1 KEMICENTRUM 2010-08-26 (modifierat 100903) Polymer och materialkemi LTH KURSPROGRAM 2010: 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 och en vecka in i VT lp 1 2011. 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": 2010-08-23 till 2010-08-28 enligt speciellt schema kursen under läsperiod HT lp1: 2010-08-30 till 2010-10-15, och HT lp2: 2010-10-25 till 2010-12-10, och VT lp1 2011: Meddelas senare 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 34-35) 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, reaktionformler och stökiometri. Vid kursens början, innan laborationerna startar, har vi ett prov på säkerhet och oorganisk nomenklatur samt reaktionsformelskrivning och stökiometri: Torsdagen den 2 september kl 13.00-16.00 i MA 10A-G. Det krävs godkänt resultat för att få börja laborera. SI (samverkansinlärning). Under första repetitionsveckan kommer äldre teknologer att hjälpa till med studieteknik och råd vid särskilda träffar enligt speciellt schema. Föreläsningar. Två gånger i veckan under hela kursen hålles i sal K:A måndagar kl 10-12 och tisdagar kl 8-10. Övningar. En lektionsövning per vecka under hela kursen. Fem 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 ett 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 2220182. Under laborationerna skall varje teknolog föra labjournal, dvs anteckna laborationens förlopp, observationer, mätdata, etc. samt redovisa resultat, beräkningar och sammanfattningar. Labjournalen skall visas för och godkännas av labhandledaren under eller direkt efter varje laboration. Varje teknolog skall vara beredd att med hjälp av sin labjournal kunna redogöra för de utförda laborationerna till sina övningshandledare. 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 (2 september kl 13-16) i MA 10A-G. Inlämningsuppgifter, fördelade över hela kursen, löses och sätts in i gruppens pärm. Samtliga uppgifter skall vara godkända vid kursens slut 2011-01-23. 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 omskrivningsprov ges vid tentamenstillfället i januari, då uppgifter från samtliga laborationer ingår. Labjournal skall föras under laborationerna och redovisas till labhandledaren. Samtliga fem laborationer skall genomföras och labjournalen vara godkänd. 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 i VT lp 1 2011. Denna bygger till viss del på något modifierade inlämningsuppgifter. Inga andra hjälpmedel än räknare och SICD är tillåtna på tentamen.
3 Kontakt Lärarna har sina rum på våningsplan 0 i hus 1, på avdelningen för Polymer och Materialkemi (alt. vid informationsdisken(jr)). Ringer du på en av universitetets telefoner (internt) så slå bara de fem sista siffrorna. Jan-Olle Malm 046-22 28231 Jan-Olle.Malm@polymat.lth.se Lars Stenberg 22 20182 Lars.Stenberg@polymat.lth.se Johan Reimer 22 28133 Johan.Reimer@kemi.lu.se Isa Doverbratt isa.doverbratt@polymat.lth.se Aktuell information Kursens hemsida: www.polymat.lth.se alt. http://www.organic.lu.se/education/kemiteknik&bioteknik/generalchemistry/ 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, 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, lp-vecka 2-7: 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. Läsperiod VT 1 2011: Kap 14. Reaktionskinetik 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. Lab 2. Lab 3. Lab 4. Lab 5. Titreringar. Spektrofotometriska undersökningar. Kalorimetri. Syra-bastitreringar och jordanalys. 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 MA 10A-G. Grupp Tisdag Onsdag Sal Lärare K1 13-15 N Johan Reimer B1 13-15 R Jan-Olle Malm B2 13-15 N Johan Reimer B3 13-15 R Jan-Olle Malm K2 13-15 M Lars Stenberg Obs: Första lp-veckan har B1 (R), B2(N) och K1(P) övning tisdag kl 13-15 och B3 (R) och K2(N) övningen på tisdag kl 15-17 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 --- 34 23-29 aug Repetition enligt särskilt schema 35 30 aug-3 sept Säkerhet/Repetition enligt veckoschema 36 6-10 sept F, kap 4 Inlämningsuppgifter delas ut måndag 6/9 i sal A kl 12 och därefter på tisdagar i sal A kl 10 37 13-17 sept 1 Inlämningsuppgift 1 lämnas in månd 13/9 kl 10, sal A 38 20-24 sept 2, 3 Inlämningsuppgift 2 lämnas in månd 20/9 kl 10, sal A 39 27 sept-1 okt 3, 5 Inlämningsuppgift 3 lämnas in månd 27/9 kl 10, sal A 40 4-8 okt 7 Inlämningsuppgift 4 lämnas in månd 4/10 kl 10, sal A 41 11-15 okt 8 Inlämningsuppgift 5 lämnas in månd 11/10kl 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. Reaktionslära: Titreringar Spektrofotometriska undersökningar. 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 36 Onsd 8 sept B3 Torsd 9 sept B2 37 Tisd 14 sept K2 Onsd 15 sept B1 Torsd 16 sept K1 38 Onsd 22 sept K1 Torsd 23 sept K2 39 Tisd 28 sept B2 Onsd 29 sept B1 Torsd 30 sept B3 Tors 30 sept ev. omskrivning av labförhör på kurslab kl 13.00 40 Tisd 5 okt K2 Onsd 6 okt B1 41 Tisd 12 okt B2 Onsd 13 okt K1 Fred 15 okt B3 Fred 15 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: Grupp Tisdag Onsdag Sal Lärare K1 10-12 H Johan Reimer B1 10-12 I Jan-Olle Malm B2 8-10 H Johan Reimer B3 8-10 I Jan-Olle Malm K2 8-10 M Lars Stenberg Schema för läsperiod Vt1 2011 meddelas senare. I nedanstående schema anges de kapitel i läroboken som vi planerar att behandla en viss vecka. Arbetsuppgifter till lektionerna delas ut före varje övningstillfälle. --- Vecka Datum Kapitel --- 43 25-29 okt 8, 9 Inlämningsuppgift 6 lämnas in måndagen 25/10 kl 10, sal A 44 1-5 nov 10 Inlämningsuppgift 7 lämnas in måndagen 1/11 kl 10, sal A 45 8-12 nov 11 Inlämningsuppgift 8 lämnas in måndagen 8/11 kl 10, sal A 46 15-19 nov 12 Inlämningsuppgift 9 lämnas in måndagen 15/11 kl 10, sal A 47 22-26 nov 13 48 29 nov -3 dec 13, 8 Inlämningsuppgift 10 lämnas in måndagen 29/11 kl 10, sal A 49 6-10 dec 14 Inlämningsuppgift 11 lämnas in måndagen 6/12 kl 10, sal A Inlämningsuppgift 12 lämnas in i januari. ----- 2011 VT lp1, v1 14 Inlämningsuppgift 12 lämnas in -------- --------------------------------------------------------------------------------------------------------
7 Schema för laborationer under läsperiod 2 I kursen ingår fem laborationer varav två görs i läsperiod 2. Lab 4. Lab 5. Titreranalys: Syra-bastitreringar och jordanalys. Elektrokemi: Galvaniska celler och korrosion. Laborationerna äger rum kl 13.00-18.00 i Kemicentrum Hus 1 (östra delen) enligt följande schema: Vecka Datum Lab 4 Lab 5 45 Onsd 10 nov K1 Fred 12 nov K2 46 Månd. 15 nov B2 Onsd 17 nov B1 Torsd 18 nov B3 Fred 19 nov ev. omskrivning av labförhör på kurslab kl 15.00 48 Onsd 1 dec B1 Torsd 2 dec B3 Fred 3 dec B2 50 Månd. 6 dec K2 Onsd 8 dec K1 Fred 10 dec ev. omskrivning av labförhör på kurslab kl 15.00 -----------------------------------------------------------------------------------------------------------