Fysikalisk kemi I
Kursplan, Grundnivå, 1KB309
- Kod
- 1KB309
- Utbildningsnivå
- Grundnivå
- Huvudområde(n) med fördjupning
- Kemi G1F
- Betygsskala
- Med beröm godkänd (5), Icke utan beröm godkänd (4), Godkänd (3), Underkänd (U)
- Fastställd av
- Teknisk-naturvetenskapliga fakultetsnämnden, 12 april 2017
- Ansvarig institution
- Institutionen för kemi - Ångström
Behörighetskrav
Kemiska principer I/Grundläggande kemi 10 hp eller Kemins grunder och principer 15 hp och genomgången kurs Envariabelanalys 10 hp. Linjär algebra och geometri 5 hp samt genomgången kurs Fysik för kemister 5 hp rekommenderas.
Mål
Efter godkänd kurs skall studenten kunna:
- förklara olika typer av transportprocesser i lösning med användande av relevanta begrepp samt utföra beräkningar av motsvarande egenskaper.
- relatera intermolekylära krafter till vätskors och ytaktiva ämnens egenskaper i bulk och vid gränsytor, samt utföra enklare beräkningar på dessa.
- tillämpa begrepp inom reaktionskinetik och katalys för att analysera, tolka och utföra beräkningar på reaktioner med ett eller flera mekanismsteg utifrån mekanistiska och kinetiska data.
- redogöra för och tillämpa kvantmekanikens grundläggande principer och begrepp samt förklara vad dessa har för relevans och betydelse inom kemin.
- beskriva och förklara den fysikalisk-kemiska grunden för vanliga spektroskopiska metoder samt diskutera dessa spektroskopiska metoders möjligheter och begränsningar.
- bestämma olika molekylparametrar och identifiera karakteristiska grupper utifrån tolkning och analys av spektra på diatomära och enklare fleratomära molekyler,
- utföra och dokumentera laborativt arbete på ett korrekt sätt samt muntligt/skriftligt redogöra för laborationens resultat .
- ge exempel på kursinnehållets relevans för människan och miljön.
Innehåll
Transportprocesser: konduktivitet i elektrolytlösningar, diffusion, viskositet, sedimentation och centrifugering
Ytkemi och intermolekylära krafter: vätning, ytspänning, ytaktiva ämnen, Laplace-tryck, amfifila molekyler, ytfilmer, ytöverskott, självaggregering och självassocierande system, Bornenergi.
Kinetik: reaktionshastighet, reaktionsordning, reaktionsmekanismer, steady-state approximationen, aktiveringsenergi, övergångstillstånd, grundläggande katalys, experimentella metoder.
Kvantmekanik: Schrödingerekvationen, vågfunktioner och sannolikhetstolkningen. Partikel i låda, partikel på ring och den harmoniska oscillatorn. Rörelsemängdsmoment och spinn. Den vätelika atomen. Atomorbitaler. Molekylorbitaler.
Spektroskopi: absorption och emission av strålning. Spektrofotometri och spektrometerns funktion. Absorptions- och emissionsspektra. Rotations-, vibrations- och rotation-vibrationsspektroskopi. Normalmodsbegreppet. Elektroniska övergångar och Franck-Condon principen. Övergångssannolikhet. Deexcitationsvägar. Fluorescens och fosforescens.
Undervisning
Föreläsningar, lektioner, laborationer.
Examination
Skriftligt prov vid kursens slut (7 hp). För godkänt betyg krävs dessutom godkända laborationer (3 hp). Slutbetyget motsvarar en sammanvägning av resultatet av det teoretiska provet och laborationerna.
Övriga föreskrifter
Kan ej tillgodoräknas i examen tillsammans med Kemiska principer II, Kvantmekanik, kemisk bindning och spektroskopi, 1KB301 Fysikalisk kemi, 1KB307 Fysikalisk kemi I eller 1KB308 Fysikalisk kemi.