti. Úvod do laboratorní techniky. Koroze, povrchové úpravy materiálů. Úvod do fotochemie. Úvod do elektrochemie. Elektrochemické metody. Elektrochemická impedanční spektroskopie.

Výsledky učení předmětu

Student v předmětu získá teoretické i praktické základy z oblasti chemie a elektrochemie. Na základě těchto znalostí bude schopen precizně a bezpečně provádět běžné laboratorní úkony potřebné pro svá měření v chemické a elektrochemické laboratoři.

Prerekvizity

Předmět je navržen jako úvod do chemie pro elektrotechniky, nevyžaduje tedy jiné prerekvizity, než znalosti získané během středoškolského studia a povinných předmětů Elektrotechnika I a Elektrotechnika II. Práce v laboratoři je podmíněna platnou kvalifikací „pracovníka poučeného“ dle Vyhl. 50/1978 Sb., kterou musí studenti získat před zahájením výuky. Informace k této kvalifikaci jsou uvedeny ve Směrnici děkana Seznámení studentů s bezpečnostními předpisy.

Doporučená nebo povinná literatura

Jiří Barek, František Opekar, Karel Štulík: Elektroanalytická chemie, s. 188, ISBN 80-246-1146-5 (CS)
Miloslav Pekař: Přednášky z termodynamiky a elektrochemie, s. 148, ISBN 978-80-214-5079-0 (CS)
Peter Pelikán: Fyzikální chemie - struktura hmoty, ISBN 80-214-1583-6 (CS)
Antonín Růžička, Zdirad Žák, Aleš Mareček: Laboratorní technika a cvičení z anorganické chemie, s. 149 (CS)
Jaromír Tulka: Povrchové úpravy materiálů, ISBN 80-214-3062-4 (CS)
Božena Kábelová, Ivana Pilátová, Zdenka Hanáková: Laboratorní technika II, s. 113, ISBN 80-214-1450-2 (CS)

Plánované vzdělávací činnosti a výukové metody

Metody vyučování závisejí na způsobu výuky a jsou popsány článkem 7 Studijního a zkušebního řádu VUT.

Způsob a kritéria hodnocení

Za absolvování všech laboratorních cvičení a správné vypracování všech protokolů student získá maximum 20 bodů. Dalších 20 bodů bude uděleno za zápočtový test z laboratorních znalostí. Minimální rozsah vypracování jednotlivých laboratorních úloh stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu. Závěrečná ústní zkouška bude hodnocena maximem 60 bodů.

Jazyk výuky

čeština

Osnovy výuky

1. Úvod do chemie pro elektrotechniky: jednoduchá charakteristika atomů a molekul, chemické vazby, atomové, molekulární hmotnosti.
2. Atomové orbitaly, koncept molu a koncentrace, hybridizace.
3. Názvosloví, základní reakce, oxidace a redukce.
4. Vlastnosti prvků a materiálů pro elektrotechniku: kovy, polovodiče, kompozity, polymery. Elektrochemická řada kovů.
5. Kapaliny a plyny (tekutiny) - fyzikální vlastnosti a jejich měření.
6. Roztoky, koncentrace, aktivita, iontová síla, pH, vodivost.
7. Rovnováhy. Reakční rychlosti.
8. Praktické návody pro práci v laboratoři. Přístroje, laboratorní vybavení a základní analytické metody.
9. Koroze, odolnost materiálů, pokročilé a „smart“ materiály. Fázové diagramy. Ochrana proti korozi.
10. Elektromagnetické záření a materiály. Fotocitlivost, degradace, světlo a energie.
11. Základní informace o elektrochemii. Elektrody, galvanické a elektrolytické články.
12. Elektrochemické metody, potenciometrie a voltametrie.
13. Přehled elektroniky střídavého proudu. Střídavé metody elektrochemie - elektrochemická impedanční spektroskopie.

Cíl

Cílem předmětu je seznámit studenty se základy chemie a elektrochemie a poskytnout jim praktické znalosti využitelné zejména při řešení semestrálních projektů, bakalářských a diplomových prací s problematikou zaměřenou na experimentální činnosti v elektrochemických a elektrotechnických laboratořích. Součástí laboratorních cvičení bude výuka ovládání laboratorních přístrojů a rovněž precizní, reprodukovatelné a bezpečné provádění základních analytických procesů jako např. příprava roztoků, filtrace, titrace, vážení.

Vymezení kontrolované výuky a způsob jejího provádění a formy nahrazování zameškané výuky

Podmínky pro úspěšné ukončení předmětu stanoví každoročně aktualizovaná vyhláška garanta předmětu.

Zařazení předmětu ve studijních plánech

  • Program BPC-MET bakalářský, 3. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

  • Program EEKR-CZV celoživotní vzdělávání (není studentem)

    obor ET-CZV , 1. ročník, zimní semestr, 5 kreditů, povinně volitelný

Typ (způsob) výuky

 

Přednáška

26 hod., nepovinná

Vyučující / Lektor

Laboratorní cvičení

26 hod., povinná

Vyučující / Lektor