använda grundläggande fysikaliska modeller och kvantmekaniska begrepp för att lösa relevanta problem rörande atomers och molekylers egenskaper och växelverkan
identifiera olika spektroskopiska processer samt kunna beräkna molekylära egenskaper från spektra, särskilt för diatomära molekyler
beräkna sannolikheter och termodynamiska storheter från Boltzmannfördelningen och den kanoniska tillståndssumman
härleda samband för slutna system utgående från termodynamikens huvudsatser och använda dessa för beräkning av tillståndsändringar och fysikaliska så väl som kemiska jämvikter, i förekommande fall med hänsyn tagen till icke-ideala effekter
härleda och analysera en kemisk reaktions hastighetsekvation från en given mekanism, kunna bestämma reaktionsordning och hastighetskonstant från experimentella data samt kunna uppskatta hastighetskonstanten från grundläggande teori
utföra enklare laborativa mätningar samt kunna analysera, diskutera och skriftligt rapportera resultaten från dessa
Kursinnehåll
Kursen inleds med en genomgång av grundläggande kvantmekanik där begrepp som de Broglievåglängd, Schrödingerekvationen, vågfunktionen och osäkerhetsrelationen diskuteras. De tre viktiga modellsystemen partikel i låda, harmonisk oscillator och stel rotor beskrivs. Lösningen till väteatomen presenteras och det periodiska systemets struktur diskuteras. En beskrivning av molekylers elektronstruktur följer med fokus på diatomära molekyler och LCAO-MO-metoden. Polyatomära konjugerade system behandlas med Hückelmetoden. Intermolekylära krafter diskuteras kortfattat. Analys av vibrations- och rotationsspektra (MW, IR) för i första hand diatomära molekyler följs av en diskussion av elektroniska spektra. Utgående från de kvantmekaniskt bestämda energinivåerna följer sedan en statistiskt mekanisk beskrivning av termodynamiska samband via begreppet tillståndssumma. Termodynamikens huvudsatser repeteras och används för att härleda samband som utnyttjas för beräkning av tillståndsändringar samt fysikaliska och kemiska jämvikter. Kursen avslutas med kinetisk gasteori, reaktionskinetik och kemisk reaktionshastighetsteori (steady-state-approximationen, Arrhenius ekvation, kollisionsteori, diffusionskontrollerade reaktioner).