Institutionen för kemi KEM011, Grundläggande kemi 1, 15 högskolepoäng Grundnivå KEM011, Basic Chemistry 1, 15 higher education credits, basic level. 1. Fastställande Kursplanen är fastställd av Institutionen för kemi 2007‐05‐30. Kursplanen gäller fr.o.m. 2007‐07‐01 (och reviderades 2010‐06‐21). Kursen ersätter kurs KEM010 och kurserna kan inte tillgodoräknas samtidigt i en examen. Institutionen för kemi ansvarar för kur‐ sen som ligger inom utbildningsområdet Naturvetenskap. 2. Inplacering Kursen är inplacerad på nivån 0‐30 högskolepoäng för kandidatexamen och kan dess‐ utom läsas som fristående kurs. 3. Förkunskapskrav Förutom grundläggande behörighet krävs: Matematik kurs D, Fysik kurs B, Kemi kurs B, eller motsvarande kunskaper. Betygen skall vara lägst Godkänd. För kursen gäller områdesbehörighet 13, undantaget Biologi B. 4. Innehåll Kursen består av ett antal delmoment beskrivna nedan. För hela kursen gäller att sär‐ skild vikt läggs vid ämneskunskapen i ett samhällsperspektiv. Integrerat med teoriav‐ snitten förekommer laborationer med syftet att skapa nyfikenhet och djupare kunskap om valda delar av kursens teoretiska innehåll. Stökiometri m.m. Kort aktualisering av grundläggande kemiska begrepp innefattande träning i be‐ räkningar av reaktionsutbyte och elementarsammansättning, balansering av reak‐ tioner, samt användning av viktiga kemiska begrepp såsom ämnes‐ mängd/substansmängd. Jämviktslära Beräkningar på enkla jämvikter. Den matematiska behandlingen begränsas så att 2 (4) problemens kemiska aspekter lyfts fram. Viktiga applikationer föreligger inom: – Syrors styrka, buffertkapacitet. Salters löslighet. – Kopplade jämviktsreaktioner. – Naturliga buffertsystem i hav och mark – försurningsproblematiken. – Vattnets kemi. – Gasjämvikter. – Redoxsystemet i galvaniska element. – Koldioxid i luft och vatten. Allmän oorganisk kemi – Koordinationsföreningar. – Oorganiska föreningars struktur och egenskaper beskrivna med hjälp av det pe‐ riodiska systemet Modeller för atomer och bindningar – Atomernas byggnad. – Periodiska systemet. – Joniseringsenergi, elektronaffinitet, elektronegativitet. Atom‐ och jonradier. – Kemisk bindning. Kemisk kinetik – Hur fort sker kemiska reaktioner? – Hastighetskonstanter, reaktionsordning, halveringstid, radioaktivitet. – Aktiveringsenergi och temperaturberoende reaktioner. Elementär kemisk termodynamik – Termodynamikens huvudsatser. – Exoterma och endoterma processer, kalorimetri, entalpi, fri energi. – Beräkning av jämviktskonstanter ur termodynamiska data. – Varför går reaktionen i en viss riktning? – Fasdiagram, lösningars ångtryck, fryspunktssänkning, kokpunktshöjning, osmos. Växelverkan mellan ljus och materia – Elektromagnetisk strålning. – Spektroskopi (infrarött, synligt, ultraviolett), absorbans. Laborationer: Momenten illustrerar valda delar av kursens teoretiska innehåll och i anslutning till det experimentella arbetet genomgås och behandlas: – Förhållningsregler på laboratoriet innefattande bl.a. kemikaliehantering och han‐ tering av laboratorieglas. – Laboratoriet, dess utrustning och organisation – Med ett skriftligt prov kontrolleras att den studerande verkligen känner till gäl‐ lande skydds‐ och säkerhetsföreskrifter. Godkänt prov fordras för tillträde till la‐ boratoriet. Kemiska hälsorisker – Olycksfallsrisker vid kemiskt laboratoriearbete. Särskild vikt läggs vid miljö‐ och hälsorisker. 3 (4) Delkurs A omfattar Stökiometri, Jämviktslära samt Elementär kemisk termodynamik (4.5 hp) Delkurs B omfattar Allmän oorganisk kemi, Modeller för atomer och bindningar, Ke‐ misk kinetik samt Växelverkan mellan ljus och materia (4.5 hp) Delkurs C omfattar laborationer och kemiska hälsorisker (6 hp) 5. Mål Kursen syftar till att de studerande skall tillägna sig relevanta kunskaper och färdighe‐ ter i kemi samt en utvecklingsbar attityd till ämnet. Efter avslutad kurs ska studenten: • Ha god förståelse för de begrepp, teorier och arbetssätt som ligger till grund för att kunna tillägna sig basala kemikunskaper. • Ha kännedom om historiska, kulturella och etiska aspekter av kemin och kunna använda kemiska begrepp för att förklara vardagliga fenomen i ett hållbart sam‐ hällsperspektiv. • Känna till grundläggande samband mellan kemisk bindning, kemiska reaktioner och de enkla kemiska föreningarnas struktur och funktionssamband. • Förstå, i elementära termer, begreppet spontanitet i ett kemiskt förlopp samt de molekylära egenskaper och drivkrafter som bestämmer riktningen i förloppet så‐ väl som dess slutliga jämviktstillstånd. • Känna till de grundläggande termodynamiska storheterna arbete, värme, energi, entalpi, entropi och fri energi samt inbördes relationer mellan dessa och ha en elementär kunskap om deras egenskaper och molekylära innebörd. • Kunna utföra elementära resonemang och beräkningar på enkla kemiska reak‐ tioner och andra förlopp, bl.a. beräkningar rörande stökiometriska begrepp och jämvikter. • Kunna utföra enkla experiment efter en förelagd beskrivning samt att kunna pre‐ sentera teori och resultat av laborationen i en slutrapport. 6. Kurslitteratur Se separat litteraturlista. 7. Former för bedömning Kunskapskontroll sker genom skriftliga tentamina och genom redovisningar. För god‐ känt på hela kursen krävs godkända resultat på de skriftliga tentamina som omfattar delmoment A och B, samt godkänt på delmoment C omfattande laborationer och rap‐ porter. Student äger rätt till byte av examinator efter att ha underkänts två gånger på samma examination, om det är praktiskt möjligt. En sådan begäran ställs till institutio‐ nen och skall vara skriftlig. 8. Betyg Skriftligt prov anordnas vid kursens slut. Betygskalan omfattar betygsgraderna Un‐ derkänd (U), Godkänd (G) och Väl godkänd (VG). För studerande som ej blivit god‐ 4 (4) känd vid ordinarie prov erbjuds ytterligare provtillfällen. För att erhålla betyg över hel kurs krävs dessutom att ingående laborationer och rapporter godkänts. Över hel kurs meddelas betygen Underkänd (U), Godkänd (G) och Väl godkänd (VG) på de teoretis‐ ka delarna och betygen Underkänd (U) och Godkänd (G) på laborationerna. Angående tillämpning av ECTS‐skalan för betyg se Rektors beslut 2007‐05‐28, dnr G 8 1976/07. 9. Kursvärdering Kursen utvärderas och resultaten blir föremål för diskussion mellan lärarna på kursen och representanter för studenterna. Minnesanteckningar från denna diskussion, till‐ sammans med skriftlig kursvärdering, rapporteras till studieexpeditionen för kemi där den är tillgänglig som allmän handling. 10. Övrigt