förstå centrala termodynamiska begrepp och storheter, som jämvikt, ångtryck, entropi, entalpi och fri energi
förstå grundläggande ytkemiska begrepp, som ytspänning och adsorption
känna till grundläggande egenskaper hos de typer av system som presenteras i kursen, som gaser, vätskeblandningar och surfaktantlösningar
Färdighet och förmåga
kunna utföra beräkningar och kvalitativa förutsägelser med hjälp av de modeller och ekvationer som presenteras i kursen.
kunna analysera en praktisk frågeställning, göra rimliga antaganden, bryta ned problemet i delsteg och välja rätt beräkningsmodeller för att lösa problemet.
kunna använda miniräknare och dator för att analysera data och utföra numeriska operationer som integrering, ekvationslösning och linjär regression.
kunna utföra kemiska laborationer på ett noggrant och säkert sätt.
kunna skriva laborationsredogörelser enligt givna instruktioner med korrekt presentation av data och feluppskattningar.
Värderingsförmåga och förhållningssätt
kunna värdera giltigheten i de modeller som presenterats i kursen.
kunna avgöra rimligheten i de svar som erhålls under problemlösning.
kunna resonera om fördelar och nackdelar hos tekniska tillämpningar som bygger på termodynamiska och ytkemiska principer.
Kursinnehåll
Kursen är uppdelad i två huvudavsnitt: Termodynamik Termodynamiska grundbegrepp som arbete och värme, entropi, entalpi, Gibbs energi och kemisk potential. Reversibla och irreversibla, isoterma och adiabatiska processer. Tillståndsekvationer för gaser. Korresponderande tillstånd. Utvidgning och kompressibilitet. Kvantitativ behandling av fasjämvikter i enkomponentsystem. Clapeyrons och Clausius-Clapeyrons ekvationer. Termodynamik för blandningar. Ideala lösningar. Raoults lag. Destillering. Idealt utspädda lösningar. Henrys lag. Kolligativa egenskaper. Fasdiagram för tvåkomponentsystem. Aktivitetsbegreppet. Termodynamisk behandling av kemisk jämvikt för gaser och lösningar. Heterogena jämvikter. Tryck- och temperaturberoende av jämvikter. Ytkemi Gränsytor, ytspänning. Vätningsfenomen. Kapillärkraft. Krökta ytor: Laplace och Kelvins ekvationer. Ytaktiva ämnen. Gibbs adsorptionsekvation. Miceller, kritisk micellbildningskoncentration. Solubilisering. Ytfilmer. Skum och aerosoler. Emulsioner. DLVO-teorin. Kolloider och deras stabilitet. Laborationer Vid laborationerna tränas arbete med evakuerade system och destillationsutrustning, avläsning av tryckmätare, termometer, hygrometer, refraktometer m.m.
Grafräknare med tillhörande handbok. Det förutsätts att studenten har tillgång till en grafritande räknare som klarar numerisk ekvationslösning, integration och derivering samt anpassning av funktionsuttryck med minsta kvadratmetoden. Föredragna modeller är Texas Instruments TI-82, 83, 84 och högre men Casios motsvarigheter (exempelvis FX-CG50) fungerar också