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: Godkendt - aktiv

Kommentar

Kurset samlæses med halvdelen af KE539

Indgangskrav

Kurset kan ikke følges af studerende, der har bestået KE523 Fysisk kemi A

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.

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
Forudsætning ikke fundet

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
Forudsætning ikke fundet

Udprøvninger

Skriftlig eksamen

EKA

N530013102

Censur

Ekstern prøve

Bedømmelse

7-trinsskala

Identifikation

Studiekort - Eksamensnummer

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

101 timer per semester

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

Skemaoplysninger

Administrationsenhed

Fysik, kemi og Farmaci

Team hos Uddannelsesjura & Registratur

NAT

Udbudssteder

Odense

Anbefalede studieforløb

Profil Uddannelse Semester Udbuds periode
KA Sidefag i kemi for centralfag uden for naturvidenskab - optag 1. september 2020 Kandidat i kemi | Odense 1 E22
KA Sidefag i kemi for centralt fag i idræt og sundhed - optag 1. september 2020 Kandidat i kemi | Odense 1 E22
KA Sidefag i kemi for centralfag uden for naturvidenskab - optag 1. september 2021 og 2022 Kandidat i kemi | Odense 2 E22
KA Sidefag i kemi for centralfag uden for naturvidenskab - optag 1. september 2021 og 2022 Kandidat i kemi | Odense 2 E23
KA Sidefag i kemi for centralfag uden for naturvidenskab - optag 1. september 2022 Kandidat i kemi | Odense 2 E24
KA Sidefag i kemi for centralfag uden for naturvidenskab - optag 1. september 2023 Kandidat i kemi | Odense 2 E23
KA Sidefag i kemi for centralfag uden for naturvidenskab - optag 1. september 2023 (med forbehold for ændringer) Kandidat i kemi | Odense 2 E22
KA Sidefag i kemi for centralfag uden for naturvidenskab - optag 1. september 2023 og 2024 Kandidat i kemi | Odense 2 E24
KA Sidefag i kemi for centralt fag i idræt og sundhed - optag 1. september 2021 og 2022 Kandidat i kemi | Odense 2 E22
KA Sidefag i kemi for centralt fag i idræt og sundhed - optag 1. september 2021, 2022 og 2023 Kandidat i kemi | Odense 2 E23
KA Sidefag i kemi for centralt fag i idræt og sundhed - optag 1. september 2022, 2023 og 2024 Kandidat i kemi | Odense 2 E24
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2019 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2019 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
Ikke længere gældende pr. 31.august 2021: KA Sidefag i kemi for centralfag i datalogi og matematik - optag 1. september 2020 Kandidat i kemi | Odense 3 E22
Ikke længere gældende pr. BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2019 Bachelor i kemi | Odense 3 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E24
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2022 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi et-faglig - optag 1. september 2022, 2023 og 2024 Bachelor i kemi | Odense 4 E24
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E24
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2022 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi et-faglig med specialisering i Medicinalkemi - optag 1. september 2022, 2023 og 2024 Bachelor i kemi | Odense 4 E24
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E24
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2022 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag - optag 1. september 2022, 2023 og 2024 Bachelor i kemi | Odense 4 E24
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E24
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2021 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2022 Bachelor i kemi | Odense 4 E22
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2022 og 2023 Bachelor i kemi | Odense 4 E23
BA Centralt fag kemi to-faglig med sidefag i Datalogi - optag 1. september 2022, 2023 og 2024 Bachelor i kemi | Odense 4 E24
Ikke længere gældende pr. BA Sidefag i kemi for centralt fag i biologi - optag 1. september 2019 og 2020 Bachelor i kemi | Odense 5 E22
Ikke længere gældende pr. BA Sidefag i kemi for centralt fag i biologi - optag 1. september 2020 Bachelor i kemi | Odense 5 E23
ikke længere gældende pr 31.august 2020. BA Sidefag i kemi for centralt fag i biologi - optag 1. september 2019 Bachelor i kemi | Odense 5 E22

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.