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 egenskaper i bulk och vid gränsytor, samt beskriva och utföra enklare beräkningar på ytaktiva ämnens och självassocierande systems egenskaper
• 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 kvantmekanikens grundläggande principer och begrepp, Schrödingerekvationens lösningar för enkla modellsystem samt förklara vad dessa har för relevans och betydelse inom kemin.
• beskriva och förklara de växelverkningar och fysikaliska fenomen som lägger till grund för vanliga spektroskopiska metoder, bestämma olika molekylparametrar och identifiera karakteristiska grupper utifrån tolkning och analys av spektra på diatomära och enklare fleratomära molekyler, samt diskutera dessa spektroskopiska metoders möjligheter och begränsningar.
• utföra och dokumentera laborativt arbete på ett korrekt sätt samt muntligt/skriftligt redogöra för laborationens resultat och 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, Laplace-tryck, amfifila molekyler, ytfilmer, ytöverskott, självaggregering, Bornenergi.

Kinetik: reaktionshastighet, rektionsordning, 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.