KE501: Grundlæggende Kemi (10 ECTS)

STADS: 10005941

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.
1. og 2. kvartal.

Ansvarlige undervisere
Email: mip@ifk.sdu.dk
Email: pon@ifk.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Skemaændringer:
: S8: E-time torsdag morgen uge 48, flyttet til fredag morgen uge 48.
: S10: Tirsdag uge 41 flyttet til kl. 15-17 i U142.

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
Øvelserne i KE501A og KE501S følges senest samtidig.

Kursusintroduktion
Kursets formål er at give de studerende et grundlæggende kendskab til kemi således at denne viden kan danne basis for videre studier inden for kemi og støtte indlæringen inden for relaterede studier som f.eks. biologi, biokemi, bioteknologi, biomedicin, farmaceut, fysik og ingeniørvidenskab.

Forventet læringsudbytte
Til eksamen forventes den studerende at kunne:

• beskrive sammenhængen mellem kvantetal og orbitaler
• forklare betydningen af forskellige typer af kemiske bindinger og identificere hybridiseringsbegrebet
• relatere viden om kemisk binding, orbitaler og hybridisering til alment kemiske problemstillinger
• opskrive Lewis-strukturer for simple molekyler og ioner og argumentere for deres geometri under anvendelse af VSEPR-modellen
• identificere resonansbegrebet i forbindelse med simple uorganiske molekyler og ioner
• anvende Le Chateliers princip på en kemisk ligevægt og foretage beregninger af ligevægtsblandinger ud fra massevirkningsloven
• forklare intermolekylære vekselvirkninger
• beregne koncentrationer ud fra titreringer og massevirkningsloven samt relatere pH-beregninger til titreringskurver for syre/base-titreringer.
• identificere reaktionstyper af nulte, første og anden ordens kinetik, herunder integrerede hastighedsudtryk og begreber som aktiveringsenergi, Arrhenius’ ligning, katalyse og molekylaritet.
• beregne reaktionsorden, halveringstid og aktiveringsenergier ud fra eksperimentelle data
• identificere og anvende begreberne enthalpi, entropi, varmekapacitet, fri energi og opløselighedsprodukt i simple beregninger.
• identificere og anvende grundbegreberne for galvaniske og elektrolytiske celler, Faradays lov, Nernsts ligning og elektrodetyper.
• foretage beregninger af koncentrationer, potentialer og ligevægtskonstanter.
• aflæse og optegne organisk kemiske strukturformler
• genkende grundstrukturer og funktionelle grupper og vurdere disses betydning for stoffers egenskaber herunder polaritet, reaktivitet i vandige opløsninger og mulighed for intermolekylære bindinger.
• redegøre for de mest almindelige reaktioner for forskellige organiske stofklasser ud fra grundstrukturer og funktionelle grupper herunder mættede og umættede karbonhydrider, aromatiske forbindelser, halogenforbindelser, alkoholer, ethere, aminer og carbonylforbindelser.
• anvende nomenklaturreglerne for simple organiske molekyler samt genkende almindelige trivialnavne.
• anvende grundbegreberne indenfor stereokemi og isomeri samt begreberne konfiguration og konformation.
• anvende simple mekanismer i forklaringen de mest almindelige reaktioner.
• forklare de vigtigste aspekter af nukleofil substitution, elektrofil addition og elimination.
• forklare de vigtigste aspekter af elektrofil aromatisk substitution og anvende resonansbegrebet i forbindelse med organiske molekyler.
• forklare anvendelsen af kondensation, hydrolyse, oxidation og reduktion.
• fortolke simple 13C NMR-spektre.
• beskrive og foreslå simple organiske synteser ud fra en vurdering af grundstrukturer og funktionelle grupper samt disses reaktivitet.
• relatere kemisk reaktivitet til praktisk udførelse.

Emneoversigt

• Atomstruktur i relation til det periodiske systems opbygning
• Koncepter angående kemisk binding, herunder kovalente og non-kovalente bindinger
• Molekylstruktur, herunder alifatiske og aromatiske karbonhydrider og alkylhalider, funktionelle grupper, stereokemi og nomenklatur
• Kemisk ligevægt, herunder syrer og baser, buffere og amfolytter, opløselighedsprodukt og heterogene ligevægte
• Termodynamik, herunder den første lov om termodynamik, energi og enthalpi, den anden lov om termodynamik, entropi og fri energi, elektrokemi
• Reaktionskinetik
• Organisk kemiske reaktioner, herunder resonansbegrebet og reaktionsmekanismer, alkoholer, phenoler og ethere, aldehyder og ketoner, carboxylsyrer, carboxylsyrederivater og aminer, keto-enol tautomeri, elimination, nukleofil substitution og elektrofil aromatisk substitution

Litteratur

• Blackman et al: Chemistry, Wiley 2008.

Kursets hjemmeside
Dette kursus benytter e-learn (blackboard).

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:

1. Aflevering af obligatorisk projektopgave, som går på tværs af kurserne på første kvartal. Bestået/ikke bestået med intern bedømmelse. Udløser 1 ECTS. Projektopgaven skal afleveres i første halvdel af kurset. Dato for aflevering oplyses ved kursusstart. (10005952).
2. Aflevering af en acceptabel besvarelse på mindst 10 ud af 12 sæt hjemmeopgaver. Hjemmeopgaverne bedømmes samlet med bestået/ikke bestået ved underviser. Udløser 1 ECTS. (10005912).
3. En 4 timers skriftlig prøve med alle hjælpemidler efter 2. kvartal, hvori også emner og kompetencer fra KE501A og KE501S indgår. Der bedømmes med ekstern censur og karakter efter 7-skalaen. Udløser 6 ECTS. (10005942).

Nærmere beskrivelse af eksamensreglerne vil blive offentliggjort under 'Course Information' på kursets side i Blackboard.

NB: Omgængere og studerende, der tager dette kursus som del af deres tilvalg eller deres 2. eller 3. studieår, skal ikke aflevere den tværgående projektopgave. Kurset tæller samlet set ligeledes 10 ECTS.

Reeksamen efter 4. kvartal.
Eksamensformen ved reeksamen kan være en anden end eksamensformen ved den ordinære eksamen.

Vejledende timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.

Forelæsninger (36 t), eksaminatorier og opgaveregning (40 t).
Aktiviteter i studiefasen

Sprog
Dette kursus undervises på dansk.

Bemærkninger
Kursets 10 ECTS omfatter tillige følgende to 1 ECTS elementer: KE501A og KE501S

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Dette er den nyeste version af en kursusbeskrivelse, som trådte i kraft den 1. sep 2011.