Fysikaalinen kemiaLaajuus (6 op)

Osaamistavoitteet

Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää lämpökemian ja tasapainokemian termodynaamiset perusteet, reaktiolämmön kokeellisen mittaamisen ja ulkoisten olosuhteiden muutosten vaikutuksen reaktiotasapainoon. Lisäksi hän ymmärtää sähkökemian peruskäsitteet ja tunnistaa sähkökemian soveltamismahdollisuudet korroosiossa ja muilla omilla aloillaan. Opiskelija ymmärtää, mitkä tekijät vaikuttavat kiinteälle pinnalle tapahtuvan adsorption määrään.

Opintojakson suoritettuaan opiskelija ymmärtää happovakion käsitteen; puskuriliuoksen käsitteen ja toimintaperiaatteen.


-----
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. Hän pystyy myös arvioimaan materiaalien korroosiokestävyyttä pH-potentiaalidiagrammien avulla ja mallintamaan adsorptiotasapainoja adsorptioisotermien 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 sähkökemia: sähkökemiallisten reaktioiden spontaanius, sähkömotorinen voima ja kennoreaktio, liuosten sähkönjohtokyky ja sen mittaaminen, sähkökemiallinen korroosio; reaktiokinetiikan perusteet; 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, sähkömotorisen voiman riippuvuus olosuhteista, redox- ja korroosiopotentiaali, adsorption teoreettiset perusteet, puskuriliuosten kapasiteetin riittävyyden arviointi

Lisätiedot

Luokkahuoneopetusta: 56
Laboratoriotyöt: 35
Harjoitustyöt:
Tentti: 4
Opiskelijan itseopiskelu (kuormittavuusanalyysi tehty 2/06): 110
Yhteensä: 205
Kuormittavuusanalyysin seuranta tehty: