Generell og uorganisk kjemi med laboratoriekurs

Grunnleggende generell og uorganisk kjemi:

Kort innføring og repetisjon i grunnleggende kjemiske begreper; støkiometri, stoffmengde, molar masse, kjemisk bindingsteori, hybridisering og MO-teori. Krystall-strukturer. Brønsted og Lewis syre-base teori. Grunnleggende organisk kjemi og polymerkjemi. Rask innføring i elementkjemi. Se sammenhengen mellom miljøkjemi og forstå hvordan kjemiske reaksjoner spiller en rolle inn i bærekraft og sirkulær økonomi.

Kjemisk termodynamikk:

Grunnleggende kjemisk termodynamikk; indre energi, varme, arbeid, entropi, entalpi, Gibbs energi. Bruk av kjemisk potensial i beregninger. Kjemisk reaksjonskinetikk, og bruk av dette i beregninger av likevekt.

Kjemisk likevekt:

Beregning av kjemisk likevekt fra termodynamiske data. Ionelikevekter i vandige løsninger, syre/base og redoks-likevekter.

Elektrokjemi:

Spenningsrekken, cellespenning, og bruk av Nernst ligning til å forklare konsentrasjonsceller. Enkle beregninger med elektrolyse og galvaniske celler, samt forståelse for de underliggende prinsippene. Kobling mellom elektrokjemi og korrosjon.

Laboratorieferdigheter:

Laboratorieøvingene gir fordypning i følgende tema: Kjemiske prinsipper: Støkiometri, kjemisk likevekt, kjemisk kinetikk, syrer og baser, reduksjon og oksidasjon. Obligatorisk sikkerhetskurs, inkludert brannslukning og førstehjelp, kreves bestått for å få begynne på laboratoriekurset.

Læringsutbyttet i kurset er knyttet til forståelse og beregning av likevekter i vann, sammenhengen mellom Gibbs energiendring, likevektskonstanten og elektrodepotensial, samt evne til å se sammenheng mellom teorien og konkrete problemstillinger.

Kunnskaper

Etter gjennomført emne har studenten:

• Kjennskap til generell kjemisk notasjon og begreper.
• Grunnleggende kunnskaper om sammenhengen mellom elektronstruktur, kjemiske bindinger, og stoffers egenskaper.
• Identifisere de viktigste uorganiske syrer, baser, salter og ioner og kjenne de viktigste reaksjonene mellom disse.

Ferdigheter

Studenten kan:

• Regne på kjemiske likevekter og bruke termodynamiske og elektrokjemiske relasjoner til å forklare kjemiske reaksjoner
• Planlegge, gjennomføre grunnleggende laboratorieeksperimenter, samt tolke resultatet fra disse.
• Gjøre rede for form og navn til atom og molekyl-orbitaler, og kunne se egenskapene i relasjon til det periodiske system.
• Redegjøre for grunnleggende reaksjonskinetikk, og relatere dette til kjemisk likevekt

Generell kompetanse:

Studenten kan:

• Bruke vanlige kjemiske metoder og teorier til å forklare eksperimentelle observasjoner
• Forstå sammenhengen mellom termodynamiske, kinetiske, og observerbare størrelser i vandig likevekter, samt bruke disse til å forklare endringer og sammensetning i systemer ved likevekt.
• Redegjøre for grunnleggende kjemiske prinsipper i elektrokjemi, samt forklare hvordan disse henger sammen med termodynamikk, kinetikk, og elektronstruktur.

Plenumsaktiviteter for teori-gjennomgang (f.eks. i form av forelesninger), regneøvingstimer med obligatorisk oppmøte, obligatorisk numerisk oppgave.

Studentenes forventede arbeidsinnsats i emnet er 216 timer.

• Forelesninger: 56 timer
• Øvinger: 40 timer
• Laboratoriearbeid: 50 timer
• Selvstudium: 70 timer