Uppsala universitet 2017-03-22 Inläsningshandledning Allmän farmaceutisk kemi, 7,5 hp 3FK102 VT 2017 Apotekarprogrammet
Innehållsförteckning 1. Välkommen till kursen i Allmän farmaceutisk kemi... 2 Datorer på BMC... 2 2. Målbeskrivning... 2 Innehåll... 3 3. Lärare... 3 4. Studieplanering... 4 5. Kunskapskällor... 4 Kurslitteratur... 4 Föreläsningar på BMC... 4 Seminarier/räknestuga... 4 Duggor... 5 Studentportalen... 5 Webbföreläsningar... 5 Multimedia... 5 Laborationer... 6 6. Examination... 6 Betygskriterier per enskilt mål... 7 7. Förslag till studieplanering för icke schemabunden tid... 10 8. Inläsningstips... 11 9. Ordlista... 15 1
1. Välkommen till kursen i Allmän farmaceutisk kemi Kursen allmän farmaceutisk kemi ges som tredje kurs under termin 1 på apotekarprogrammet vid Uppsala universitet. Kursen, som är en introduktion i ämnet kemi, består av fyra huvuddelar; kemisk bindning, kinetik, termodynamik och jämviktslära. Mer information om kursen finns i kursplanen som finns på kursens hemsida på studentportalen https://studentportalen.uu.se. Du loggar in på studentportalen med ditt UpUnet-S användarkonto och lösenord A. Datorer på BMC På BMC finns ett antal datasalar i bl.a. A6:0 (under matsalen), A9:0, A5:0, A4:2. För att använda datorerna på BMC behövs ett UpUnet-S konto; inloggning med användarnamn och lösenord C. Har du inget Up-Unetkonto så kan du fylla i och skriva ut ansökan på följande webbadress: http://www.student.uu.se/upunets/anmalan.pdf. Har du konto, men har glömt lösenordet, så kan det beställas på: https://akka-anv.uu.se/akkalosen/. 2. Målbeskrivning Efter fullgjord kurs skall studenten kunna: förklara de grundläggande teorier och lagar som styr materiens struktur samt tillämpa dem inom kemin, främst med hänsyn till behovet inom läkemedelsområdet. redogöra för elementär kvantmekanik som grund för atomens uppbyggnad och egenskaper. förklara olika typer av kemisk bindning inklusive intermolekylär växelverkan och den kemiska bindningens koppling till fysikalisk-kemiska egenskaper. förutsäga atomers hybridisering och molekylers geometrier förklara begreppet aromaticitet. definiera reaktionsordningen samt beräkna reaktionshastigheten för olika typer av kemiska reaktioner. tillämpa grundläggande termodynamiska principer och begrepp. beräkna jämviktskoncentrationer, ph, sammansättning av buffertar och lösligheten av salter och protolyter i vattenlösningar. redogöra för kemiska jämvikters betydelse för läkemedels öde i kroppen. Detta innebär att studenten på de olika delområdena inom jämviktslära skall behärska följande: Allmän jämviktslära Förstå skillnaden mellan föreliggande koncentration och totalkoncentration Kunna tillämpa Massverkans lag (t.ex för att beräkna föreliggande koncentrationer i en lösning) Förstå Le Châteliers princip Förstå vad aktivitet och jonstyrka är ph Veta vad en Brønstedt syra respektive bas är Kunna skilja på starka och svaga protolyter Förstå skillnaden mellan syra- respektive baskonstanten Förstå ph-begreppet 2
Förstå pka-begreppet och vad har man för nytta av att känna till pka-värdet på en protolyt Förstå och kunna räkna ut hur olika protolyter påverkar ph i en vattenlösning Buffert Förstå hur en buffert är sammansatt Förstå begreppet bufferkapacitet Kunna beräkna hur man ska bereda en buffert Kunna beräkna vad ph är i en buffert med känd sammansättning Löslighet Kunna beräkna lösligheten för salter Förstå begreppet The common ion effect Förstå att ämnen kan ha begränsad löslighet och hur man kan förutsäga hur lösligheten för en svag protolyt förändras med ph Innehåll I avsnittet kemisk bindning behandlas elementär kvantmekanik som grund för atomstruktur och kovalent bindning. Vidare beskrivs atomens uppbyggnad och egenskaper, intra- och intermolekylär växelverkan och den kemiska bindningens koppling till fysikalisk-kemiska egenskaper och molekylgeometrier. Molekylorbitalteori används för att förklara begreppet aromaticitet. Nollte, första och andra ordningens kinetik gås igenom. Inom termodynamiken behandlas energiprincipen (1:a huvudsatsen), begreppen inre energi, entalpi, värmekapacitet, entropi (2:a huvudsatsen), och Gibbs fria energi, spontana processer och kopplingen till jämviktskonstanten och dess temperaturberoende. Vidare behandlas kemiska jämvikter (syra-bas och löslighetsjämvikter), och kopplade jämvikter samt jämvikternas betydelse för läkemedels öde i kroppen (upplösning, absorption och transport). 3. Lärare Kursansvarig: Bobo Skillinghaug Tel: 018-471 4318 Bobo.Skillinghaug@orgfarm.uu.se Rum B5:420b Föreläsare: Bobo Skillinghaug (ansvarig) Tel: 018-471 4318 Bobo.Skillinghaug@orgfarm.uu.se Mats Larhed Tel: 018-471 4283 Mats.Larhed@orgfarm.uu.se Christian Sköld Tel: 018-471 4346 Christian.Skold@orgfarm.uu.se Alfred Svan Tel: 018-471 4346 Alfred.Svan@farmkemi.uu.se Labhandledare: Sara Roslin (ansvarig) Tel: 018-471 4282 Sara.Roslin@orgfarm.uu.se Gustav Olanders Tel: 018-471 5012 Gustav.Olanders@orgfarm.uu.se Seminariehandledare: Hiba Alogheli (ansvarig) Tel: 018-471 5012 Hiba.Alogheli@orgfarm.uu.se Sara Roslin Tel: 018-471 4282 Sara.Roslin@orgfarm.uu.se Gustav Olanders Tel: 018-471 4885 Gustav.Olanders@orgfarm.uu.se 3
Kursadministratörer Agata Kostrzewa Tel: 018-471 4236 kursadmin@ilk.uu.se Ulrika Rydberg http://www.ilk.uu.se/utbildning/kursadministration/ Plats B5:3 Självbetjäning kl 9-15 måndag-fredag. Telefontid och öppet med bemanning måndagar, tisdagar och torsdagar kl 10-12. 4. Studieplanering För att få ett bra resultat på den avslutande tentamen är det mycket viktigt att du kommer igång med studierna på kursen, läser och jobbar med kurslitteraturen redan ifrån början av kursen. Kurslitteraturen är den viktigaste källan till den kunskap som ingår i kursen På webb- och salföreläsningarna kommer centrala begrepp i kursen att belysas. Observera att föreläsningarna inte tar upp hela kursomfånget, och att det mycket väl kan komma frågor på tentan på sådant som ingår i kursomfånget men som inte behandlats på dessa moment. Det är därför viktigt att läsa kursboken och räkna tillhörande uppgifter. På seminarier/räknestuga kommer du att jobba med frågor och övningsuppgifter som du fått ut i förväg. Prova först att lösa uppgifterna själv! Under labkursen kommer du att utföra kemiska experiment utifrån en labhandledning. 5. Kunskapskällor Kurslitteratur I kurslitteraturen hittar du detaljerad information om det som du skall lära dig på kursen. Chang, R., Chemistry 12 th ed., McGraw-Hill, New York. Aylward, G. and Findlay, T., SI chemical data, John Wiley & sons Australia, Ltd, Brisbane. Kurskompendium i Jämviktslära. Föreläsningen om Aromaticitet. Föreläsningar på BMC Föreläsningarna börjar alltid kvart över hel timme och pågår i 45 minuter, därefter är det rast i 15 minuter innan nästa föreläsning startar. På föreläsningarna kommer materialet i kursen att överskådligt belysas och förklaras. Om ämnet allmän farmaceutisk kemi är nytt för dig så är det möjligt att du upplever att tempot på föreläsningarna är ganska högt samt att mängden material som behandlas är ganska stor. Seminarier/räknestuga Vid uppropet delas seminariefrågorna ut till alla på kursen och studenterna delas in i grupper. För att få ut så mycket som möjligt av seminarierna och räknestugorna skall du ha försökt lösa uppgifterna innan seminarietillfället och räknestugorna. Ju mer du arbetat med uppgifterna desto mer får du ut från seminariet och räknestugan. Börja därför arbeta med uppgifterna i god tid. Använd kurslitteraturen och diskutera med kurskamrater om du fastnar med något problem. Kurslitteraturen bör tas med vid varje seminarium/räknestuga då de kommer att användas för att lösa uppgifterna. Seminarierna och räknestugorna är bland de bästa inlärningstillfällena på kursen, utnyttja dem och gå på så många du kan! Här följer en kort beskrivning av upplägget för seminarier och räknestugor. 4
KB1 och KB2 genomförs i seminarieform där studenterna i mindre grupper, med hjälp från handledaren, redovisar svaren på frågorna framme vid tavlan. Ni kommer att få en kort tid att förbereda svaren som ni skall redovisa. Det här upplägget har vi för att ni lär er mycket mer genom att själva försöka förklara för varandra jämfört med att bara lyssna och vi kan dessutom hjälpa er mycket bättre om vi hör er prata om uppgifterna och lösningarna jämfört med om vi själva berättar svaren. TD3, TD4, TD5 och JV6 genomförs i form av räknestuga där ni räknar självständigt och handledaren går runt och hjälper er när ni behöver. Angående JV6; Glöm inte att ni har flera fullständiga lösningar på räkneuppgifter i kurskompendiet Jämviktslära (A-frågor). Här kan ni träna er på att lösa olika frågeställningar. Räkna gärna igenom dessa A-frågor innan seminariet för att få ut så mycket som möjligt av räknestugorna. Vill ni träna ännu mer så finns även B-frågorna. Övningsuppgifter i kemisk bindning (KB7) och kinetik (KI8) genomförs i form av seminarium i helklass. Enda skillnaden är att läraren står framme vid tavlan, men det är ni, tillsammans med läraren, som går igenom lösningarna på uppgifterna. Duggor Till hjälp för din inlärning finns enkla duggor tillgängliga på kursens sida i Studentportalen som kan användas för att testa din kunskap. Del Dugga 1 Dugga 2 Omfattning Atomteori, inter- och intramolekylära krafter och termodynamik Jämvikt, orbitaler, kemisk bindning och aromatisitet Studentportalen I studentportalen (http://www.studentportalen.uu.se/) ser du de kurser som du är registrerad på just nu. För att logga in till Studentportalen använder du ditt användarnamn i UpUnet-S samt lösenord A. På studentportalen kommer kursmaterialet (handouts ect) att läggas ut. Materialet kommer att finnas kvar där även efter avslutad kurs. För att ni ska komma åt kursmaterialet krävs att ni är registrerad på kursen. Webbföreläsningar Webbföreläsningarna kan du hitta på kursens webbplats på http://www.studentportalen.uu.se/. Några av föreläsningarna ges endast i form av webbföreläsningar. De flesta webbföreläsningar nås via länkar i studentportalen eller direkt i medfarms mediabibliotek http://media.medfarm.uu.se/ (och UpUnet-S inloggning) En del av föreläsningarna kan även vara lösenordsskyddade. Information om aktuellt lösenord fås vid kursstart. Multimedia Till kursen har en multimediamodul i jämviktslära skapats. Multimediamodulen ger en översiktlig bild av hur och var jämviktprocesser spelar en avgörande roll för upptag och fördelning av läkemedel i vår kropp. Multimediamodulen hittar ni på nedanstående webbadress http://doit.medfarm.uu.se/media/virtuallabs/ (klicka på medicine/pharmacy). 5
Laborationer På laborationerna i kursen övar du upp dina exprimentella färdigheter. Laborationerna kommer att belysa en del av den teori som tas upp under föreläsningarna och seminarierna. Observera att man måste vara godkänd på labsäkerhetsduggan (alla rätt) för att få delta i laborationskursen. Studenter som inte blir godkända på labkursen erbjuds möjlighet att delta i motsvarande labkurs längre fram i mån av plats. Labsäkerhetsduggan måste även då skrivas med godkänt resultat. Sen ankomst till laborationsmoment innebär att studenten inte får delta i laborationen. Laborationsresultaten redovisas i s.k. laborationsprotokoll. För godkänd laborationskurs krävs att laborationsprotokollen är rättade och godkända. 6. Examination Alla måste anmäla sig till tentan minst 12 dagar före tentamensdagen! Anmälan görs via nätet (länk finns på kursens hemsida på Studentportalen). Det enda ni ska ha med er till tentan är penna, sudd och miniräknare. Det kommer att delas ut papper att skriva på, formelsamling och SI-data. Ni kommer med andra ord inte att ha tillgång till kursboken eller jämviktslärakompendiet. På tentamen kommer du att maximalt kunna få 100 poäng. Gränsen för godkänt (G) är 60 % och för väl godkänt (VG) 80 %. För betyget godkänd på hela kursen krävs godkända laborationer och godkänd tentamen. Resultatet på tentamen rapporteras på en enda provkod, vilket gör att du inte kan få rest på en mindre del av tentamen. 6
Betygskriterier per enskilt mål Mål 1: Efter fullgjord kurs skall studenten kunna redogöra för atomers och molekylers uppbyggnad och egenskaper samt kunna tillämpa detta på läkemedelsmolekyler. Underkänd Godkänd Väl godkänd 1. På ett tillfredsställande sätt bedöma atomers fysikalkemiska egenskaper (såsom elektronegativitet, joniseringsenergi, elektronaffinitet och storlek). 2. På ett tillfredsställande sätt rita atomorbitaldiagram för atomer och joner. 3. På ett tillfredsställande sätt ange elektronkonfigurationen för atomer och joner. 4. På ett tillfredsställande sätt definiera kriterierna som möjliggör en intermolekylär bindning. 5. På ett tillfredsställande sätt ange möjliga intermolekylära bindningar utifrån en molekyls strukturformel. 6. Ange korrekt hybridisering för minst hälften av atomerna i ett urval från strukturformeln för ett läkemedel. 7. Ange korrekt geometri kring minst hälften av atomerna i ett urval från strukturformeln för ett läkemedel. 8. Ange korrekt bindningsvinkel kring minst hälften av atomerna i ett urval från strukturformeln för ett läkemedel. 9. På ett tillfredsställande sätt beskriva uppbyggnaden av en intramolekylär bindning. 1. På ett korrekt sätt bedöma atomers fysikalkemiska egenskaper. 2. På ett korrekt sätt rita atomorbitaldiagram för atomer och joner. 3. - 4. På ett korrekt sätt definiera och beskriva kriterierna som möjliggör en intermolekylär bindning. 5. På ett korrekt sätt ange möjliga intermolekylära bindningar utifrån en molekyls strukturformel. 6. Ange korrekt hybridisering för det stora flertalet av ett urval av atomer från strukturformeln för ett läkemedel. 7. Ange korrekt geometri kring det stora flertalet av ett urval av atomer från strukturformeln för ett läkemedel. 8. Ange korrekt bindningsvinkel kring det stora flertalet av ett urval av atomer från strukturformeln för ett läkemedel. 9. På ett korrekt sätt beskriva uppbyggnaden av en intramolekylär bindning Mål 2: Efter fullgjord kurs skall studenten kunna redogöra för aromaticitet och molekylorbitalteori samt kunna tillämpa dessa kunskaper för problemlösning. Underkänd Godkänd Väl godkänd 1. På ett tillfredställande sätt redogöra för de kriterier som måste uppfyllas för att en förening ska klassas som aromatisk. 2. På ett korrekt sätt tillämpa Hückels regel för att avgöra om en molekyl är aromatisk eller ej. 3. På ett tillfredsställande sätt bedöma om en förening är aromatisk eller inte. 4. På ett tillfredsställande sätt rita molekylorbitaldiagram för homogena diatomära molekyler. 5. På ett korrekt sätt kunna beräkna bindningsordningen för en homogen diatomär molekyl och bedöma om en homogen diatomär molekyl existerar eller inte baserat på bindningsordningen. 6. På ett tillfredsställande sätt rita molekyorbitaldiagrammet för enkla aromatiska föreningar. 1. På ett korrekt sätt redogöra för de kriterier som måste uppfyllas för att en förening ska klassas som aromatisk. 2. - 3. På ett korrekt sätt bedöma om en förening är aromatisk eller inte. 4. På ett korrekt sätt rita molekylorbital-diagram för homogena diatomära molekyler. 5. - 6. På ett tillfredsställande sätt rita molekyorbitaldiagram för aromatiska föreningar. 7
Mål 3: Efter fullgjord kurs skall studenten kunna redogöra för termodynamik rörande kemiska reaktioner och processer samt kunna tillämpa detta med beräkningar. Underkänd Godkänd Väl godkänd 1. På ett tillfredsställande sätt beräkna/estimera termodynamiska data (q, H, S, G, K, T) för kemiska reaktioner och processer. 2. På ett korrekt sätt kunna välja rimliga beskrivningar för majoriteten av ett urval termodynamiska begrepp och storheter. 3. På ett tillfredsställande sätt redogöra för relevanta termodynamiska begrepp. 4. På ett korrekt sätt kunna redogöra för och tolka majoriteten av delarna i en värmekurva. 5. På ett tillfredställande sätt tillämpa Hess lag för att beräkna termodynamisk data för reaktioner. 6. På ett tillfredställande sätt använda medelbindningsentalpier för att beräkna reaktionsentalpin. 1. På ett korrekt sätt beräkna/estimera termodynamiska data (q, H, S, G, K, T) för kemiska reaktioner och processer. 2. På ett korrekt sätt kunna välja rimliga beskrivningar för det stora flertalet av ett urval termodynamiska begrepp och storheter. 3. På ett korrekt sätt redogöra för relevanta termodynamiska begrepp. 4. På ett korrekt sätt kunna redogöra för och tolka det stora flertalet av delarna i en värmekurva. Mål 4: Efter fullgjord kurs skall studenten kunna redogöra för grundläggande kinetik rörande kemiska reaktioner och kunna tillämpa detta med beräkningar. Underkänd Godkänd Väl godkänd 1. Använda relevant information för tillfredställande beräkning av kinetiska data (såsom halveringstid, koncentrationsförändringar, aktiveringsenergi, temperatur, hastighetskonstant). 2. På ett tillfredsställande sätt redogöra för katalys. 3. På ett tillfredsställande sätt redogöra för relevanta kinetiska begrepp. 4. Använda relevant information för att bestämma reaktionsordning för en kemisk reaktion. 1. Använda relevant information för korrekt beräkning av kinetiska data (såsom halveringstid, koncentrationsförändringar, aktiveringsenergi, temperatur, hastighetskonstant). 2. På ett korrekt sätt redogöra för katalys. 3. På ett korrekt sätt redogöra för relevanta kinetiska begrepp. 4. - Mål 5: Efter fullgjord kurs skall studenten kunna redogöra för betydelsen av kemiska jämvikter för läkemedels utveckling, kontroll och transport samt kunna tillämpa detta med beräkningar. Underkänd Godkänd Väl godkänd 1. På ett tillfredsställande sätt förklara vad som påverkar lösligheten hos ett läkemedel. 2. På ett tillfredsställande sätt redogöra för val av buffertkomponenter vid ett angivet ph. 3. På ett tillfredställande sätt beskriva relevanta begrepp för ett buffertsystem (komposition, buffertkapacitet, optimala betingelser) och ange buffertexempel. 4. På ett tillfredställande sätt redogöra för kemiska jämvikter genom massverkans lag. 1. På ett korrekt sätt förklara vad som påverkar lösligheten hos ett läkemedel. 2. På ett korrekt sätt redogöra för val av buffertkomponenter vid ett angivet ph. 3. På ett korrekt sätt beskriva relevanta begrepp för ett buffertsystem (komposition, buffertkapacitet, optimala betingelser) och ange buffertexempel. 4. På ett korrekt sätt redogöra för kemiska jämvikter genom massverkans lag. 8
5. På ett tillfredställande sätt beskriva relevanta begrepp inom jämviktslära (total- och föreliggande koncentration, reaktionskvot, aktivitet, jonstyrka, elektrolyt, protolyt, amfolyt, aprot, protolys, Broensted syra/bas, vattnets autoprotolys och ph). 6. På ett tillfredställande sätt beskriva Le Châteliers princip och dess innebörd. 7. På att tillfredställande sätt ange exempel på en sura, aprotiska och basiska funktionella grupper i ett givet läkemedel. 8. På ett tillfredställande sätt angöra om en substans befinner sig i sin syra eller basform beroende av pka samt ph. 9. På ett tillfredsställande sätt beräkna ph för en lösning av ett ämne med givna fysikalkemiska data. 10. På ett tillfredsställande sätt beräkna buffertsammansättning utifrån givna buffertegenskaper och volym. 11. På ett tillfredsställande sätt beräkna ph i ett givet buffertsystem med givna fysikalkemiska data. 12. På ett tillfredsställande sätt beräkna löslighet av en substans utefter angivna parametrar. 13. På ett tillfredsställande sätt beräkna koncentration samt ph vid titrering. 14. På ett tillfredsställande sätt beräknad jonstyrka under givna betingelser. 15. På ett tillfredsställande sätt beräkna kemiska jämvikter med hjälp av massverkans lag. 5. På ett korrekt sätt beskriva relevanta begrepp inom jämviktslära. 6. På ett korrekt sätt beskriva Le Châteliers princip och hur jämvikten kan förskjutas under givna förhållanden. 7. På ett korrekt sätt redogöra för sura, aprotiska och basiska funktionella grupper i ett givet läkemedel. 8. På ett korrekt sätt angöra om en substans befinner sig i sin syra eller basform beroende av pka samt ph. Mål 6: Efter fullgjord kurs skall studenten kunna redogöra för säkerhet vid laborativ verksamhet samt utföra och protokollföra grundläggande praktisk laborativ verksamhet.* Underkänd Godkänd Väl godkänd 1. På ett fullständigt korrekt sätt redogöra för och utföra säkert laborativt arbete. 2. På ett korrekt sätt genomföra laborativt arbete efter skrivna instruktioner. 3. På ett korrekt sätt portokollföra utförandet och resultaten från laborativt arbete. *examineras genom laborationssäkerhetsduggan, under det laborativa arbetet och genom laborationsrapporten. - 9
7. Förslag till studieplanering för icke schemabunden tid Vecka Moment 1 Läs i boken enligt anvisningarna nedan och studera ev webbföreläsningarna Atomteori 1 och 2. Arbeta med uppgifterna till seminarium KB1. Läs på labsäkerhetsföreskrifterna. 2 Läs på labsäkerhetsföreskrifterna. Läs igenom föreläsningsmaterialet. Läs i kursboken enligt anvisningarna nedan. Arbeta med uppgifterna till seminarium KB1, KB2, TD3 och TD4. Studera ev webbföreläsningarna. 3 Läs igenom föreläsningsmaterialet. Läs i kursboken enligt anvisningarna nedan. Arbeta med uppgifterna till räknestugan JV5. Studera ev webbföreläsningarna. Läsa igenom och förbereda inför laborationerna. 4 Utför laborationer och skriv protokoll Läs och räkna uppgifter i boken och studera ev kvarvarande webbföreläsningar. Summera kursens delar, planera och börja inläsning inför tentamen. 5 Arbeta med uppgifterna till seminarium KB6 och Kinetik 7. Läs i boken och kompendierna. Inläsning till tentamen. Skicka dina frågor till lärarna som skall hålla i frågestunden 6 Tentamen 10
8. Inläsningstips Föreläsning Laboratoriesäkerhet Läshänvisning Säkerhetskompendium Chang 11 th edition Chang 12 th edition Atomteori/kvantmekanik Kap 7 Kap 7 Periodicitet Kap 8.3-8.5 Kap 8.3-8.5 Intra- och intermolekylära krafter Kap 9.4-9.5 Kap 10.2 Kap 11.1-11.3 Kap 12.8, sid 549 och 550 Kap 9.4-9.5 Kap 10.2 Kap 11.1-11.3 Kap 12.8, sid 547 och 548 Kemisk bindning Kap 9.1-9.2 Kap 9.6 Kap 10.1 Kap 10.3-10.8 Termodynamik Kap 6 Kap 9.10 Kap 11.8 Kap 14.1 Kap 17 ej Microstates and Entropy Kap 9.1-9.2 Kap 9.6 Kap 10.1 Kap 10.3-10.8 Kap 6 Kap 9.10 Kap 11.8 Kap 14.1 Kap 17 ej Microstates and Entropy Kinetik Kap 13 Kap 13 fortsättning på nästa sida 11
fortsättning Föreläsning Jämviktslära Läshänvisning Kurskompendium a) Jämviktslära Chang 11 th edition Kap 1 Kap 3 Kap 4.1-4.3, 4.5 Kap 14.1-14.5 (till Changes in Volume s. 648) Sid 653 (Chemistry in Action) Kap 15.1-15.8 (ej Ex. 15.11) Kap 15.10 (till s 702 stycket salts in which ) sid. 708 709 (Chemistry in Action) Kap 16.1-16.6 Kap 16.8-16.9 Chang 12 h edition Kap 1 Kap 3 Kap 4.1-4.3, 4.5 Kap 14.1-14.5 (till Changes in Volume s. 646) Sid 651 (Chemistry in Action) Kap 15.1-15.8 (ej Ex. 15.11) Kap 15.10 (till s 700 stycket salts in which ) sid. 706 707 (Chemistry in Action) Kap 16.1-16.6 Kap 16.8-16.9 Kursen omfattar även det material som tas upp på seminarier, gruppövningar och laborationer. På tentamen kan det komma frågor på uppgifter från seminarier, gruppövningar, kurslitteratur eller laborationer som ej tagits upp i samband med föreläsningar. Inläsningstips till webbföreläsningar i jämviktslära Begrepp 1 Kap. 1, 4.1-4.3, 4.5, 4.7 (Grundläggande matematiska och kemiska begrepp. Olika typer av kemiska jämvikter samt deras betydelse.) Komp. JV Kap 2 Koncentrationer Begrepp 2 Begrepp 3 Begrepp 4 Buffert Kap 14.1 14.5 (till Changes in Volume... ) (definition av jämviktskonstanter med massverkans lag, Le Chậteliers princip, kopplade jämvikter, beräkning av jämviktskoncentrationer.) Komp. JV Kap 2. Aktivitet, aktivitetsfaktor, jonstyrka Kap 15.1 15.8, 15.10 (syra-basjämvikter med definitioner (syra, bas, protolyt, aprot, baskonstant)) Komp. JV Kap 2 Termodynamisk och stökiometrisk Jämviktskonstant Kap 15.5 (Relationen mellan syrakonstant och baskonstant, beräkning av ph för envärd syra) Kap 16.1 16.3 (Vad är en buffert? Beredning av buffert) Komp. JV (Vad är en buffert? Beredning av buffert) 12
Löslighet 1 Löslighet 3 16.6 16.10 (Löslighet av salter, grundläggande begrepp och definitioner. Beräkningar samt Common ion effect ) Komp. JV Kap 7 Löslighet av envärd svag bas Nedan följer en lista med ord, begrepp och områden som kommer att behandlas vid varje föreläsningstillfälle. Använd gärna sammanställningen som ett stöd när du läser i boken. Sammanställningen ska inte ses som en komplett målbeskrivning, även material som inte finns upptaget nedan kan komma att behandlas under kursen. Atomteori och Kvantmekanik Kap 7 Vågors egenskaper, elektromagnetiskstrålning, fotoelektrisk effekt, Bohrs atommodell, de Broglies postulat (samband mellan vågor och partiklar), Schrödinger-ekvationen och Heisenbergs osäkerhetsprincip (vågfunktion som beskriver atomens elektronstruktur), kvanttal (n, l, ml och ms), atomorbitaler, elektronkonfiguration (Paulis uteslutningsprincip, Hunds regel, uppbyggnads- processen, para- och diamagnetism), VSEPR-teori, molekylorbitaler, aromaticitet. Periodicitet Kap 8 Elektronkonfiguration för atomer och joner, effektiv kärnladdning, atomradiens variation i periodiska systemet, jonradiens variation i periodiska systemet, hur jonradien generellt varierar med jonladdningen, joniseringsenergi, elektron- affinitet, kovalent radie, metallradie, elektronegativitetens betydelse för att avgöra bindningstyp. Intra- och intermolekylära interaktioner 9.4-9.5 Kovalent bindning, jämförelse mellan kovalent bindning och jonbindning elektronegativitet, polär kovalent bindning. 10.2 Dipol, polär kovalent bindning, partiella laddningar, dipolmoment. 11.1-11.3 Dipol-dipolinteraktion, jon-dipolinteraktion, inducerad dipol, dispersionskrafter, vätebindning, betydelse av intermolekylära krafter för ämnens fysikaliska egenskaper (smältpunkt, kokpunkt osv), löslighetsförhållanden (utgående från ämnens polaritet). 12.8 Hydrofoba och hydrofila interaktioner, betydelse för proteiner, membran och bildandet av miceller. Kemisk bindning 9.1-9.2 Lewis-strukturer (att kunna rita), jonbindning 10.1 10.3-10.8 Molekylers geometri (linjär, trigonalt plan, tetraeder, trigonal-bipyramid, oktaeder, bindningsvinklar), VSPER teori, valensbindningsteori (VB), hybridisering (sp 3, sp 2, sp), hybridisering av dubbel- och trippelbindningar ( - och -bindningar), molekylorbitaler, aromaticitet. Kinetik 13.1-13.6 0:e, 1:a och 2:a ordningens kinetik, hastighetsbestämmande steg, aktiveringsenergi, Arrhenius-ekvationen, katalys Termodynamik Kap 6, 9.10, 11.8,14.1, 17 Entalpi, entropi, kalorimetri, Gibbs fria energi, spontanitet, Hess lag, termodynamikens tre lagar, standardtillstånd, bindningsentalpi, system och deras omgivning, fasövergångar. 13
Kap 1 Kap 3 4.1,4.5 Kap 14 kompendiet 4.3 15.1-15.8 16.1-16.2 Kompendiet 4.2 16.8-16.9 kompendiet Grundläggande jämviktlära Grundläggande definitioner, kemisk jämvikt, jämviktskonstant, homogen och heterogen jämvikt, associationsjämvikt, dissociationsjämvikt, aktivitet, jonstyrka, aktivitetskoefficient, stökiometrisk och termodynamisk konstant. Le Châtelier s princip, reaktionskvot. ph, Buffert Definition av syra och bas, syra-bas par, amfolyt, protolysjämvikt, starkasvaga elektrolyter, vattnets autoprotolys, stökiometrisk-, termodynamisk- och blandade konstanter, syra och baskonstanter, flervärda syror, syra-bas egenskaper hos salter, ph, beredning av buffert, farmaceutiska aspekter på protolys. Löslighet Löslighet av salter, löslighet av protolyter, The common ion effect. Farmaceutiska aspekter på löslighet. 14
9. Ordlista Översättning av vissa begrepp och ord som förekommer under kursen Allmän kemi med läkemedelsinriktning. OBS! Detta är en hjälp när du vill slå i boken. Alla ord som är relevanta för kursen finns inte med. Svenska aktiveringsenergi anjon anion Arrhenius-ekvationen atom atomnummer atomorbitaler atomradie (pl. atomradier) bas beräkning beteckna bindning bindningsentalpi bindningsvinkel bikvanttal bildningsentalpi centralatom dipol dipolmoment dispersionskrafter dubbelbindning effektiv effektiv kärnladdning elektromagnetiskstrålning elektron elektronaffinitet elektrondensitet elektronegativitet elektronkonfiguration elektronpar elektrostatisk energinivå enkelbindning entalpi entropi extraktion fasövergångar fluor fotoelektrisk effekt foton photon fria elektronpar funktionella grupper fördelning Engelska activation energy Arrhenius equation atom atomic number atomic orbitals atomic radius (pl. atomic radii) base computation designate bond bond enthalpy bond angle angular momentum qantum number enthalphy of formation central atom dipole dipole moment dispersion forces double bond efficient effective nuclear charge electromagnetic radiation electron electron affinity electron density electronnegativity electron configuration electron pairs electrostatic energy level single bond enthalpy entropy extraction phase changes fluorine photoelectric effect lone pairs functional groups distribution 15
förena associate förhållande ratio förångningsvärme molar heat of vaporization gemensam jon common ion grundämnen element hastighetsbestämmande steg rate-determining step huvudkvanttal principal quantum number hybridorbital hybrid orbital hybridisering hybridization hydrofila interaktioner hydrophilic interactions hydrofoba interaktioner hydrophobic interactions inducerad dipol induced dipole inre energi internal energy inte blandbar immiscible intermolekylära krafter intermolecular forces intramolekylära krafter intramolecular forces jonbindning ionic bond joniseringsenergi ionization energy jonladdningen ion charge jonpar ion pair jämvikt equilibrium jämviktskonstant equilibrium constant kalorimetri calorimetry katalys catalysis katalysator catalyst katjon cation kokpunkt boiling point kol carbon komplex chelate kovalent bindning covalent bond kvanta quantum kvanttal (n, l, ml och ms) quantum numbers (n, l, ml och ms) kväve nitrogen linjespektra line spectra linjär linear löslighet solubility lösningsvärme heat of solution magnetkvanttal magnetic quantum number miljö environmental molekylgeometri molecular geometry motjon counter ion oktaeder octahedron omgivning surrounding oordning disorder opolär nonpolar osäkerhetsprincip uncertainty principle polariserbarhet polarizability polär polar påverkas governed slumpmässighet randomness 16
smältpunkt spinnkvanttal spår spädningsvärme standardtillstånd syra acid syrakonstant acid syre tetraeder tillståndsfunktion trippelbindning valensbindningsteori (VB) värmekapacitet väte vätebindning vätska ädelgas melting point electron spin quantum number trace heat of dilution standard state dissociation constant oxygen tetrahedron state function triple bond valence bond theory heat capacity hydrogen hydrogen bond liquid noble gas Kort matematisk ordlista Symbol Namn Exempel på användning Delta massa är hur mycket massan har förändrats. Beräknas genom att ta nuvarande massan minus startmassan. Sigma Berättar att man ska summera de ingående variablerna. Exempelvis elev_längd innebär att man ska summera elevernas längder. < Mindre än Talet till vänster är mindre än talet till höger. > Större än Talet till höger är större än talet till vänster. Startmassa = 30 kg Slutmassa = 55 kg massa= Slutmassa -Startmassa= = 55-30 kg = 25kg Elev 1 = 161 cm Elev 2 = 185 cm Elev 3 = 174 cm Elev 4 = 170 cm elev_längd = = (161 + 185 + 174 + 170) cm = = 690 cm Längden hos elev 1 < längden hos elev 2-10 < 0 0 < 10-6 Längden hos elev 2 > längden hos elev 1 0 > -10 10-6 > 0 17