1 KURSPROGRAM 2012: GRUNDLÄGGANDE KEMI FÖR K och B (9 högskolepoäng) Grundläggande kemi läses av både Bioteknik- (B) och Kemiteknikprogrammet (K). Kursen börjar veckan innan första läsperioden med ett tvåveckors repetitionsavsnitt och löper sedan under hela hösten. Kursen omfattar kemins grundläggande begrepp och de allmänna lagarna för kemiska omsättningar. Den lägger grunden för, och är en förutsättning för, de vidare studierna inom kemiområdet. Läroboken är på engelska, som är det allmänt använda språket inom kemisk litteratur, både i vetenskapliga tidskrifter och på konferenser. Att lära sig det kemiska fackspråket på engelska utgör en viktig del av kursen. Repetition, vecka "0": 2012-08-27 till 2012-08-31 enligt speciellt schema läsperiod HT lp1: 2012-09-03 till 2012-10-19, läsperiod HT lp2: 2012-10-29 till 2012-12-14, Litteratur: 1. Atkins, P & Jones, L: CHEMICAL PRINCIPLES, The Quest for Insight 5:e uppl, Freeman. 2. Aylward, G & Findley, T: SI Chemical Data, (SICD) 6:e upplagan, Wiley. 3. Laborationshandledning. 4. Kompletterande material Repetition. De två första veckorna (lp vecka "0-1", dvs vecka 35-36) innehåller repetition av nomenklaturregler och vissa delar av gymnasiekemin samt säkerhetsföreskrifter. Som avslutning på denna repetition och före starten av laborationskursen ges ett prov (se nedan) med obligatorisk närvaro. För repetition på egen hand rekommenderas KemIgen (www.lth.se/kemigen). Länk finns också på vår hemsida. Säkerhet, nomenklatur, reaktionsformler och stökiometri. Vid kursens början, innan laborationerna startar, har vi ett prov på säkerhet och oorganisk nomenklatur samt reaktionsformelskrivning och stökiometri: Torsdagen den 6 september kl 13.00-16.00 i Sparta A-D. Det krävs godkänt resultat för att få börja laborera. Föreläsningar. Två gånger i veckan under hela kursen hålles i sal KC:A måndagar kl 10-12 och tisdagar kl 8-10. Övningar. En lektionsövning per vecka under hela kursen. Fyra lektionsgrupper vid lektionsövningarna.
2 Laborationer. Varje teknolog gör tre laborationer under lp 1 och två under lp 2. Laborationerna utförs antingen enskilt eller i grupp enligt gruppindelning inom programmet (B och K var för sig). För att få starta på labkursen krävs godkänt prov på säkerhet och nomenklatur. På grund av det begränsade antalet labplatser och labtider är det sedan obligatorisk närvaro på laborationerna, som pågår kl 13.00 (Prick!)-18.00. Förhinder skall anmälas till kursansvarig lärare, tel 046-2228231 alt 2228133. Under laborationerna rekommenderas varje teknolog föra labjournal, dvs anteckna laborationens förlopp, observationer, mätdata, etc. samt redovisa resultat, beräkningar och sammanfattningar. Anteckningarna ligger till grund för resultatredovisningen som sker på särskild blankett. Grupparbete/Hemarbete. Vid inlärning av kursen spelar eget arbete med problemlösning en stor roll. Problemlösningen görs bäst i smågrupper. Därför är varje lektionsgrupp indelad i grupper om tre-fyra teknologer. Dessa grupper ansvarar var och en för en egen pärm med lösningar på ett antal inlämningsuppgifter. Pärmarna, med prydliga och väl motiverade lösningar, skall vara tillgängliga för övningsledaren under hela kursen. Inlämningsuppgifter. Tolv inlämningsuppgifter delas ut efter hand och skall lösas av varje grupp gemensamt samt sättas in i gruppens pärm i form av prydliga och klart motiverade lösningar. Endast en lösning per inlämningsuppgift och grupp lämnas in. Om det behövs begär respektive övningsledare sedan ändringar och kompletteringar. Dock skall varje teknolog ha en egenhändigt gjord lösning att visa upp! Övningsledaren kan också kalla gruppen till en muntlig genomgång och diskussion av inlämningsuppgifterna. Där måste varje gruppmedlem vara beredd att svara för samtliga lösningar i pärmen. Examination. Denna kurs examineras kontinuerligt. Det betyder att samtliga moment nedan är obligatoriska och skall klaras av under kursens gång samt vara godkända vid kursens slut: Provet före labkursens start (6 september kl 13-16) i Sparta A-D. Inlämningsuppgifter, fördelade över hela kursen, löses och sätts in i gruppens pärm. Samtliga uppgifter skall vara godkända vid kursens slut 2012-12-14. Skriftligt förhör på teori och bakgrund till laborationerna 2, 3, 4 och 5 under de första 30 minuterna av respektive labpass. Omskrivningstillfälle enligt labschema. Ett extra omskrivningsprov ges vid tentamenstillfället i januari, då uppgifter från samtliga laborationer ingår. Samtliga fem laborationer skall genomföras och vara godkända. Godkänt resultat enligt ovan ger betyg 3 på kursen. De som ej uppfyllt kraven ovan eller vill ha högre betyg (4 eller 5) måste göra en skriftlig tentamen 130118 kl 8-13 i sal Vic:1A. Denna bygger till viss del på något modifierade inlämningsuppgifter. Inga andra hjälpmedel än räknare och SICD är tillåtna på tentamen.
3 Kontakt Jan-Olle Malm 046-22 28231 Jan-Olle.Malm@polymat.lth.se Johan Reimer 046-22 28133 Johan.Reimer@kemi.lu.se Martin Jarenmark Martin.Jarenmark@chemphys.lu.se Isa Doverbratt isa.doverbratt@polymat.lth.se Aktuell information Kursens hemsida: http://www.kilu.lu.se/cas/education/undergraduate_education/kemibioteknik/koo101/ Översikt av kursinnehållet Kapitlen 1-14 i läroboken Atkins, P & Jones, L: CHEMICAL PRINCIPLES ingår i kursen (med undantag för de avsnitt som anges längre ner på sidan). Repetition/Introduktion, vecka 0 och 1: Motsvarar ungefär lärobokens Fundamentals samt Appendix 2 och 3 (sid. A32-34). Kemins grundbegrepp. Nomenklatur, kemiska reaktionsformler och stökiometri. Gaser. Ideala gaslagarna, partialtryck. Syror och baser, ph, svårlösliga salter. Säkerhet, risker vid laboratoriearbete. Läsperiod HT 1: Fundamentals översikt av grunderna Kap 1. Atomen. atomspektra, introduktion till kvantkemi, atomernas uppbyggnad och periodiska systemet. Kap 2, 3. Kemisk bindning, jonbindning, kovalent bindning, oktettregeln, Lewis-strukturer, resonans, formell laddning, molekylers form, VSEPR - metoden, laddningsfördelning, molekylorbitaler. Kap 4. Kap 5. Kap 7. Kap 8. Gasers egenskaper. Vätskor, intermolekylära krafter. Termokemi, värme, reaktionsentalpi, standardtillstånd, standardbildningsentalpi. Termodynamik. Första och andra huvudsatsen, entropi, fri energi och jämvikt. Läsperiod HT 2: Kap 9. Fysikaliska jämvikter, fasomvandlingar Kap 10. Kemisk jämvikt, jämviktskonstanten, Le Chateliers princip. Kap 11. Kemisk jämvikt, syror och baser, ph. Kap 12. Vattenlösningar av salter, titreringar, buffertlösningar, löslighetsjämvikter. Kap 13. Elektrokemi. Halvcellsreaktioner, galvaniska celler, korrosion, elektrolys. Kap 14. Reaktionskinetik. Reaktionshastighet, hastighetslagar, mekanismer, steady state, kollisionsteori, aktiverade komplex, katalys. Avsnitt i bokens kapitel 1-13 som inte ingår i kursen: 3.11-12, 4.12-14, 5.9-16, 6, 7.19, 21, 9.14-22
4 De fem laborationerna tar upp och belyser olika delar av kursen: Lab 1. Titreringar. Lab 2. Spektrometrisk bestämning av järn i cornflakes. Lab 3. Kalorimetri. Lab 4. Lab 5. Kemisk jämvikt. Elektrokemi: Galvaniska celler och korrosion. Schema för föreläsningar och lektionsövningar under läsperiod HT 1 Föreläsningar måndagar kl 10-12 i sal A (14 timmar under lp 1). Föreläsning/seminarium tisdagar 8-10 i sal A. Lektionsövningar enligt nedan. Obligatoriskt prov torsdagen v1 kl 13-16 i sal Sparta A-D. Grupp Tisdag Onsdag Sal Lärare K1.01 13-15 N Martin Jarenmark B1.01 13-15 R Jan-Olle Malm B1.02 13-15 N Johan Reimer K1.02 13-15 R Martin Jarenmark OBS: 11/9 har K1.02 och B1.01 övning; 12/9 har K1.01 och B1.02 övning. I nedanstående schema anges de kapitel i läroboken som vi planerar att behandla en viss vecka. Arbetsuppgifter till lektionerna finns i separat övningshäfte. Vecka Datum Kapitel 35 27-31 aug Repetition enligt särskilt schema 36 3-7 sept Säkerhet/Repetition enligt veckoschema 37 10-14 sept F, kap 4 Inlämningsuppgift 1 delas ut måndag 10/9 i sal A och även därefter på måndagar i sal A 38 17-21 sept 1 Inlämningsuppgift 1 lämnas in månd 17/9 kl 10, sal A 39 24-28 sept 2, 3 Inlämningsuppgift 2 lämnas in månd 24/9 kl 10, sal A 40 1-5 okt 3, 5 Inlämningsuppgift 3 lämnas in månd 1/10 kl 10, sal A 41 8-12 okt 7 Inlämningsuppgift 4 lämnas in månd 8/10 kl 10, sal A 42 15-19 okt 8 Inlämningsuppgift 5 lämnas in månd 15/10kl 10, sal A
5 Schema för laborationer under läsperiod 1 I kursen ingår fem laborationer varav tre görs i läsperiod 1. Lab 1. Lab 2. Lab 3. Titreringar Spektrometrisk bestämning av järn i cornflakes. Kalorimetri. Laborationerna äger rum kl 13.00(Prick!) -18.00 i Kemicentrum Hus 1 (östra delen) enligt följande schema: Vecka Datum Lab 1 Lab 2 Lab 3 37 Onsd 12 sept K1.02 Torsd 13sept B1.01 38 Fred 14 sept B1.02 Onsd 19 sept K1.01 39 Onsd 26 sept K1.01 Torsd 27 sept B1.02 Fred 28 sept K1.02 40 Onsd 3 okt B1.01 Fred 5 okt ev. omskrivning av labförhör på kurslab kl 13.00 41 Onsd 10 okt B1.01 Fred 12 okt K1.02 42 Tisd 16 okt B1.02 Onsd 17 okt K1.01 Fred 19 okt ev. omskrivning av labförhör på kurslab kl 13.00
6 Schema för föreläsningar och lektionsövningar under läsperiod 2 Föreläsningarna fortsätter måndagar kl 10-12 i sal A, då också inlämningsuppgifterna lämnas in. Föreläsningar/Seminarier tisdagar kl 8-10 i sal A. Övningar enligt nedan Arbetsuppgifter till lektionerna finns i separat övningshäfte. Grupp Tisdag Onsdag Sal Lärare K1.01 10-12 N Martin Jarenmark B1.01 10-12 R Jan-Olle Malm B1.02 8-10 N Johan Reimer K1.02 8-10 R Martin Jarenmark I nedanstående schema anges de kapitel i läroboken som vi planerar att behandla en viss vecka. Vecka Datum Kapitel 44 29 okt-2 nov 8, 9 Inlämningsuppgift 6 lämnas in månd 29/10 kl 10, sal A 45 5 nov-9 nov 10 Inlämningsuppgift 7 lämnas in månd 5/15 kl 10, sal A 46 12-16 nov 11 Inlämningsuppgift 8 lämnas in månd 12/11 kl 10, sal A 47 19-23 nov 12 Inlämningsuppgift 9 lämnas in månd 19/11 kl 10, sal A 48 26-30 nov 13 Inlämningsuppgift 10 lämnas in månd 26/11 kl 10, sal A 49 3-7 dec 13, 8 Inlämningsuppgift 11 lämnas in månd 3/12 kl 10, sal A 50 10-14 dec 14 Inlämningsuppgift 12 lämnas in månd 10/12 kl 10, sal A Schema för laborationer under läsperiod 2 I kursen ingår fem laborationer varav två görs i läsperiod 2. Lab 4. Lab 5. Kemisk jämvikt. Elektrokemi: Galvaniska celler och korrosion.
7 Laborationerna äger rum kl 13.00-18.00 i Kemicentrum Hus 1 (östra delen) enligt följande schema: Vecka Datum Lab 4 Lab 5 46 Onsd 14 nov B1.02 Torsd 15 nov K1.01 47 Onsd 21 nov B1.01 Torsd 22 nov K1.02 Fred 23 nov ev. omskrivning av labförhör på kurslab kl 13.00 49 Onsd 5 dec K1.01 Torsd 6 dec B1.01 Fred 7 dec K1.02 50 Månd 10 dec B1.02 Fred 14 dec ev. omskrivning av labförhör på kurslab kl 13.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------