Faglig innhold

Emnet gir en innføring i grunnleggende begreper, modeller og beregningsmåter som danner fundamentet for fagfeltet kjemi. Du vil utvikle en forståelse for hvordan stoffer er bygget opp, hvordan de reagerer med hverandre og hvilke egenskaper de har. Du vil også lære om prinsippene for grønn kjemi for ansvarlig bruk av ressurser og minimal miljøpåvirkning.

Kunnskap om grunnleggende kjemi er viktig for å forstå mange fenomener i naturen og i samfunnet, og danner grunnlaget for videre studier innen naturvitenskap, medisin, teknologi og ingeniørfag.

Emnet omfatter følgende områder innen kjemi:

• Atomer, molekyler og struktur: atomer og molekyler; grunnstoffer, atom- og elektronstruktur; periodesystemet; kjemisk binding; molekylstruktur og molekylers egenskaper.
• Kjemiens språk: nomenklatur; kjemiske formler; reaksjonsligninger og støkiometri.
• Stoffers tilstander og egenskaper: intra- og intermolekylære krefter; egenskaper til gasser, væsker, løsninger og faste stoffer; gasslover; løselighet og konsentrasjon.
• Kjemiske reaksjoner og endringer: kjemisk likevekt; syrer, baser og bufferegenskaper; redoksreaksjoner; elektrokjemi; termodynamikk; spontanitet og kinetikk.

I tillegg vil du få praktisk laboratorieerfaring med grunnleggende kjemiske teknikker og analyser, samt lære å utføre forsøk på en sikker og forsvarlig måte.

Læringsutbytte

Kunnskaper

Etter avsluttet kurs kan studenten:

• Identifisere forskjellige kjemiske reaksjoner og navnsette vanlige kjemiske forbindelser.
• Beskrive atom-, molekyl- og elektronstruktur og hvordan dette danner grunnlaget for periodesystemet.
• Beskrive ulike typer inter- og intramolekylære kjemiske bindinger og hvordan disse påvirker stoffers egenskaper som kokepunkt, smeltepunkt og løselighet.
• Beskrive kjemisk likevekt og hvordan denne påvirkes av endringer, f.eks. i konsentrasjon, trykk og temperatur.
• Beskrive hvordan et oppløst stoff endrer damptrykk, frysepunkt, kokepunkt og osmotisk trykk av løsningsmiddelet.
• Definere reaksjonsfart og beskrive hvilke faktorer (inkludert katalyse) som påvirker reaksjonsfarten.
• Gjengi termodynamikkens lover og beskrive hvordan disse brukes for å studere energiendringer i kjemiske reaksjoner og fysiske prosesser.
• Beskrive prinsippene for galvaniske celler/batterier og elektrolyse.

Ferdigheter

Etter avsluttet kurs kan studenten:

• Utføre støkiometriske beregninger og balansere ulike typer kjemiske ligninger, inkludert redoksreaksjoner.
• Utføre beregninger for likevekter i gassblandinger og i vannløsninger, spesielt for beregning av pH og løselighet.
• Forutsi molekylgeometri ved å bruke VSEPR-metoden og gjenkjenne polare og upolare forbindelser.
• Utlede hastighetslov fra eksperimentelle data.
• Beregne endring i entropi, entalpi og Gibbs energi for reaksjoner og sette dette i sammenheng med likevekt og spontanitet.
• Tegne cellediagram, beregne spenning for galvaniske celler ved bruk av standard reduksjonspotensialer og Nernst-ligningen, samt sette dette i sammenheng med likevekt og spontanitet.
• Gjennomføre enkle kjemiske eksperimenter etter oppgitt eksperimentell fremgangsmåte på en trygg og forsvarlig måte.

Generell kunnskap

Etter avsluttet kurs kan studenten:

• Forklare hvordan kjemiske prinsipper og prosesser er relevante for problemstillinger innen eget fagfelt.
• Forklare resultater fra enkle kjemieksperimenter ved hjelp av kjemiske begreper og prinsipper.
• Følge gjeldende HMS-rutiner for sikkerhet i laboratoriet, inkludert bruk av verneutstyr, håndtering av kjemikalier og avfallshåndtering.
• Gi eksempler på bærekraftsutfordringer innen kjemi og mulige løsninger i lys av prinsippene for grønn kjemi.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger, laboratorieøvinger og selvstudium. Forventet tidsbruk i løpet av et semester er 60 timer forelesning, 70 timer til øvinger, 30 timer til laboratoriearbeid og 50 timer til selvstudium (totalt 210 timer).

Emnet har obligatoriske oppgaver som består av både teoretiske øvinger og laboratoriearbeid. Før adgang til laboratoriet må HMS-kurs HMS0001 og en digital emnespesifikk HMS-forelesning være gjennomført.

Spesifikke krav til godkjenning av obligatoriske aktiviteter oppgis ved undervisningsstart.

Obligatoriske aktiviteter

• Godkjent laboratoriekurs
• Godkjente øvinger

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Fordypning i kjemi og matematikk fra videregående skole. Det anbefales å ta et forkurs i kjemi dersom du ikke har Kjemi 1 eller Kjemi 2 fra videregående skole.

Kursmateriell

• Raymond Chang, Kenneth E. Goldsby, General Chemistry: The Essential Concepts, 7th edn, McGrawHill.

Kursmateriell for gjennomføring av obligatoriske aktiviteter oppgis ved undervisningsstart.

Studiepoengreduksjon