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

Ingen 

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.

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

101 timer per semester

Undervisningsform

  • Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 40
  • træningsfase: Antal timer: 61, heraf eksaminatorie 44 og laboratorie 17




Ansvarlig underviser

Navn E-mail Institut
Carsten Svaneborg zqex@sdu.dk Institut for Fysik, Kemi og Farmaci
Michael Petersen mip@sdu.dk Institut for Fysik, Kemi og Farmaci

Skemaoplysninger

Administrationsenhed

Fysik, kemi og Farmaci

Team hos Uddannelsesjura & Registratur

NAT

Udbudssteder

Odense

Anbefalede studieforløb

Profil Uddannelse Semester Udbuds periode