Fysikaalinen kemiaLaajuus (6 op)

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää lämpökemian ja tasapainokemian termodynaamiset perusteet, reaktiolämmön kokeellisen mittaamisen ja ulkoisten olosuhteiden muutosten vaikutuksen reaktiotasapainoon. Opiskelija ymmärtää, mitkä tekijät vaikuttavat kemiallisen reaktion nopeuteen ja kiinteälle pinnalle tapahtuvan adsorption määrään. Lisäksi opiskelija ymmärtää happovakion käsitteen; puskuriliuoksen käsitteen ja toimintaperiaatteen. Hän myös tietää tärkeimmät pinta- ja kolloidikemian sekä sähkökemian käsitteet ja ilmiöt.
Adsorptioisotermien teoreettiset perusteet; kromatografian ja geelisuodatuksen periaate
-----
Opintojakson suoritettuaan opiskelija pystyy termodynaamisten taulukkotietojen avulla laskemaan, onko reaktion mahdollista tapahtua ja vapautuuko vai sitoutuuko reaktiossa lämpöä. Hän osaa laskea vahvojen ja heikkojen happojen ja emästen vesiliuosten sekä puskuriliuosten pH:n. Lisäksi opiskelija osaa tulkita puhtaiden aineiden faasidiagrammeja, neste-höyrytasapainodiagrammeja ja tislausdiagrammeja sekä mallintaa entsyymikatalysoidun reaktion nopeutta sekä adsorptiotasapainoja adsorptio-isotermien avulla.

Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa käyttää taulukkolaskentaohjelmaa mittausdatan esittämisessä ja analysoinnissa. Tästä esimerkkinä hän osaa tehdä kokeelliseen mittausdataan sopivan lineaarisen sovituksen ja määrittää sovituksen avulla mitattuun ilmiöön liittyviä suureita. Lisäksi opiskelija osaa käyttää hyväksi kirjallisuudesta löytyviä taulukkotietoja annetun ongelman ratkaisemiseksi. Hän myös osaa arvioida kvalitatiivisesti kokeelliseen työhön liittyviä virhelähteitä ja osaa valmistaa mittaliuoksia sekä pystyy käyttämään seuraavia laitteita:
- kalorimetri
- tislauslaitteisto
- refraktometri
- spektrofotometri
- johtokykymittari
- pH-mittari

Sisältö

Lämpökemian perusteet ja sovellukset, reaktioiden ja faasinmuutosten termodynaaminen todennäköisyys, kemiallisen tasapainon käsite ja sen soveltaminen; happo-emäskäsite, puskuriliuoskäsite; liukoisuustulo; faasikäsite, puhtaan aineen ja binääristen seosten faasidiagrammit, tislauksen perusteet; tasapainotilojen sähkökemian perusteet, redoxpotentiaali; reaktiokinetiikan perusteet: reaktion kertaluku, reaktionopeusvakio, entsyymikatalysoidun reaktion nopeuslaki, reaktionopeuden riippuvuus lämpötilasta; pinta- ja kolloidikemian perusteet; adsorptioisotermit


Taulukkolaskentaohjelman käyttö mittausdatan esittämisessä ja analysoinnissa; hakuteosten käyttö kirjallisuudessa esitettyjen fysikaalis-kemiallisten tietojen ja ainearvojen etsimisessä.
-----
Lämmön vapautumisen ja sitoutumisen riippuvuus prosessin olosuhteista, eri skaalojen tasapainovakiot, adsorption teoreettiset perusteet, binäärisen seoksen komponenttien aktiivisuuskertoimien määritys; adsorptioisotermien soveltuvuuden vertailu; kromatografia: geelisuodatus; puskuriliuosten kapasiteetin riittävyyden arviointi

Lisätiedot

Luokkahuoneopetusta: 56
Laboratoriotyöt: 35
Harjoitustyöt:
Tentti: 4
Opiskelijan itseopiskelu (kuormittavuusanalyysi tehty 2/06): 100
Yhteensä: 195
Kuormittavuusanalyysin seuranta tehty: