KE537: Mikro- og Makroskopisk fysisk kemi
Det Naturvidenskabelige Studienævn
Undervisningssprog: Dansk
EKA: N530013112, N530013122, N530013132, N530013102
Censur: Intern prøve, en bedømmer, Ekstern prøve
Bedømmelse: Bestået/Ikke bestået, 7-trinsskala
Udbudssteder: Odense
Udbudsterminer: Forår
Niveau: Bachelor
STADS ID (UVA): N530013101
ECTS-point: 10
Godkendelsesdato: 12-10-2022
Varighed: 1 semester
Version: Arkiv
Kommentar
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 kemiuddannelsens 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 itslearningfor pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.
Se itslearningfor pensumlister og yderligere litteraturhenvisninger.
Eksamensbestemmelser
Forudsætningsprøve a)
Tidsmæssig placering
Forår
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)
Forudsætningsprøve b)
Tidsmæssig placering
Forår
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 a)
Tidsmæssig placering
Forår
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
Eksamenselement b)
Tidsmæssig placering
Juni
Forudsætninger
| Type | Forudsætningsnavn | Forudsætningsfag |
|---|---|---|
| Delprøve | Forudsætningsprøve b) | N530013101, KE537: Mikro- og Makroskopisk fysisk kemi |
Udprøvninger
Skriftlig eksamen
EKA
N530013102
Censur
Ekstern prøve
Bedømmelse
7-trinsskala
Identifikation
Studiekort
Sprog
Følger, som udgangspunkt, undervisningssprog
Varighed
4 timer
Hjælpemidler
Alle almindelige hjælpemidler er tilladte fx lærebøger, egne noter, computerprogrammer som ikke benytter internettet m.v.
Internet er ikke tilladt. Du må dog gå ind på kursets hjemmeside i itslearning i forbindelse med åbning af system "DE – Digital Eksamen". Noter fra kurset, som du ønsker at anvende som hjælpemidler, skal downloades til din computer senest dagen før eksamenen. Under eksamenen er det ikke sikkert at alt kursusmateriale er tilgængeligt for dig.
ECTS-point
8
Uddybende information
Reeksamensform: Hvis der er 8 eller færre studerende tilmeldt ændres reeksamenen til en mundtlig eksamen med intern censur.
Vejledende antal undervisningstimer
Undervisningsform
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
- Introfase (forelæsning, holdtimer) - Antal timer: 40
- Træningsfase: Antal timer: 61, heraf eksaminatorie 44 og laboratorie 17
Studiefasen:
Arbejde med hjemmeopgaver.
Ansvarlig underviser
| Navn | Institut | |
|---|---|---|
| Carsten Svaneborg | zqex@sdu.dk | Institut for Fysik, Kemi og Farmaci |
| Michael Petersen | mip@sdu.dk | Kemi og Farmaci |
Yderligere undervisere
Skemaoplysninger
Administrationsenhed
Team hos Uddannelsesjura & Registratur
Udbudssteder
Anbefalede studieforløb
Overgangsordninger
Overgangsordninger beskriver, hvordan et kursus erstatter et andet kursus, når der ændres i et studieforløb.
Hvis der er lavet en overgangsordning for et kursus vil den fremgå af oversigten.
Se overgangsordninger for alle kurser på Det Naturvidenskabelige Fakultet.
Se overgangsordninger for alle kurser på Det Naturvidenskabelige Fakultet.