Overordnede kursusmål
Den studerende skal opnå en detaljeret forståelse af vigtige emner
inden for almen kemi og elektrokemi. Det er et mål, at den
studerende skal blive i stand til at løse problemer i teoretiske og
eksperimentelle situationer såsom titrering, måling af
elektrodepotentialer vha. reference elektroder, måling af
ion-koncentrationer og pH-målinger. Derved bliver det muligt for
den studerende at forstå processerne i udvalgte batterier, og i
udvalgte elektroder, der anvendes til medicinske formål.
Læringsmål
En studerende, der fuldt ud har opfyldt kursets mål, vil kunne:
- demonstrere en detaljeret kemisk og fysisk forståelse af hele
pensum.
- forklare teorien vha. udledninger og figurer og udføre
beregninger af relevante størrelser.
- forstå atomets opbygning, elektron energiniveauer relateret til
det periodiske system samt bindingstyper og grundlæggende
krystallografi.
- forstå grundlæggende elektrofysiske begreber og størrelser som
arbejde, varme, energi, enthalpi, Gibbs fri energi og kemisk
potentiale.
- forstå syre-base ligevægte og udføre beregninger på sådanne
systemer.
- forstå processerne i udvalgte elektrokemiske celler.
- forstå opdeling i halvceller samt måling af elektrode
potentialer vha. reference elektroder.
- forstå hvordan man måler ion-koncentrationer og pH.
Kursusindhold
Atomkernens opbygning, kerneomdannelser, radioaktivt henfald,
fission, fusion.
Elektronskyens opbygning, elektron energiniveauer, overgang mellem
energiniveauer, spektrallinier, hvordan elektronerne fordeles i de
forskellige energiniveauer (Pauli og Hunds regler), udseendet af de
forskellige elektron orbitaler.
Kovalente bindinger, hvordan forskellige elektron orbitaler
kombineres til molekyle orbitaler, hybridisering, klassiske
eksempler fra uorganiske og organiske molekyler, sigma- og
pi-bindinger.
Ionbindinger, koordineringstal og tilhørende strukturer,
hydrogenbindinger, van der Waals bindinger.
Elementær krystallografi, krystal systemer, Bravais gittre, Miller
indices, atom tæthed, symmetri operationer, metal krystal
strukturer.
Elementær fysisk kemi, grundlæggende om indre energi, varme,
arbejde, enthalpi, entropi, Gibbs fri energi, kemisk potentiale,
ligevægt, ligevægtskonstant, opløselighedsprodukt, le Chatelier’s
princip, reaktionsvarme, varmekapaciteter, ideal- og ikke-ideal
opløsning, koncentration, molbrøk, partialtryk,
aktivitetskoefficienter, fasediagrammer.
Syre-baseligevægt, beregning af pH, sammensatte ligevægte,
polyprotiske syrer, stærke syrer, svage syrer, titrering.
Elektrokemi, Daniel cellen, hvordan de forskellige ioner bevæger
sig i cellen og i en saltbro ved opladning og afladning,
koncentrationsgradienter, cellepotentiale relateret til tab i Gibbs
fri energi, Nernst ligningen, opdeling i halvceller, udregning og
måling af potentialer for halvceller, sammensætning af halvceller,
koncentrationsafhængighed af cellepotentialet.
Litteraturhenvisninger
Web-baseret undervisningsmateriale fremstillet af læreren.
Bemærkninger
Den første dag i kurset dannes grupper. Der kan være 2-4 studerende
i hver gruppe. Hver gruppe skriver en disposition og præsenterer en
del af kurset svarende til en dags undervisning. Der skrives altså
én disposition per gruppe per dag. Disse assignments afleveres og
præsenteres for hjælpelæreren, og bliver derefter godkendt af
hjælpelæreren. Dette arbejde er nødvendigt for at kunne indskrives
til eksamen. De studerende tilbydes desuden at udføre små
skriftlige tests uden hjælpemidler.
Sidst opdateret
19. maj, 2021
