Overordnede kursusmål:

At introducere de forskellige termodynamiske energiformer i kemien, som bl.a. kan bruges til at forudsige den spontane retning af processer og til at bestemme arbejdet knyttet hertil. Endvidere at introducere den kvantemekaniske beskrivelse af molekyler.

Læringsmål:

En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:

• Skelne mellem egenskaber af ideale og reale gasser og beregne deres tilstandsændringer i processer.
• Redegøre for indholdet i termodynamikkens hovedsætninger.
• Redegøre for betydningen af tilstandsfunktioner: Indre energi, enthalpi, entropi, Helmholtz energi, Gibbs energi.
• Diskutere reversible og irreversible procesforløb.
• Beskrive hvorledes de termodynamiske energifunktioner afhænger af temperatur, tryk og volumen for rene stoffer.
• Beskrive kredsprocesser herunder beregning af udveksling af varme og arbejde.
• Forudsige om en reaktion kan forløbe ud fra en termodynamisk betragning og bestemme arbejdet knyttet hertil.
• Beskrive faseomdannelser og faseligevægte af rene stoffer.
• Beregne de kvantiserede energiniveauer for simple atomare systemer, herunder redegøre for betydningen af atomorbitaler.
• Beskrive kemiske bindinger ved molekylorbitaler.

Kursusindhold:

Kemisk termodynamik for rene stoffer og gasblandinger. Der behandles emner som: De termodynamiske hovedsætninger, termodynamiske systemer og tilstandsfunktioner, reversible og irreversible procesforløb, termokemi, faseomdannelser, gassers egenskaber. Introduktion til den kvantemekaniske beskrivelse af molekyler, herunder Schrödingerligningen, energiens kvantisering, kemisk binding og molekylorbitaler. Introduktion til statistisk termodynamik.

Litteraturhenvisninger:

Atkins and de Paula: Atkins' Physical Chemistry, 10th ed., Oxford.

Bemærkninger:

Kernestofkursus i fysik (2,5 point).

Kursusansvarlig:

Niels Engholm Henriksen , Lyngby Campus, Bygning 206, Tlf. (+45) 4525 2029 , neh@kemi.dtu.dk