Syntes, egenskaper och struktur hos fasta material

Lärandemål

• Förklara tätpackningskonceptet inom oorganisk kemi och dess relevans för struktur och egenskaper hos fasta kristallina material.
• Beskriva de vanligaste oorganiska strukturtyperna, samt förstå varför olika material kristalliserar inom olika strukturtyper.
• Tillämpa kunskapen om kristallstruktur och kemisk bindning till att kunna förutsäga ett materials elektriska, magnetiska, optiska och mekaniska egenskaper, samt även kunna beskriva hur olika typer av defekter påverkar ett materials egenskaper.
• Förstå grundläggande diffraktionsteori och symmetri för att tolka pulverdiffraktionsdata vilket betyder att du förstår Braggs lag och iden bakom utsläckta reflexer. Från ett pulverdiffraktogram av ett kubiskt material skall enhetscell samt typ av Bravaisgitter kunna bestämmas.
• Beskriva hur röntgen- och neutronstrålning ger kompletterande information om struktur.
• Utnyttja lämplig syntesmetod för att framställa oorganiska material genom att söka information i vetenskapliga tidskrifter och att kunna identifiera reaktionsprodukter och eventuella föroreningar. På grundval av detta skall du kunna utveckla en förbättrad syntesväg för att erhålla en ren produkt.
• Beskriva och förklara vanliga experimentella metoder för att karakterisera oorganiska material, och praktiskt kunna tillämpa pulverdiffraktion och termisk analys (DTA, TG och DSC).
• Ha en ide om när andra metoder bör tillämpas för att erhålla kompletterande information, t ex olika spektroskopiska metoder (IR, UV, EXAFS, NMR) eller SEM och TEM.
• Ha en förståelse för jon- och elektronledningsförmåga, ledningsmekanismer, och rollen av defekter och struktur hos material på dess egenskaper. Att förstå funktion hos fasta elektrolyter, batteri-, bränslecells-, och sensormaterial.
• Läsa och inhämta information från vetenskaplig litteratur inom oorganisk kemi, strukturkemi, materialegenskaper och materialframställning.
• Använda grafisk programvara (Diamond) för att åskådliggöra kristallstrukturer mha CIF-filer samt att praktiskt kunna utnyttja olika databaser (som ICSD, CSD).
• Beskriva betydelsen av, samt potentialen hos fasta material för utvecklingen av ett hållbart samhälle.