幸运大转盘

Emnetype

Opptakskrav

Generell studiekompetanse eller realkompetanse + Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) og ett av f酶lgende krav:

Matematikk R2 eller Fysikk 1+2 eller Kjemi 1+2 eller Biologi 1+2 eller Informasjonsteknologi 1+2 eller Geofag 1+2 eller Teknologi og forskningsl忙re 1+2.

Krav forkunnskaper: KJE-1001, eller tilsvarende.

Anbefalt forkunnskap: MAT-1001, eller tilsvarende.

厂酶办nadskode 9197 enkeltemner i realfag.

Innhold

Fysikalsk kjemi fokuserer p氓 kjemiske problemstillinger med metoder og lover fra fysikken og omfatter 芦termodynamikk禄, 芦kvantemekanikk禄 og 芦kinetikk禄. Termodynamikk (fra gresk: "therme" betyr "varme", og "dynamis" betyr "kraft") ble utviklet for 氓 beskrive prosesser som omdanner energi fra h酶y temperatur til mekanisk arbeid, og er vesentlig for forst氓elsen av f. eks. energi og likevekt av kjemiske reaksjoner. Kvantekjemi er den grunnleggende teori bak beskrivelsen av atomer, molekyler og hvordan deres elektroner for氓rsaker kjemisk egenskaper. Kinetikk (fra gresk "kinetikos" som betyr "bevegelse") forklarer og beskriver matematisk hvor rask kjemiske prosesser foreg氓r (alt fra eksplosjonshastighet til bergartdannelse over flere millioner 氓r). Videre forklarer termodynamikken om (og hvilke) kjemiske reaksjoner som skjer, kinetikk beskriver reaksjonshastighet, og kvantekjemi forklarer opprinnelsene av begge to ut ifra egenskaper av molekyler og deres elektroner. Statistisk mekanikk gir oss sammenhengen mellom mikroskopiske og makroskopiske egenskaper til systemene vi studerer. F酶lgende tema blir gjennomg氓tt:

• Termodynamikkens lover
• Enkle gassmodeller
• Varmekapasitet og termokjemi
• Joule-Thomson-effekt og varmepumper
• Entalpi, entropi
• Gibbs energi, kjemisk potensial
• Faselikevekter
• Oppdagelse av kvantemekanikk
• Schr枚dingers ligning
• Enkle b酶lgefunksjoner, sannsynlighet
• Kvantemekanikk og elektronisk struktur av molekyler
• Statistisk mekanikk
• 贰濒别办迟谤辞濒测迟迟濒酶蝉苍颈苍驳别谤
• Likevekt i kjemisk reaksjoner
• Reaksjonshastigheter og mekanismer
• Arrhenius hastighetslov
• Katalyse

Anbefalte forkunnskaper

Hva l忙rer du

Studenten skal ha grunnleggende kunnskaper innen termodynamikk, kinetikk og kvantekjemi. Dette inneb忙rer at studenten

Kunnskaper og forst氓else

• kan nevne og forklare termodynamikkens tre hovedsetninger
• kan forklare sentrale begrep innen termodynamikk som fri energi, entropi, entalpi og kjemisk potensial
• kan forklare sammenhengen mellom likevekt og kjemisk potensial
• kan definere reversible og irreversible prosesser i forhold til entropi
• kan definere kritisk punkt, kritisk v忙ske og beskrive bruk av kritisk CO2, f. eks. som l酶sningsmiddel
• forst氓r fasediagrammer for noen rene komponenter og bin忙re blandinger
• forst氓r begrepene aktivitet og aktivitetskoeffisient
• forst氓r kolligative egenskaper og utf酶re beregninger ang氓ende fryse- og kokepunktforandringer
• forst氓r begrepene konduktans, konduktivitet og molar konduktivitet, og sammenheng med kjemisk potensiaI
• kan identifisere de grunnleggende kvantemekaniske lovene
• kan forklare hva er b酶lgefunksjon og sannsynlighetsfordeling er og deres sammenheng
• kan identifisere de ulike delene av Schr枚dingers ligning og deres betydning
• kan anvende kvantemekaniske lover for 氓 forklare elektronisk struktur av molekyler
• kan anvende statistisk mekanikk for 氓 forklare sammenhengen mellom molekyl忙re og makroskopiske termodynamiske egenskaper
• forst氓r reaksjonsmekanismer og hastighetsbestemmende trinn
• forst氓r hvordan reaksjonshastigheten avhenger av temperaturen

Ferdigheter

• kan bruke enkle gassmodeller for 氓 forklare egenskaper i sammenheng med krefter mellom molekyler
• kan beregne virkningsgrad for en Carnot-maskin
• kan beregne Gibbs energi, entropi og entalpiendring for en kjemisk reaksjon fra tabellverdier, faseforandringer og temperaturavhengighet
• kan beregne Joule-Thomsons inversjonstemperatur og beskrive egnethet for f. eks. varmepumper
• kan anvende Clapeyrons og Clausius-Clapeyrons ligninger for 氓 forklare fasenovergangsegenskaper
• kan gj酶re beregninger fra ideelle og eksperimentelle damptrykks- og kokepunktsdiagrammer
• kan beregne b酶lgefunksjoner for en partikkel i en boks
• kan bruke enkle b酶lgefunksjoner for 氓 beregne enkle elektronisk egenskaper
• kan beskrive viktige kvantemekaniske aspekter av nanoteknologi
• kan gjennomf酶re enkle statiske beregninger p氓 samlinger av molekyler
• kan skrive og l酶se hastighetslover i reaksjonskinetikk

Kompetanse

• kan betrakte anvendt kjemiske problemstillinger presist og kvantitativt fra et termodynamisk synspunkt
• kan betrakte elektroner ut fra en kvantemekanisk synsvinkel
• kan utf酶re praktiske laboratorie酶velser, evaluere resultater kvantitativt, og skrive en rapport
• kan formidle faglige begreper i termodynamikk og kinetikk
• kan formidle bakgrunn til forskjellige praktiske prosesser som f. eks. avkj酶ling, varmepumper, osv.
• kan videreutvikle forst氓elsen av kjemi p氓 et presist og matematisk niv氓 gjennom videre studier

Undervisnings- og eksamensspr氓k

Undervisning

Pensum