Fysicochemie van oplossingen en colloïden

Studiegidsnr:1002WETFEC
Vakgebied:Chemie
Academiejaar:2019-2020
Semester:1e semester
Inschrijvingsvereisten:Credit behaald voor "Algemene chemie I", "Algemene chemie II, incl. pract." en "Fysica I".
Contacturen:30
Studiepunten:3
Studiebelasting:84
Contractrestrictie(s):Geen contractrestrictie
Instructietaal:Nederlands
Examen:1e semester
Lesgever(s)Annemie Bogaerts

Deze cursusinformatie is bedoeld om de student te ondersteunen bij het verwerken van de leerstof

3. Inhoud *

Colloïdchemie is van belang in nagenoeg alle aspecten van moderne technologie. Het is alomtegenwoordig in ons dagelijks leven, met heel veel toepassingen, o.a. in de voeding, de farmacie, detergenten en cosmetica, papier, verf en inkt, fotografie,... Het speelt ook een essentiële rol in vele biologische verschijnselen op cel-niveau. Elektrochemie kent ook veel toepassingen, o.a., in batterijen, elektrolyse, corrosie,...

In deze cursus trachten we een beter begrip te krijgen van de onderliggende processen in oplossingen (zoals gebruikt in elektrochemie) en in colloïdale systemen. We trachten kwantitatieve verbanden te leggen tussen macroscopische eigenschappen van de materie enerzijds, en microscopische eigenschappen van de moleculen/atomen anderzijds. Dit doen we aan de hand van een aantal modellen, die verschillend zijn naargelang het systeem.
In het deel "fysische elektrochemie" overlopen we eerst kort de belangrijkste macroscopische aspecten van elektrochemie en lichten we enkele toepassingen toe (batterijen, corrosie, elektrolyse). Vervolgens kijken we naar de microscopische aspecten van elektrochemie, meerbepaald van ionaire oplossingen. We bekijken o.a. ion-solvent en ion-ion interactie, en we leggen het verband tussen het gedrag van opgeloste ionen en de activiteitscoëfficiënt van een oplossing, via het Debije-Hückel model. We bespreken ook het transport van ionen in oplossing (diffusie en migratie). Tenslotte bekijken we het gedrag van elektroden (metallische oppervlakken) in een oplossing, met name de vorming van een elektrische dubbellaag, wat de kern is van elektrochemie.
Aansluitend hierbij beschrijven we in het tweede deel  ("colloïdchemie") het gedrag van colloïdale systemen: nl. (analoge) opbouw van een elektrische dubbellaag, die de stabiliteit van colloïdale systemen bepaalt, aantrekking en afstoting, coagulatie, zeta-potentiaal, elektrokinetische verschijnselen,... Tenslotte gaan we dieper in op de vele toepassingen van colloïdale systemen, o.a. in de voeding, geneesmiddelen, detergenten en cosmetica, papier, verf en inkt, fotografie,...
Naast de theoretische basis wordt ook de nodige aandacht besteed aan het kunnen toepassen van de theorie, via numerieke voorbeelden.