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.

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).

Læringsutbytte

Kunnskaper

Etter avsluttet kurs kan studenten:

• 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.
• Gjenkjenne de viktigste stoffklassene og funksjonelle grupper i organisk kjemi (alkaner, alkener, alkyner, alkoholer, ketoner, aldehyder, karboksylsyrer, estere, etere og aminer) og gi eksempler på reaksjoner for de viktigste funksjonelle gruppene.
• 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.
• Navnsette vanlige kjemiske forbindelser, inkludert uorganiske og enkle organiske forbindelser (alkaner, alkener og alkyner).
• 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.
• Tegne organiske strukturformler og finne strukturisomerer.
• 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.
• Utføre analyser eller beregninger som er relevant for eget fagfelt, f.eks. for å løse enkle problemstillinger innen vannkjemi.

Generell kunnskap

Etter avsluttet kurs kan studenten:

• Forklare hvordan kjemiske prinsipper og prosesser er relevante for problemstillinger innen eget fagfelt.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger, øvinger og selvstudium. Forventet tidsbruk i løpet av et semester er 60 timer forelesning, 80 timer til øvinger og 70 timer til selvstudium (totalt 210 timer).

I de obligatoriske oppgavene inngår det studieprogramspesifikke øvinger (f.eks. rettet mot vannkjemi). Spesifikke krav til godkjenning av obligatoriske aktiviteter oppgis ved undervisningsstart.

Obligatoriske aktiviteter

• Godkjente øvinger

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. Det anbefales også å ta et oppfriskningskurs i matematikk.

Kursmateriell

Kursmateriell oppgis ved undervisningsstart.