KE537: Mikro- og Makroskopisk fysisk kemi
Det Naturvidenskabelige Studienævn
Undervisningssprog: Dansk
EKA: N530013112, N530013132, N530013122, N530013102
Censur: Intern prøve, en bedømmer, Ekstern prøve
Bedømmelse: Bestået/Ikke bestået, 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Efterår
Niveau: Bachelor
STADS ID (UVA): N530013101
ECTS-point: 10
Godkendelsesdato: 25-04-2019
Varighed: 1 semester
Version: Arkiv
Kommentar
10013001 (tidligere UVA) er identisk med denne kursusbeskrivelse.
Kurset samlæses med halvdelen af KE539.
Kurset kan ikke følges af studerende, der har bestået KE523 Fysisk kemi A.
Indgangskrav
Faglige forudsætninger
Kurset bygger på grundlæggende kompetencer i almen og organisk kemi, biologi, fysik og matematik, svarende til første studieår.
Formål
Kursets formål er at introducere en række fysisk kemiske koncepter, og sætte de studerende i stand til at anvende disse på problemer af fysisk kemisk karakter indenfor kemi, biologi og fysik. Desuden knyttes forbindelse mellem en mikroskopisk fysisk beskrivelse og en makroskopisk kemisk beskrivelse af den fysiske kemi.
Kurset bygger på viden fra kurser på kemi uddannelsens førsteår og giver grundlaget for at studere emner, der involverer fysisk kemi.
I forhold til kemiuddannelsens kompetenceprofil har kurset fokus på følgende specifikke kompetencer:
- at kunne forstå hvorledes den naturvidenskabelige viden opnås ved et samspil mellem teori og eksperiment
- at kunne forstå og reflektere over teorier, metoder og praksis inden for det kemiske fagområde
- at kunne tilegne sig viden på en effektiv og selvstændig måde og kunne anvende denne viden reflekterende
- anvende metoder til at undersøge konkrete kemiske fænomener teoretisk og/eller eksperimentelt
Målbeskrivelse
For at opnå kursets formål er det læringsmålet for kurset, at den studerende demonstrerer evnen til at:
- Anvende idealgasloven og gøre rede for idealitetsafvigelser for reale gasser.
- Benytte termodynamikkens love og kunne anvende begreber såsom enthalpi, entropi, fri energi og deres tryk- og temperaturafhængighed.
- Beskrive simple fasediagrammer ud fra relevante termodynamisk data.
- Benytte termodynamikken til beskrivelse af simple blandinger af gasser og væsker herunder brug af det kemiske potential.
- Anvende ligevægtskemi og elektrokemi med idealitetsafvigelser, herunder kunne anvende aktivitetsbegrebet.
- Beskrive kemiske reaktioners tidsafhængighed ved hjælp af kinetik og dertil hørende integrerede udtryk og relatere dette til ligevægtskemi og termodynamik.
- Anvende Maxwells relationer
- Forklare og anvende termodynamiske potentialer
- Etablere statistisk mekanik, sandsynlighedsfordelinger og maximum entropi metoden
- Udregne middelværdier og spredning af termodynamiske variable
- Anvende diffusion til at beskrive diffusionskontrollerede processer
- Forklare partitionsfunktioner og deres relation til termodynamiske potentialer
- Anvende kinetisk teori for gasser
- Forklare regular solution teori for blandinger
- Forklare transition state teori for reaktioner
- Gennem statistisk mekanik, at knytte forbindelsen mellem den makroskopisk termodynamik og den mikroskopiske molekylære fysik.
- Kombinere ovennævnte kompetencer til at løse fysisk-kemiske problemstillinger.
Indhold
Kurset indeholder følgende faglige hovedområder:
- Gassers egenskaber
- Termodynamikkens 1. lov, energi, entalpi
- Termodynamikkens 2. lov, entropi, Helmholtz- og Gibbsfunktioner
- Kemisk potential
- Aktivitetsbegrebet
- Rene stoffers sublimation, fordampning og smeltning
- Blandinger, binære fasediagrammer, kolligative egenskaber
- Kemiske reaktioner og ligevægte
- Gasvæskegrænseflader og grænsefladespænding
- Ligevægtselektrokemi, elektrokemiske celler
- Reaktionskinetik
- Diffusion
- Statistisk mekanik
- Partitionsfunktioner
Litteratur
Peter Atkins et al: Physical Chemistry, Quanta, Matter, and Change, Oxford University Press, 2. udgave, 2014.
Se BlackBoard for pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.
Eksamensbestemmelser
Forudsætningsprøve a)
Tidsmæssig placering
Efterår
Udprøvninger
Deltagelse i fem laboratorieøvelser
EKA
N530013112
Censur
Intern prøve, en bedømmer
Bedømmelse
Bestået/Ikke bestået
Identifikation
Fulde navn og SDU brugernavn
Sprog
Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog
Hjælpemidler
Oplyses på kurset
ECTS-point
0
Uddybende information
Forudsætningsprøven er en forudsætning for deltagelse i eksamenselement a)
Eksamenselement a)
Tidsmæssig placering
Efterår
Forudsætninger
Type | Forudsætningsnavn | Forudsætningsfag |
---|---|---|
Delprøve | Forudsætningsprøve a) | N530013101, KE537: Mikro- og Makroskopisk fysisk kemi |
Udprøvninger
Godkendelse af individuelle rapporter
EKA
N530013132
Censur
Intern prøve, en bedømmer
Bedømmelse
Bestået/Ikke bestået
Identifikation
Fulde navn og SDU brugernavn
Sprog
Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog
Hjælpemidler
Oplyses på kurset
ECTS-point
2
Uddybende information
Reeksamen i eksamensform a) vil finde sted i uge 4-5; i eksamensform b) i løbet af foråret.
Eksamensformen for både a) og b) ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.
Eksamensformen for både a) og b) ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.
Forudsætningsprøve b)
Tidsmæssig placering
Efterår
Udprøvninger
Beståelse af otte ud af ti obligatoriske opgaver
EKA
N530013122
Censur
Intern prøve, en bedømmer
Bedømmelse
Bestået/Ikke bestået
Identifikation
Fulde navn og SDU brugernavn
Sprog
Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog
Hjælpemidler
Oplyses på kurset
ECTS-point
0
Uddybende information
Forudsætningsprøven er en forudsætning for deltagelse i eksamenselement b)
Eksamenselement b)
Tidsmæssig placering
Januar
Forudsætninger
Type | Forudsætningsnavn | Forudsætningsfag |
---|---|---|
Delprøve | Forudsætningsprøve b) | N530013101, KE537: Mikro- og Makroskopisk fysisk kemi |
Udprøvninger
Skriftlig eksamen, 4 timer
EKA
N530013102
Censur
Ekstern prøve
Bedømmelse
7-trinsskala
Identifikation
Studiekort
Sprog
Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog
Hjælpemidler
Tilladt, nærmere beskrivelse af eksamensreglerne vil blive offentliggjort under 'Course Information' på kursets side i BlackBoard.
ECTS-point
8
Uddybende information
Reeksamen i eksamensform a) vil finde sted i uge 4-5; i eksamensform b) i løbet af foråret. Eksamensformen for både a) og b) ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.
Vejledende antal undervisningstimer
Undervisningsform
- Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 40
- træningsfase: Antal timer: 61, heraf eksaminatorie 44 og laboratorie 17
Ansvarlig underviser
Navn | Institut | |
---|---|---|
Carsten Svaneborg | zqex@sdu.dk | Institut for Fysik, Kemi og Farmaci |
Michael Petersen | mip@sdu.dk | Institut for Fysik, Kemi og Farmaci |