KE508: Fysisk Kemi B (5 ECTS)

STADS: 10000901

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.
2. kvartal.

Ansvarlige undervisere
Email: kloesgen@memphys.sdu.dk

Skemaoplysninger
Vis hele skemaet
Vis personligt skema for dette kursus.

Skemaændringer:
: Skemaændringer uge 47-48

Indgangskrav:
Ingen

Faglige forudsætninger:
KE501 Grundlæggende kemi skal være bestået, KE502 Grundstoffernes og fysisk kemi skal være fulgt.

Kursusintroduktion
Kursets formål er, gennem øvelser, at belyse de begreber og fænomener, der er gennemgået i den mere teoretiske undervisning i fysisk kemi. Ud over at de studerende ved selvsyn stifter bekendtskab med simple systemers opførsel ved varierende temperatur og tryk, anvender og øves de i generel laboratorieteknik og i grundlæggende fysisk-kemiske målemetoder som kalorimetri, damptrykmålinger, ledningsevnemålinger og kvantitativ stofbestemmelse sammen med simple matematiske analysemetoder. Både i den teoretiske og i den eksperimentelle del stifter de bekendtskab med metoder til beskrivelse og behandling af ikke ideale systemers opførsel. Øvelsesdelen er valgt således, at øvelserne udover at tjene som en repetition og uddybning af fagets pensum også giver en generel indføring og øvelse i behandling af eksperimentelle data.

Forventet læringsudbytte
Efter kurset forventes de studerende at kunne:

• demonstrere en bred indsigt i den klassiske fysiske kemis begreber, modelbeskrivelser og metoder.
• forklare energistørrelser samt indholdet i termodynamikkens hovedsætninger.
• udlede enkle termodynamiske relationer, der ligger i forlængelse af relationer udledt i lærebogen.
• forklare det kemiske potential- og ligevægtsbegreb og være i stand til at benytte det til udledning af relationer, der sammenknytter tryk- og temperaturændringer i rene faser med hinanden (fasediagrammer og damptryksligninger).
• udlede relationer, der relaterer faseligevægte med koncentrationer i blandinger (frysepunktssænkning, kogepunktsforhøjelse, osmotisk tryk og opløselighed) samt relationer omhandlende væskeblandingers egenskaber (blandingsfunktioner, damptryk, Raoults og Henrys love).
• beskrive virkelige systemers afvigelse fra idealitet gennem brug af størrelser som kompressibilitet, osmotisk koefficient og aktivitetskoefficient og kunne beregne dem enten ud fra målte størrelser eller ud fra tabeldata samt kende muligheden for omregning mellem dem for simple blandinger (Gibbs-Duheme ligningen).
• redegøre for betydningen af at et stof er amfifilt for dets egenskab som overfladeaktivt stof samt kunne forklare virkningen af et overfladeaktivt stof.
• redegøre for adsorption af stoffer på overflader eller i grænseflader (Langmuirs adsorptionslov) og kunne bestemme adsorptionskonstanten ud fra eksperimentelle målinger.
• definere specifik ledningsevne, grænseledningsevner, iomobilitet og transporttal. Kende Kohlrausch lov og kunne beregne ledningsevner af stærke elektrolytter ud fra tabeldata samt dissociationsgraden af svage elektrolytter ud fra ledningsevnemålinger.
• anvende Faradays lov samt opstille masse- og ladningsbalancer for en elektrolytisk proces
• arbejde kvantitativt og sikkert i et kemisk laboratorium samt kunne vurdere kvaliteten af eksperimentelle data.
• være i stand til, selvstændigt eller som medlem af en gruppe, at planlægge og gennemføre en eksperimentel undesøgelse af en grundlæggende fysisk kemisk problemstilling, også for systemer, der ikke opfører sig idealt.

Emneoversigt
• Ikke ideale gasser
• Grundlæggende termodynamiske størrelser samt maskineriet i 1. og 2. lov incl. varmemaskiner
• Grænsefladeeffekter
• Transportegenskaber, især ledningsevne og ionmobilitet
• Databehandling og måleusikkerhed
•Skrivnng af fuldstændige laboratorierapporter

Litteratur

• Peter Atkins and Julio de Paula: Physical Chemistry, Eighth Edition, Oxford University Press, 2006.
• eller.
• Engel & Reid: Physical Chemistry.
• eller.
• Ira Levine: Physical Chemistry .

Pensum
Se pensumbeskrivelse.

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

Forudsætningsprøver
Ingen

Eksamen- og censurform:
(a) Godkendelse af rapporter med intern censur ved underviser, bestået/ikke bestået. Det er en forudsætning for at gå til eksamen, at alle rapporterne er godkendt først.
(b) Mundtlig eksamen, bestået/ikke bestået, med ekstern censur.

Reeksamen efter 4. kvartal.

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

16 timers forelæsninger + 16 timers eksaminatorier + 6 øvelsesgange a 3 timer. Laboratorieøvelserne vil foregå parvis efter at den teoretiske del af kurset er afsluttet. Rapporter afleveres en uge efter øvelsernes afslutning; rapporter udarbejdes og evalueres enkeltvis.
Aktiviteter i studiefasen

Sprog
Dette kursus undervises på engelsk.

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2008 til 31. august 2009.