2010/2011

26271 Fysisk kemi

Engelsk titel: 


Physical Chemistry

Sprog:


Point (ECTS )


5

Kursustype:   

Diplomkursus
Kurset udbydes under åben uddannelse


Skemaplacering:

E2B og F3A

 

Undervisningsform:

Klasseundervisning

Kursets varighed:

13-uger

Eksamensplacering:

E2B,   F3A 

Evalueringsform:

Eksamens varighed:

Hjælpemidler:

Bedømmelsesform:

Tidligere kursus:

26270/26272

Pointspærring:

Obligatoriske forudsætninger:


Overordnede kursusmål:

Målet for kurset er at give de studerende et dybtgående kendskab til en række grundbegreber i klassisk termodynamik, hvorved de bliver i stand til at analysere og beregne stof- og energiomsætninger under kemiske processer med relevans for grundfagskemi, kemiteknik og bioteknologi.


Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
  • gengive termodynamikkens hovedsætninger og skelne imellem intensive og ekstensive egenskaber og imellem størrelser der er tilstandsfunktioner, og størrelser der er vejafhængige.
  • bestemme kompressionsfaktoren af en real gas.
  • beregne tilført varme, tilført arbejde og ændringen i indre energi, enthalpi, entropi, Gibbs- og Helmholtzfrienergi for processer.
  • beregne standard reaktionsenthalpi, -entropi og -Gibbsfrienergi og ligevægtskonstanter ved forskellige temperaturer.
  • redegøre for og anvende ligevægtsbetingelser og spontanitetskrav.
  • kvantitativt forudse forskydningen af en ligevægt ved en ændring i tryk eller temperatur.
  • nedskrive udtrykkene for det kemiske potential for en ideal gas, en real gas, en ren væske, en ren fast fase og for ioner i vandig opløsning samt anvende disse til ligevægtsberegninger.
  • udføre beregninger på varmekraftmaskiner, køleskabe og varmepumper og sammenligne deres nyttevirkninger/effektfaktorer med de tilsvarende Carnot maskiners.
  • skitsere og anvende pT- og pV-diagrammer for rene stoffer og pV- og TS-diagrammer for processer.
  • beregne ionstyrken og anvende den til at bestemme middelaktivitetskoefficienter og ligevægtskoncentrationer, både ved hjælp af modeller og ved brug af forsøgsdata.
  • udlede den elektromotorisk virksomme proces for en elektrokemisk celle hvori elektrodevæskerne kan være i direkte kontakt, og beregne nulstrømspotentialet.

Kursusindhold:

Termodynamikkens hovedsætninger. Indre energi, enthalpi, arbejde, varme, entropi, Gibbs fri energi og kemisk potential. Faseligevægt og kemisk ligevægt. Ionaktiviteter. Eksperimentel bestemmelse af termodynamiske ligevægtskonstanter. Ligevægtselektrokemi.


Litteratur:

Atkins' Physical Chemistry (9. udgave)
Peter Atkins & Julio de Paula
Oxford University Press


Kursusansvarlig:

Niels Engholm Henriksen, 206, 244, (+45) 4525 2029, neh@kemi.dtu.dk  
Klaus Braagaard Møller, 206, 241, (+45) 4525 2461, klaus.moller@kemi.dtu.dk  

Institut:

26 Institut for Kemi

Tilmelding:

I CampusNet,

Nøgleord:

termodynamik, kemisk ligevægt, ionaktivitet, elektrokemi
Sidst opdateret: 27. juni, 2011