Faglig innhold

Grunnleggende kjemiske prinsipper og teknologier, og anvendelser av disse. Bruk av det periodiske system, og betydningen av grunnstoffenes plassering. Oksidasjonstall og navn på organiske og uorganiske forbindelser. Molaritet, løsninger og elektrolytter. Støkiometriske beregninger. Ideelle gasser og gasskonstanten. Ulike kjemiske reaksjoner, kjemisk likevekt og syrer, baser og buffere. Elektrokjemiske prinsipper, inkludert spenningsrekken, reversible og standard potensialer, elektrokjemiske reaksjoner og cellerekker. Galvaniske celler og spontane elektrokjemiske reaksjoner. Elektrolyse, brenselceller og batterier, samt grunnleggende prinsipper fra korrosjon. E-fuels.

Læringsutbytte

Kunnskap: - Studenten kan forklare hva et atom er, og hvordan atomer bindes sammen til molekyler, salter, og andre stoffer. - Studenten har kunnskap om det periodiske systemet og dets oppdeling i perioder, grupper og blokker med tilhørende orbitalfylling, og kjenner til oksidasjonstall. - Studenten har kunnskap om elektronegativitet og bindingstyper. - Studenten har kunnskap om kjemiske løsninger og elektrolytter. - Studenten har kjennskap til ideelle gasser, partialtrykk og volumberegninger, samt gasskontanten. - Studenten kan gjøre rede for forskjellige reaksjonstyper og forklare likevekter og likevektskonstanten. - Studenten kan definere pH og er kjent med syre/baseløsninger. - Studenten vet forskjell på en galvanisk celle og en elektrolysecelle, og har kjennskap til spenningsrekken. Ferdigheter - Studenten kan konvertere mellom likeverdige enheter, som volt og kWh/kg. - Studenten kan bestemme oksidasjonstall på ulike kjemiske forbindelser. - Studenten vet forskjellen på sterk og svak elektrolytt og kan beregne molaritet og nødvendige stoffmengder. - Studenten kan sette opp og balansere en ligning for en kjemisk reaksjon. - Studenten kan sette opp uttrykk for likevektskonstanter og utføre og benytte likevektsberegninger. - Studenten kan regne ut pH for ulike løsninger, og lage en fortynnet syreløsning. - Studenten kan bruke spenningsrekken og sette opp standard cellepotensiale for gitte elektrokjemiske reaksjoner. - Studenten vet forskjell på reversibel og standard cellespenning og kan regne ut cellepotensialet for en celle som det går strøm gjennom. - Studenten har kunnskap om elektrokjemiske systemer og prosesser, og kan gjenkjenne og forklare de viktigste batteri- og brenselcellesystemene på markedet. - Studenten behersker enkle prinsipper om korrosjon. Generell kompetanse - Studenten kan vurdere ulike energiformer og deres bruksområder opp mot hverandre. - Studenten er klar over hvilke teknologier som dominerer fagfeltet elektrokjemi, og kan vurdere hva slags behov de enkelte dekker.

Læringsformer og aktiviteter

Forelesninger og obligatoriske regneøvinger, samt demonstrasjonsforsøk. 9 av 12 regneøvinger må være godkjent for at studenten skal kunne gå opp til eksamen. Forelesingene gjennomføres i Trondheim. Disse strømmes eller gjøres tilgjengelige på nett som video fortløpende etter hver forelesing.

Obligatoriske aktiviteter

• Obligatoriske arbeid-se emnebeskrivelse

Spesielle vilkår

Anbefalte forkunnskaper

Mattematikk 1 Matematikk 2 Fornybar energi Termodynamikk

Forkunnskapskrav

Ingen emnekrav. Dette emnet har krav om aktiv studierett.

Kursmateriell

"Engineering Energy Storage" Burheim, kapitlene 6, 7, og 8.

Notater utdelt via Blackboard.

Studiepoengreduksjon