Transcript allmän kemi för brandingenjörer, 2014-03-17--05-23

Kemiska institutionen
Centrum för Analys och Syntes
2014-03-15
ALLMÄN KEMI FÖR BRANDINGENJÖRER, 2014-03-17--05-23
KOOA05: 8 poäng
Kursen omfattar totalt 42 tim föreläsningar/seminarier, 28 tim övningar.
Kursen presenterar: Grundämnenas periodiska system. Kemisk nomenklatur, kemins
grundläggande lagar och begrepp. Grunddragen av teorin för kemisk bindning.
Värmeöverföringar, termodynamik och jämviktslära samt pH-begreppet. Elektrokemi
med korrosion. Kemisk kinetik. Introduktion till den organiska kemin.
Kursinnehåll
Kemins grundbegrepp, periodiska systemet och nomenklatur. Kemiska
reaktionsformler och stökiometri. Förbränningsanalys.
Kemisk bindning, polaritet och molekylgeometri.
Gasers egenskaper.
Intermolekylära krafter.
Termokemi, värmekapaciteter, första huvudsatsen, värmeomsättning vid kemiska
reaktioner och Hess lag.
Termodynamikens andra huvudsats, spontanitet, fri energi.
Lösningar och deras egenskaper. Ångtryck och fasdiagram.
Kemisk jämvikt, syrabasjämvikter i vattenlösning, löslighetsprodukt, heterogen
jämvikt.
Elementär elektrokemi och korrosion.
Reaktionskinetikens grunder. Aktiveringsenergi.
Introducerande organisk kemi: kolväten, organiska polymerer, egenskaper hos några
vanliga organiska föreningar. Nomenklatur.
Läroboken inleds med drygt 100 sidor ”Fundamentals” som till stor del utgörs av
gymnasierepetition i kemi. Kursen inleds också med en del repetition, men det
rekommenderas att läsa genom dessa 100 sidor på egen hand. Det tillhör kursen att
även det ”kemiska språket” på svenska och engelska skall läras in. Speciell vikt
kommer i början att läggas på den kemiska nomenklaturen.
Eget arbete med problemlösning spelar stor roll för inlärning av kursinnehållet.
Övningsuppgifter finns samlade i ett häfte som är uppdelat i instuderingsfrågor som
bör göras under självstudietid samt räkneuppgifter. De senare skall i första hand lösas
under lektionerna. Seminarieuppgifter finns efter övningsuppgifterna i häftet och ett
urval av dessa tas upp på föreläsningar/seminarier.
I läroboken finns ett stort antal lösta exempel inom varje kapitel. Dessa föregås ibland
av en så kallad ”Toolbox” som beskriver strategierna för hur man på ett genomtänkt
och logiskt sätt skall ”attackera” ett problem. De lösta uppgifterna efterföljs av
”Examples” där man själv får planera och utföra beräkningar för att lösa problemet.
Efter varje kapitel finns en stor mängd ”Exercises”. I slutet av boken finns facit till
udda uppgifter.
I slutet av boken finns också ett utmärkt ”Glossary” där man kan få förklaringar till
kemiska och fysikaliska uttryck och ord.
Självstudier i läroboken är en förutsättning för att man optimalt skall kunna följa med
på föreläsningar och få fördjupade och bestående kunskaper i kemi!
1(3)
Litteratur
Atkins, P, Jones, L & Laverman, L.: Chemical Principles – A Quest for Insight, sjätte
upplagan,
Freeman, New York, 2013.
Kompletterande material: Övningshäfte med nomenklatur och lektionsuppgifter.
Formelsamling.
Tentamen
Skriftlig tentamen på kursen äger rum fredagen 30/5 kl 14-19 i MA10 A-C.
Personal
Jan-Olle Malm, ([email protected] eller 046-2228231),
Föreläsningar/Övningar
Johan Reimer, ([email protected] eller 046-2228133), Övningar
Sven Lidin, ([email protected]) eller 046-2224769, Övningar
Schema
I nedanstående schema anges de kapitel i Chemical Principles som vi kommer att
behandla en viss vecka.
Du skall själv gå igenom de lösta uppgifter som kallas Examples och Toolboxes!
I övningshäftet finns seminarieuppgifter efter varje kapitel (efter respektive
lektionsuppgifter). En del av dessa kommer att räknas på F.
Vecka
12
13
14
Dag
17/3, 10-12
Sal
V:B
F
18/3, 8-10
V:C
F
19/3, 8-10
V:C
F
20/3, 10-12
21/3, 10-12
24/3, 10-12
V:P1,P2
V:O1,Q2
V:B
Ö
Ö
F
25/3, 8-10
V:C
F
26/3, 8-10
V:C
F
27/3, 10-12
28/3, 10-12
31/3, 10-12
1/4, 8-10
2/4, 8-10
V:P1,P2
V:O1,Q2
V:B
V:C
V:B
Ö
Ö
F
F
F
3/4, 10-12
4/4, 10-12
V:P1,P2
V:O1,Q2
Ö
Ö
Innehåll
Repetition: Grundämnen, periodiska systemet
och oorganisk nomenklatur. Mätning och
enheter.
Vid behov läs själv kap F:A-M
Reaktioner, stökiometri.
Kap 5.1-8. Gaser och deras egenskaper.
Kap 2.7, 8, 9, 14
Kap 3.1-13 Kemisk bindning, Lewisformler.
Kap 4.1-4. Molekylgeometrier och polaritet.
Lektionsuppgifter kap 1-5.
Lektionsuppgifter kap 1-5.
Kap 6.1-5, 9-11. Vätskor och fasta ämnen,
intermolekylära krafter
Kap 8.1-17 Termokemi. Värmekapacitet, 1:a
Huvudsatsen.
Kap 8.1-17 Termokemi. Inre energi och
entalpi, Hess lag
Lektionsuppgifter kap 6 och kap 8.
Lektionsuppgifter kap 6 och kap 8.
Kap 9.1-13, 15 2:a och 3:e huvudsatsen.
Kap 9.1-13, 15 Gibbs fri energi.
Kap 10.1-13 Fysikaliska jämvikter,
fasdiagram.
Lektionsuppgifter kap 9, 10.
Lektionsuppgifter kap 9, 10.
15
7/4, 10-12
V:B
F
19
8/4, 8-10
9/4, 13-15
10/4, 10-12
11/4, 10-12
5/5, 10-12
V:C
V:B
V:P1,P2
V:Q2,Q2
V:B
F
F
Ö
Ö
F
V:C
V:B
V:P1,P2
V:Q1,Q2
V:B
F
20
6/5, 8-10
7/5, 13-15
8/5, 10-12
9/5, 10-12
12/5, 10-12
13/5, 8-10
V:C
F
14/5, 13-15
V:B
F
15/5, 10-12
16/5, 10-12
19/5, 10-12
20/5, 8-10
21/5, 13-15
22/5, 10-12
23/5, 10-12
V:P1,P2
V:Q1,Q2
V:B
V:C
V:B
V:P1,P2
V:O1,Q2
Ö
Ö
F
F
F
Ö
Ö
21
Ö
Ö
F
Kap 10.10, Henrys lag. Kap 11 Kemisk
jämvikt.
Kap 11 Kemisk jämvikt.
Kap 12.1-17. Syror, baser och pH-begreppet.
Lektionsuppgifter kap 11,12.
Lektionsuppgifter kap 11,12.
Kap 12.1-17, 13.1-3, 13.8-10:
Buffertlösningar, löslighetsjämvikter.
Kap 14.1-10. Elektrokemi
Kap 14.1-10. Elektrokemi.
Lektionsuppgifter kap 12, 13, 14
Lektionsuppgifter kap 12, 13, 14
Kap14.14. Korrosion. Sammanfattning kap 8
och kap 13.
Kap 15.1-3, 5, 9, 11, 14, Kemisk kinetik och
aktiveringsenergi
Förevisning av kalorimetriförsök på kurslab
KC (en grupp kl 13-14 och en kl 14-15)
Förevisning av elektrokemiförsök på kurslab
KC (en grupp kl 13-14 och en kl 14-15)
Lektionsuppgifter kap 14, 15
Lektionsuppgifter kap 14, 15
Kap 19-20 Organisk kemi
Genomgång av gammal tentamen.
Kap 19-20 Organisk kemi
Lektionsuppgifter kap 14,19-20
Lektionsuppgifter kap 14,19-20