Aine eesmärk on kujundada üliõpilastel kompetentse, mis on seotud elektrokeemia teoreetiliste aluste ja kaasaegsete elektrokeemiliste tootmisprotsessidega.

The aim of this course is to shape the competencies of students related to the theoretical foundations of electrochemistry and modern electrochemical production processes.

Õppeaine läbinu:
(1) tunneb teoreetilise elektrokeemia põhimõisteid ja definitsioone, elektrokeemiliste süsteemide tüüpe, nende komponente, omadusi ja seaduspärasusi;
(2) kirjeldab elektrokeemiliste reaktsioonide mehhanisme, seletab nende termodünaamikat ja kineetikat;
(3) tunneb elektrokeemilise energia saamise ja salvestamise printsiipe, selgitab keemiliste vooluallikate (galvaani- ja kütuseelemendid, akud) ehitust ja tööpõhimõtet;
(4) analüüsib anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete elektrokeemilise sünteesi meetodeid energeetilise ja keemilise efektiivsuse ning keskkonnahoiu seisukohalt;
(5) tunneb rakendusliku elektrokeemia järgmisi valdkondi: elektrometallurgia, galvanotehnika, metallide korrosioon ja kaitsemeetodid, elektrokeemilised analüüsimeetodid;
(6) teostab iseseisvalt standardarvutusi elektrokeemiliste protsesside ja süsteemide parameetrite määramiseks;
(7) oskab iseseisvalt planeerida ja viia läbi ohutult elektrokeemilisi uuringuid, tõlgendada eksperimendi tulemusi.

Upon completion of the course, the student will be able to:
(1) understand the principles and definitions of theoretical electrochemistry, types of electrochemical systems, their components, properties, and regularities;
(2) describe the mechanisms of electrochemical reactions, explain their thermodynamics and kinetics;
(3) understand the principles of obtaining and storing electrochemical energy, explain the construction and operation principles of chemical power sources (galvanic cells, fuel cells, batteries);
(4) analyze the electrochemical synthesis methods of inorganic and organic substances from the perspectives of energy and chemical efficiency and environmental conservation;
(5) be familiar with the following areas of applied electrochemistry: electrometallurgy, electroplating, metal corrosion, and protective methods, electrochemical analysis methods;
(6) independently perform standard calculations for determining the parameters of electrochemical processes and systems;
(7) independently plan and conduct electrochemical experiments safely and interpret the results of the experiments.

Elektrolüütide vesilahused. Klassikaline elektrolüütilise dissotsiatsiooni teooria. Debye-Hückeli teooria ja aktiivsuse koefitsiendid. Mittetasakaalulised nähtused elektrolüütide lahustes. Polüelektrolüüdid, sulad ja tahked elektrolüüdid. Elektrokeemiliste süsteemide termodünaamika. Elektroodid ja elektroodide reaktsioonid. Elektrokeemiliste reaktsioonide kineetika. Rakenduslik elektrokeemia: keemilised vooluallikad (akud ja kütuseelemendid); elektrosüntees kui rohelise keemia üks peamisi meetodeid; anorgaaniliste ja orgaaniliste ainete tootmise elektrokeemilised meetodid; elektrometallurgia ja galvanotehnika; metallide korrosioon ja kaitsemeetodid; elektrokeemilised analüüsimeetodid; elektrokeemia ja keskkonnakaitse.
Laboratoorsed tööd õppejõu valikul. Näiteks: 1. Erinevate elektrolüütide elektrijuhtivuse määramine. 2. Konduktomeetriline tiitrimine. 3. Galvaanielemendi elektromootorjõu ja elektroodipotentsiaalide määramine. 4. Õppeekskursioon ettevõttesse.

Aqueous solutions of electrolytes. The classical theory of electrolytic dissociation. Debye-Hückel theory and activity coefficients. Non-equilibrium phenomena in electrolyte solutions. Polyelectrolytes, melts, and solid electrolytes. Thermodynamics of electrochemical systems. Electrodes and electrode reactions. Kinetics of electrochemical reactions. Applied electrochemistry: chemical power sources (batteries and fuel cells); electro-synthesis as one of the main methods of green chemistry; electrochemical methods for the production of inorganic and organic substances; electrometallurgy and electroplating; corrosion of metals and protective methods; electrochemical analysis methods; electrochemistry and environmental protection.
Laboratory work at the discretion of the lecturer. For example: 1. Determination of the electrical conductivity of various electrolytes. 2. Conductometric titration. 3. Determination of the electromotive force of a galvanic cell and electrode potentials. 4. Educational visit to a company.

Kontrolltööd - 40% lõpphindest
Eksam - 60% lõpphindest

Tests - 40% of the final grade
Examination - 60% of the final grade

Loengumaterjalide ja nendes viidatud lisamaterjalide läbitöötamine harjutusteks/praktikumideks ja kontrolltöödeks valmistumisel; kodutööde ülesannete lahendamine; laboratoorsete tööde protokollide vormistamine. (hinnatakse kodutöödega, struktureeritud kirjalike kontrolltöödega, mis sisaldavad teooria küsimusi ja ülesannete lahendamist ja eksamiga).

Processing lecture materials and supplementary materials when preparing for exercises/practical training and tests; solving homework assignments; formatting protocols for laboratory work. (Assessment is based on homework, structured written exams that include theoretical questions and problem-solving, and the final exam).

1. V. S. Bagotsky. Fundamentals of Electrochemistry. John Wiley & Sons, 2006
2. Christopher M.A. Brett, Ana Maria Oliveira Brett. Electrochemistry: principles, methods, and applications. Oxford University Press, 2005
3. Scott Keith. Sustainable and Green Electrochemical Science and Technology. John Wiley & Sons, 2017
4. Mahendra R. Awode. Introduction to Electrochemistry. Himalaya Publishing House 2009
5. Electrochemistry for the Environment. Christos Comninellis editor. New York etc.: Springer, 2010
6. Õppejõu poolt koostatud materjalid e-õppekeskkonnas Moodle

-