2025 Forår 2024 Forår 2023 Forår 2022 Forår 2020 Efterår 2019 Efterår 2018 Efterår 2017 Efterår
Se studieforløb hvor kurset indgår Se overgangsordninger
Dansk English

KE537: Mikro- og Makroskopisk fysisk kemi (10 ECTS)

STADS: 10013001

Niveau
Bachelorkursus

Undervisningsperiode
Kurset er placeret i efterårssemesteret.

Ansvarlige undervisere
Email: mip@sdu.dk
Email: zqex@sdu.dk

Skemaoplysninger
Hold Type Dag Tidsrum Lokale Uger Kommentar
Fælles I Mandag 12-14 U153 37
Fælles I Mandag 12-14 U146 38-41,45-46,48-49
Fælles I Mandag 12-14 U31 43
Fælles I Mandag 12-14 U30 44
Fælles I Tirsdag 10-12 U153 36
Fælles I Tirsdag 10-12 U12 37
Fælles I Tirsdag 10-12 U146 38-41,45-48
Fælles I Tirsdag 10-12 U21 43
Fælles I Onsdag 08-10 U155 39
Fælles I Onsdag 08-10 U142 44
Fælles I Onsdag 08-10 U23A 46
Fælles I Onsdag 12-14 U21 50-51
Fælles I Torsdag 10-12 U142 36
Fælles I Torsdag 12-14 U146 38-41,47-48
Fælles I Torsdag 12-14 U13 50
Fælles I Fredag 08-10 U146 38,40
Fælles I Fredag 08-10 U154 45
Fælles I Fredag 12-14 U155 47
H1 TL Onsdag 10-12 U153 41 tudiemoede
H2 TL Tirsdag 12-16 Lab 8 43
H2 TL Tirsdag 08-12 Lab 3 og 4 49-50
H2 TL Onsdag 10-12 U153 41 2. aars studiemoeder - kemi.
H2 TL Torsdag 14-18 Lab 3 og 4 51
H2 TL Fredag 08-12 Lab 8 44
Vis hele skemaet
 Vis personligt skema for dette kursus.

Kommentar:
Samlæses med halvdelen af KE539

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.


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

Forudsætningsprøver
  1. Deltagelse i fem laboratorieøvelser er en forudsætning for deltagelse i eksamenselement a). (10013032).
  2. Det er en forudsætning for at deltage i eksamenselement b), at de studerende består otte ud af ti obligatoriske opgaver. (10013022).
Gældende for begge: Bestået/ikke-bestået, intern bedømmelse ved underviser.
 


Eksamen- og censurform:
  1. Godkendelse af individuelle rapporter, der evalueres med bestået/ikke-bestået og intern bedømmelse ved underviser. (2 ECTS). (10013012).
  2. 4 timers skriftlig eksamen med hjælpemidler. Ekstern censur med karakter efter 7-trinsskalaen. Nærmere beskrivelse af eksamensreglerne vil blive offentliggjort under 'Course Information' på kursets side i Blackboard. (8 ECTS). (10013002).
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 timetal
På naturvidenskab er undervisningen tilrettelagt efter trefasemodellen dvs. intro, trænings- og studiefasen.
Introfase: 40 timer
Træningsfase: 61 timer, heraf:
 - Eksaminatorie: 44 timer
 - Laboratorieøvelser: 17 timer

Aktiviteter i studiefasen

Undervisningsform

Sprog
Dette kursus undervises på dansk.

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

Kursustilmelding
Se tilmeldingsfrister.

Pris for åben uddannelse
Se priser for enkeltkurser.

Denne kursusbeskrivelse var gyldig fra 1. september 2017 til 31. august 2018.