ELECTROQUIMICA(2)

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Unidad Académica: Facultad de Ciencias Químicas, Instituto de Ciencias 
Posgrado Posgrado en Ciencias Químicas 
Nivel: Maestría en Ciencias Químicas 
Clave MCQ 
Plan: M4 
Área: Fisicoquímica 
Fecha de registro en la 
unidad académica : 
30 de marzo de 2015 
Modalidad: Curso presencial semestral 
Carácter: No obligatorio, OPTATIVA 
Nombre de la materia: ELECTROQUÍMICA 
Semestre en el plan de 
estudios: 
Primero y segundo de maestría y doctorado 
Horas semestre: 100 
Horas 
semana/Teóricas/práctic
as 
5 (5 teóricas, 0 prácticas) 
Créditos: 10 
 
Objetivo general de la materia 
Dar a conocer las leyes y ecuaciones que rigen los procesos de transferencia 
de carga y masa involucrados en los sistemas electroquímicos. Explicar el 
fundamento de las técnicas electroquímicas y su empleo en el estudio de 
diversos sistemas donde ocurre transferencia de carga. Resaltar la importancia 
de la electroquímica y su aplicación en áreas como: energías alternas, química 
orgánica (electrosíntesis), química analítica (sensores electroquímicos), química 
ambiental (tratamiento de agua, suelo y aire contaminados), materiales 
(electrodeposición y corrosión), así como la correlación existente entre la 
electroquímica y la química del estado sólido, física del estado sólido y técnicas 
de caracterización superficial. 
 
 
Contenidos temáticos 
UNIDAD DE APRENDIZAJE 1 (Duración en horas: 10) 
NOMBRE: Conceptos generales de la electroquímica 
OBJETIVO: El alumno será capaz de explicar el concepto de electroquímica y 
su aportación a otras ramas de la ciencia. Así mismo, conocerá las partes que 
integran un sistema electroquímico y las propiedades que lo caracterizan. 
Tema 1. Definición de la electroquímica y su relación con otras ciencias 
Tema 2. Tipos de conductores y sus propiedades 
Tema 3. División general de la electroquímica (iónica y electródica) 
Tema 4. Leyes de Faraday 
Tema 5. La interfase electrodo-electrolito y teorías de la doble capa eléctrica 
Tema 6. Interfases polarizables y no polarizables 
 
UNIDAD DE APRENDIZAJE 2 (Duración en horas: 20) 
NOMBRE: Electroquímica iónica 
OBJETIVO: El alumno comprenderá las propiedades de las disoluciones 
electrolíticas y las aportaciones y limitaciones de las teorías más 
representativas que intentan explicar los fenómenos que en ellas ocurren. 
También será capaz de aplicarlas para el cálculo de parámetros fisicoquímicos 
relacionados con el comportamiento de los electrolitos. 
Tema 1. Conductividad electrolítica 
Tema 2. Tipos de transporte de carga en disoluciones electrolíticas (migración, 
difusión y convección) 
Tema 3. Teoría de la disociación electrolítica de Arrhenius y sus limitaciones 
Tema 4. Teoría de la interacción iónica de Debye y Hückel 
UNIDAD DE APRENDIZAJE 3 (Duración en horas: 20) 
NOMBRE: Electródica 
OBJETIVO: El alumno será capaz de diferenciar entre una celda galvánica y 
una celda electrolítica. Conocerá los elementos que constituyen al potencial 
electroquímico. Aprenderá la clasificación de los electrodos existentes según su 
constitución química y física. Así mismo, podrá identificar los parámetros 
involucrados en la velocidad de transferencia electrónica y las ecuaciones 
aplicables a los distintos tipos de control cinético. 
Tema 1. Tipos de celdas electroquímicas: galvánicas y electrolíticas 
Tema 2. Potenciales eléctricos: externo, interno y superficial 
Tema 3. Definición de potencial electroquímico y su deducción 
Tema 3. Tipos de electrodos: De primera, segunda y tercera clase y electrodos 
redox 
Tema 4. Electrodos de referencia. Importancia y clasificación 
Tema 5. Fenómenos de transporte en sistemas electroquímicos: transporte de 
carga y masa 
Tema 5. Cinética electroquímica. 
 UNIDAD DE APRENDIZAJE 3 (Duración en horas: 30) 
NOMBRE: Técnicas electroquímicas 
OBJETIVO: Se dará a conocer la importancia de las distintas técnicas 
electroquímicas, sus fundamentos y aplicaciones. El alumno será capaz de 
determinar la técnica o técnicas adecuadas a emplear dependiendo de las 
características de un sistema de interés y de la información que se requiere 
obtener. 
Tema 1. Clasificación de los procesos redox de acuerdo a la existencia o 
ausencia de transporte de masa 
Tema 2. Técnicas electroquímicas en el equilibrio y fuera del equilibrio 
Tema 3. Clasificación de las técnicas dependiendo del tipo de perturbación 
aplicada (potencial, corriente y carga) 
Tema 4. Voltamperometría (lineal, cíclica, de onda cuadrada, diferencial de 
pulsos, disco rotatorio), cronoamperometría y cronopotenciometría 
Tema 5. Otras técnicas electroquímicas (espectroscopia de impedancia 
electroquímica y microbalanza electroquímica de cristal de cuarzo) 
Tema 6. Empleo de las técnicas electroquímicas para la determinación de 
mecanismos de reacción 
 
 UNIDAD DE APRENDIZAJE 4 (Duración en horas: 20) 
NOMBRE: Aplicaciones de la electroquímica 
OBJETIVO: Se dará a conocer al alumno las aplicaciones y ventajas del 
empleo de la electroquímica en la resolución de diferentes problemas y en la 
generación de conocimiento científico, así como en el desarrollo de tecnologías 
novedosas que coadyuven al bienestar social y ambiental. 
Tema 1. Electroquímica ambiental 
Tema 2. Electroquímica orgánica 
Tema 3. Electroquímica inorgánica 
Tema 4. Electroquímica analítica 
Tema 5. Electroquímica de superficies y electrocatálisis 
Tema 6. Conversión y almacenamiento de energía 
Tema 7. Electroquímica de materiales moleculares 
Tema 8. Electrodepósitos y corrosión 
 
 
Perfil del alumno al terminar la materia 
Al terminar el curso, el alumno será capaz de aplicar los métodos electroquímicos 
para la resolución de problemas en sistemas que involucren procesos de 
transferencia de carga. Así mismo, habrá adqurido los conocimientos necesarios 
para desarrollar investigación en el área de la Electroquímica. 
 
Marco conceptual 
La electroquímica es la rama de la fisicoquímica que estudia los procesos de 
conversión de energía química en energía eléctrica y viceversa. Dado el gran 
número de aplicaciones que puede tener, desde el estudio fundamental de 
procesos de transferencia de carga hasta el desarrollo de nuevas tecnologías, es 
necesario abordar en el programa de estudios los aspectos básicos de esta 
disciplina, tales como los tipos de sistemas electroquímicos y sus características 
físicas y químicas. Así mismo, se requiere la enseñanza de las teorías que 
explican el comportamiento de la interfase electrodo/electrolito y de los 
fenómenos de transferencia de carga a través de dicha interfase, tomando en 
cuenta los procesos que controlan la velocidad de la reacción. Por otro lado, para 
que el alumno entienda estos conceptos, es necesario que conozca su aplicación 
a sistemas experimentales mediante el aprendizaje de las diferentes técnicas 
electroquímicas, así como sus ventajas, limitaciones y condiciones. Por último, el 
conocimiento de las diferentes aplicaciones de la electroquímica proporcionará al 
estudiante un campo de visión amplio sobre la importancia de esta ciencia y su 
contribución al desarrollo de la sociedad y el cuidado del medio ambiente, y al 
mismo tiempo le dará las bases para el estudio sistemático o bien el 
planteamiento de soluciones en problemas específicos que involucren sistemas 
heterogéneos con transferencia de carga. 
 
Descripción del proceso enseñanza-aprendizaje 
Se emplearán diferentes actividades didácticas para la transmisión de los 
conocimientos teóricos hacia los alumnos, tales como exposición de los temas 
mediante medios electrónicos (diapositivas) y en pizarrón, resolución de 
problemas, tareas y actividades de investigación y exposición de temas por parte 
de los alumnos para complementar la información recibida del profesor. También 
se propondrá la lectura y discusión de artículos científicos donde el alumno pueda 
apreciar la aplicación de los temas de la asignatura y entender la interpretación 
de resultados experimentales. De esta manera, laclase será interactiva, donde el 
alumno proponga, analice y discuta. Se promoverá en el alumno un criterio 
analítico con el que sea capaz de evaluar la información recibida y corroborarla 
con información adicional obtenida de artículos y libros. 
 
Actividades de evaluación 
Exámenes parciales 60% 
Exposiciones 20 % 
Discusión de artículos científicos 5 % 
Tareas 5 % 
Proyecto de investigación 10 % 
 
Acreditación 
Estar inscrito en el programa del Posgrado en Ciencias Químicas de la BUAP 
Asistir como mínimo al 80% de las sesiones 
La calificación mínima para considerar la asignatura como acreditada será de 7. 
Cumplir con las actividades académicas señaladas por el profesor y el PE. 
 
Bibliografía 
1. Bockris, J. O’M.; Reddy, A.K.N. Gamboa-Aldeco, M.: “Modern 
Electrochemistry 2A”; Second edition. Fundamentals of Electrodics. Kluwer 
Academic Publishers., New York, 2002 
2. Bockris, J. O’M.; Reddy, A.K.N.: “Modern Electrochemistry 1A”; Second 
edition. Ionics. Kluwer Academic Publishers., New York, 2002 
3. Scholz. F. “Electroanalytical methods. Guide to experiments and 
applications”. 2nd revised and extended edition, Springer, London, 2010. 
4. Brett, C.A., Oliveira-Brett, A.M. “Electrochemistry. Principles, Methods, and 
Applications”. Oxford University Press, N.Y., 1993. 
5. Bagotsky V.S., “Fundamental of Electrochemistry”. 2nd Ed., John Wiley & 
Sons, Inc., Publication. New Jersey. 2006 
6. Koryta, J., Dvorak J., kavan, L. “Principles of Electrochemistry”. Second 
Ed., John Wiley & Sons, Inc., England, 1993. 
7. Castellan, G.W, “Fisicoquímica”, 2a Ed., Addison-Wesley Iberoamericana, 
México D.F., 1987. 
8. Bard, A.J., Faulkner, L.R.,; “Electrochemical Methods: Fundamentals and 
applications”, 2nd Ed., John Wiley & Sons, U.S.A., 2000. 
9. Costa, J.M, “Fundamentos de Electródica: Cinética electroquímica y sus 
aplicaciones”, Alhambra, España, 1981. 
 
Nombre de los profesores que participaron en la revisión y actualización del 
contenido de la asignatura 
1. Dra. Erika Méndez Albores 
2. Dr. Miguel Ángel González Fuentes