Kursplan för

Termodynamik och ytkemi
Thermodynamics and Surface Chemistry

KFKA01, 10 högskolepoäng, G1 (Grundnivå)

Gäller för: Läsåret 2014/15
Beslutad av: Utbildningsnämnd C
Beslutsdatum: 2014-04-14

Allmänna uppgifter

Huvudområde: Teknik.
Obligatorisk för: W2
Undervisningsspråk: Kursen ges på svenska

Syfte

Mål

Kunskap och förståelse
För godkänd kurs skall studenten

Färdighet och förmåga
För godkänd kurs skall studenten

Värderingsförmåga och förhållningssätt
För godkänd kurs skall studenten

Kursinnehåll

Kursen är uppdelad i två huvudavsnitt:

Termodynamik

Termodynamiska grundbegrepp som arbete och värme, entropi, entalpi, fri energi och kemisk potential.
Tillståndsekvationer för gaser.
Beräkningar på reversibla, irreversibla och adiabatiska processer.
Kvantitativ behandling av fasjämvikter i enkomponentsystem.
Kvantitativa beräkningar av samband mellan tryck, temperatur och sammansättning i icke-ideala tvåkomponentsystem med en eller flera faser. Detta innefattar bl.a. begrepp som partiell molär storhet och aktivitet, beräkning av kolligativa egenskaper och termodynamisk beskrivning av destillation.
Termodynamisk behandling av kemisk jämvikt.

Ytkemi
Avsnittet syftar till att ge en introduktion till yt- och kolloidkemi, ett område med många tillämpningar inom biologi, grundläggande kemi och kemiteknik.

Vätskeytor: ytspänning (-energi); experimentella metoder att mäta ytspänning. Gibbs adsorptionsisoterm. Ytaktiva ämnen. Miceller; metoder att mäta kritisk micell koncentrationen (CMC). Solubilisering. Filmer; ytvåg. Fenomen vid krökta ytor; Kelvin ekvationen.

Fasta ytor: fysikalisk och kemisk adsorption. Termodynamiken för adsorption. Olika adsorptionsisotermer. Vätningsfenomen.

Flytande kristallina faser: översikt av olika typer av molekylära system som ger upphov till flytande kristaller. Fasdiagram. Fasstruktur-lamellära, hexagonala, osv.

Egenskaper hos laddade ytskikt; DLVO-teorin.

Kursens examination

Betygsskala: TH
Prestationsbedömning: Slutbetyget på kursen bestäms av ett viktat medelvärde mellan resultaten på tentamen i termodynamik (75 %) och på inlämningsuppgifterna i ytkemi (25 %). Samtliga delmoment (laborationer, inlämningsuppgifter och tentamen) skall vara godkända.

Delmoment
Kod: 0113. Benämning: Tentamen i termodynamik.
Antal högskolepoäng: 7,5. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: För godkänt krävs normalt 50 % av maximalt antal poäng på tentamen. Delmomentet omfattar: Skriftlig tentamen i termodynamik. Resultatet bestämmer 75 % av slutbetyget på kursen.
Kod: 0213. Benämning: Inlämningsuppgifter i ytkemi.
Antal högskolepoäng: 2,5. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: För godkänt krävs minst 51% av maxpoäng på bägge uppgifterna tillsammans. Delmomentet omfattar: Två obligatoriska inlämningsuppgifter i ytkemi under kursens gång. Resultatet på dessa bidrar med 25% till slutbetyget på kursen.
Kod: 0313. Benämning: Laborationer.
Antal högskolepoäng: 0. Betygsskala: UG. Prestationsbedömning: Laborationerna redovisas skriftligt eller muntligt. För godkänt skall de skriftliga rapporterna vara enkla men korrekta med sedvanlig struktur och innehåll samt innehålla en relevant diskussion av resultaten. Delmomentet omfattar: Fyra laborationer som illustrerar viktiga termodynamiska begrepp.

Antagningsuppgifter

Förutsatta förkunskaper: KOO080, KOO081, KOOA01 (Inledande kemi).
Begränsat antal platser: Nej
Kursen överlappar följande kurser: KFK060, KFK080

Kurslitteratur

Kontaktinfo och övrigt

Kursansvarig: Pär Söderhjelm, Par.Soderhjelm@bpc.lu.se
Hemsida: http://www.cmps.lu.se/bpc/teaching/