Transcript KZ2002 Jämvikt schema VT15 (v 150120)

Schema för grundläggande kemi, moment-1 (jämvikt, 7.5hp) VT-2015, version:150119
Lärare
epost
telefon
Dag Noréus (F)
[email protected]
161253
Anne Ertan (L)
[email protected]
162391
Yulia Trushkina (L)
[email protected]
161259
Peter Oleynikov (R)
[email protected]
Daina Lezdins (L)
Lärobok: Burrows et al., Chemistry3 introducing inorganic, organic and physical chemistry.
Föreläsningar (F1-F14): Magnelisalen eller K438 (samtliga studenter).
Räkneövningar (R1-R5): (K241-K247 eller K441-K447)
Laborationer, (L1-L9): M320, K232 och K242 (12 studenter per lab)
Delgrupperna kallas ”.a” och ”.b”.
Hjälp med labrapporter, (X1, X2): (K241 - K247)
Dugga (Fre. 30/1)och Tentamen (Ons. 18/2) i Brunnsvikssalen, Södra husen hus A.
Omtentamen måndag den 2/3 kl 13-18 på KÖL, K 438.
Deltagande i dugga är inte obligatoriskt men resultat enligt nedan ger bonuspoäng till lägsta
godkända betyg (E) på tentamen.
•
Minst 3 rätt av 10 på duggan ger 1 bonuspoäng
•
Minst 5 rätt av 10 på duggan ger 2 bonuspoäng
•
Minst 7 rätt av 10 på duggan ger 3 bonuspoäng
Tentamen omfattar maximalt 60 poäng och gränsen för lägsta godkända betyg (E) är 30 poäng.
Exempel:
•
Har du fått 2 bonuspoäng på duggan och får 29 poäng på tentamen blir summan 31 och du
klarar alltså godkäntgränsen för E (30 poäng).
•
Har du fått 2 bonuspoäng på duggan och får 37 poäng på tentamen får du inget extra för dina
bonuspoäng, betyget blir det som motsvarar 37 poäng.
datum
Förmiddag 9.15 ... 12
Eftermiddag 13...17
19-jan
(09.30) Upprop, Magnelisalen
(10.00) F1 Magnelisalen
Rundvandring på KÖL.
20
(9.15) Säkerhetsskrivning
Lokaler:
(A3, B3) K439
(A1, B1) K232
(A2, B2) K241
(10.30) F2 Magnelisalen
L1.a (synteser-I), R1.b ( K447 )
21
F3 Magnelisalen
L1.b (synteser-I), R1.a ( K241 - K247 )
22
L2.a (synteser-II)
23
F4 K438
L2.b (synteser-II)
26
F5 Magnelisalen
L3.a (Kalorimetri), R2.b (K447)
27
F6 Magnelisalen
L3.b (Kalorimetri), R2.a ( K447 )
28
F7 K438
L4.(a+b) (Reservlab)
29
30
Dugga (9-12) i Brunnsvikssalen
2 feb
F8 Magnelisalen
L5.b (kinetik), R3.a ( K447 )
3
F9 Magnelisalen
L5.a (kinetik), R3.b (K447)
4
L6.a (syra-bas-I)
L7.a (syra-bas-II)
5
L6.b (syra-bas-I)
L7.b (syra-bas-II)
6
F10 Magnelisalen
X1: Hjälp med labrapporter (K241 - K247)
9
F11 K438
L8.b (elektrokemi-I), R4.a ( K447 )
10
L8.a (elektrokemi-I)
L9.a (elektrokemi-II), R4.b ( K241 - K247 )
11
F12 Magnelisalen
L9.b (elektrokemi-II), R5.a (K241 - K247)
12
R5.b ( K241 - K247 )
13
F13, repetition, Magnelisalen
16
F14, konsultation, Magnelisalen
X2: Hjälp med labrapporter ( K241 - K247 )
17
18
Tentamen (9-14) i Brunnsvikssalen
19
20
Approximativt innehåll av föreläsningarna och motsvarande avsnitt i läroboken samt ev. utdelat
material. Anvisningar om lämpliga övningsuppgifter tillkommer.
Var och en av lektionspassen antas äga rum en förmiddag, mellan 09.15 och 12, fördelade ungefär som 09.15
– 10.00, 10.30 – 11.15, 11.20-12.00.
F1, Introduktion, grundbegrepp
Enheter och omvandlingar, 1.2
Mol-begreppet, 1.3
Balansering av reaktioner, utbyte 1.4
Koncentration,volym och substansmängd. Spädningar, m.m., 1.5
F2, Energi och materiens omvandlingar
Termokemi, exoterma och endoterma reaktioner, 1.6
Energi - en användbar social konstruktion, 1.6
Aggregationstillstånd, 1.7
Intra- och inter-molekylära växelverkningar, 1.8
Kemisk jämvikt, Le Chateliers princip, 1.9
F3, Gaser, lösningar och blandningar, jämvikter
Gaser och några varianter av gaslagar, 8.1
Allmänna gaslagen, 8.2
Gasblandningar,partialtryck, 8.3
Kinetisk gasteori, mikroskopisk modell för tryck, hastighetsfördelningar 8.4
Verkliga gaser – icke ideala gaser, 8.6
Fas-jämvikter, 17.1
Intermolekylär växelverkning, 17.3
Tvåkomponentsystem, lösningar, destillation, kokpunkts-diagram och kolligativa egenskaper, kvalitativt
utan Gibbs fria energi, 17.4
F4, Energi, värme och arbete
Entalpi, inre energi och kalorimetri
System och omgivning, värme och arbete, extensiva och intensiva storheter, 13.1
Entalpi, värmeinnehåll, 13.2
Standardtillstånd, Hess lag, bildningsenergi och bindningsenergi, 13.3
Entalpi som funktion av temperatur, värmekapacitet, 13.4
Inre energi, energiprincipen, 13.5
Kalorimetri, 13.6
F5-F6, Syror och baser
Brönstedsyror och Brönstedbaser 7.1
Sura och basiska oxider 7.7
Lewis-syror och Lewis-baser i allmänhet, 7.8
Syrastyrka, basstyrka, korresponderande syra-baspar, pH-skalan, 7.2
Buffertar, 7.3
Titreringar, 7.4
Indikatorer, ett exempel på svaga syror eller baser, 7.5
Speciering som funktion av pH, 7,6
Jämviktskonstanten för syror och baser, fraktionsdiagram och logaritmiska diagram, eget utdelat material
F7, Kinetik
Varför man ska studera kinetik? 9.1.
(Det handlar om modeller för hur fort kemiska reaktioner förlöper)
9.2 Definitionen av reaktionshastighet, 9.2, viktigt. Olika faktorer som skulle kunna påverka reaktioner.
Hastigheten kan definieras av hur fort något sönderfaller respektive hur fort något bildas. Relationen mellan
dessa är viktig rent kvalitativt men troligen rätt uppenbar.
Avsnitt 9.3 behandlar olika sätt att mäta, läs igenom...
9.4 är ett viktigt och omfattande avsnitt: Elementära reaktioner: reaktionsordning och vad det betyder, samt
reaktionshastighet. Hastigheten av reaktioner kan definieras med olika s.k. hastigheteslagar, både
”differentiella” där reaktionshastigheten som funktion av koncentrationer m.m. diskuteras, respektive
”integrerade” där koncentrationens tidsberoende studeras. För integrerade metoder ges några exempel varav
första ordningens är den absolut viktigaste.
Olika tekniker kan vara lite kursivt, men kolla igenom principer...
9.5 Sammansatta reaktioner, defintionsmässigt sammansatta av elementära, för övrigt nästan samma ideer
som tidigare. Initialhastighetsmetoden är viktig (och enkel). Begreppet halveringstid också viktigt.
9.6 Användning av kinetikmetoder, läs igenom.
9.7 Temperaturens inverkan på hastigheten, aktiveringsenergi och Arrheniusekvationen
9.8 Reaktionsprofiler, något kursivt...
9.9 Katalys, bara själva begreppet.
F8, Entropi och Gibbs energi
Spontana processer, statistisk beskrivning av entropibegreppet, 14.1
Andra huvudsatsen, entropiändringar vid fasövergångar, 14.2
Absoluta nollpunkten och tredje huvudsatsen, 14.3
Gibbs energi, och relationen till entropibegreppet, 14.4 och 14.5
Gibbs energi vid olika tillstånd, aktivitetsbegreppet (viktigt), Ellinghamdiagram, 14.6
F9, Kemisk jämvikt, jämviktskonstanten, reaktionskvoten
Jämviktskonstanten, fast nu utan enheter, definierad av aktiviteter, 15.1
Reaktionskvoten och relationen till Gibbs fria energi, 15.2
Jämviktskonstanten och relationen till Gibbs fria energi, 15.3
Beräkning av sammansättning vid jämvikt, 15.4
Jämviktslägets och jämviktskonstantens temperaturberoende, 15.5
F10-F12, Elektrokemi
Grundbegrepp,och oxidation, reduktion, pluspol och minuspol, 16.1
Joner i lösningar och deras rörlighet, 16.2
Några olika elektrokemiska celler vid standardtillstånd, 16.3
E och ΔG samt sambandet mellan dessa storheter, 16.4
Korrosion och koncentrationsceller, 16.4
Jonkanaler i cellen, 16.4
Elektrolys, styrd spontanitet, batterier, 16.5
F13, repetition
F14, Konsultation
Approximativt innehåll på räkneövningar. R1 - R5
R1
Stökiometri, beräkningar, sånt som bör vara aktuellt ifrån gymnasiet
R2
Kalorimetri, värmekapacitet, entalpi, bindningar som bryts och bildas.
R3
Kinetik och Syror och baser, beräkningar på flera tänkbara sätt, både med traditionella analytiska
uttryck och s.k. logaritmiska diagram.
R4
Entropi, jämvikter, löslighet, Gibbs energi, elektrokemi.
R5
Elektrokemi
Till samtliga räkneövningar finns förslag på svar och lösningar för alla uppgifter tillgängliga efter
räkneövningen.
Approximativ beskrivning av laborationer
L1 (Synteser-I). Fällningssyntes av BaSO4 med Ba2+(aq);OAc-(aq) och Mn2+(aq);SO42-(aq). Kvalitetstest
genom att kontrollera hur mycket Mn som finns kvar på fällningen av bariumsulfat. Oxidation av
kvarvarande Mn(II) till Mn(VI) som är starkt grönfärgad.
L2 (Synteser-II).
Två olika synteser, lättlösliga ämnen som kristalliserar ur vattenlösning och syntes av svårlösliga ämnen
genom s.k. utfällning.
L3 (Kalorimetri).
Bestämning av bildningsentalpi för magnesiumoxid, klassisk laboration med uppmätande av
temperaturkurvor, bestämning av entalpiändring med vetskap om värmekapacitet samt kombination av
olika delreaktioners ΔH med hjälp av Hess lag för att få ΔH för summareaktionen.
L4 (reservlab)
L5 (kinetik)
Oxidation av tartratjoner med väteperoxidlösning. Reaktionen katalyseras av Co2+(aq). Försöket genomförs
vid olika temperaturer och en approximativ aktiveringsenergi bestäms.
Sönderfall av tiosulfatjoner, bestämning av reaktionsordning m.a.p. [S2O32-(aq)] respektive [H+(aq)].
L6 och L7 (Syra-bas-I och -II).
• Titreranalys av stark bas med stark syra, med noga ställd HCl-lösning (0.1000 mol/dm3) och
NaOH-lösning som studenterna själva blandar till, förslagsvis under den föregående laborationen.
Gör baslösningen i en polyetenflaska genom att lösa 4.0 g NaOH i en dm3 vatten.
• Titreranalys av "okänd" tvåprotonig svag syra med nyss ställda OH-(aq)-lösning. Bestämning av
syrans molekylvikt och pKa-värden. Uppskatta även approximativa felgränser i dessa parametrar.
Identifiering av syran ifrån molmassa och syrakonstanter.
• Tillverkning av buffertar med olika pH-värden, samt studier av några olika indikatorers färger vid
dessa pH.
L8 och L9 (Elektrokemi-I och -II).
• Elektrokemiska celler, några olika (Ag, Cu, Zn) med beräkningar för såväl cellspänning som de
ingående halvcellernas potentialer.
• Koncentrationsceller, bestämning av komplexbildningskonstanter, löslighetsprodukter samt
kinhydronelektroden för att mäta pH.
• Korrosion och korrosionsskydd.