Emne - Elektrokjemi og kjemisk termodynamikk - IMAK1004
Elektrokjemi og kjemisk termodynamikk
Velg studieårOm
Om emnet
Faglig innhold
- Termodynamikkens lover: termodynamikkens 1., 2. og 3. lov, indre energi, arbeid, varme, varmekapasitet, entalpi, entropi og Gibbs' energi
- Termodynamikk og faselikevekter i rene stoffer og binære blandinger, kolligative egenskaper, kjemisk potensial, Henrys lov, Raoults lov og fasediagrammer
- Termodynamikk og kjemisk likevekt, Gibbs energi
- Elektrokjemi og elektrolyttløsninger: Elektrolytter og ledningsevne, elektrokjemiske celler, standard reduksjonspotensial, referanseelektroder, cellepotensial, cellediagram, Faradays lov, Nernsts ligning. Utvalgte praktiske anvendelser av elektrokjemi som for eksempel i elektrolyse, batterier, brenselceller, kjemisk analyse og korrosjonsbeskyttelse.
- Reaksjonskinetikk: hastighetslover, halveringstid, enkle reaksjonsmekanismer, hastighetsbestemmende trinn og katalyse.
Læringsutbytte
Kandidaten:
- Har grunnleggende kunnskap om termodynamikk og termodynamikkens lover, kan forklare betydningen av sentrale begreper og beregne verdier for størrelser som indre energi, arbeid, varme, varmekapasitet, entalpi, entropi og Gibbs’ energi.
- Kan gjøre termodynamiske beregninger for kjemiske reaksjoner og likevekter, sammenligne med beregninger i relevante dataverktøy (for eksempel HSC Chemistry), og forklare betydningen av verdiene.
- Kan anvende Clapeyrons ligning, Clausius-Clapeyrons ligning, Raoults lov og Daltons lov i faselikevektsberegninger, og bruke fasediagram for å finne relevante egenskaper og størrelser for rene stoffer og ideelle blandinger
- Har grunnleggende kunnskap om elektrokjemi og elektrolytter, kan forklare betydningen av sentrale begreper og beregne verdier for reduksjonspotensial og cellepotensial
- Kjenner til og kan forklare utvalgte praktiske anvendelser av elektrokjemi som for eksempel i korrosjonsbeskyttelse, energilagring, materialframstilling, overflatebehandling og kjemisk analyse.
- Har oversikt over viktige begrep i reaksjonskinetikk og katalyse, kan benytte enkle hastighetslover og forklare utvalgte reaksjonsmekanismer og betydningen av dem.
- Kan forberede og gjennomføre laboratoriearbeid innen utvalgte tema, bearbeide og diskutere resultater, og dokumentere arbeidet skriftlig.
Læringsformer og aktiviteter
Forelesninger, øvinger og laboratoriearbeid.
Forventet tidsbruk:
- Forelesninger: 60 t
- Øvinger: 30 t
- Laboratoriearbeid: 30 t
- Egenarbeid: 80 t
- Totalt: 200 t
Obligatoriske aktiviteter
- Øvinger
- Laboratoriearbeid
Mer om vurdering
Alle obligatoriske arbeidskrav (øvinger, laboratoriearbeid) må være godkjent for å gå opp til avsluttende skriftlig eksamen. Det blir gitt informasjon om krav til antall godkjente øvinger og detaljer om laboratoriearbeidet i starten av semesteret. Ved utsatt eksamen (kontinuasjonseksamen) kan skriftlig eksamen bli endret til muntlig eksamen.
Spesielle vilkår
Krever opptak til studieprogram:
Kjemi - Ingeniørfag (FTHINGKJ)
Materialteknologi - Ingeniørfag (FTHINGMAT)
Anbefalte forkunnskaper
IMAK1001: Generell kjemi for ingeniører, eller tilsvarende
Kursmateriell
- Peter Atkins og Julio De Paula: Physical Chemistry, Oxford University Press, 10. th. ed. 2014.
- Nivaldo J. Tro: Chemistry. A Molecular Apporach, 5. utgave, Pearson Prentice Hall, 2020.
- Gordon Aylward og Tristan Findlay: SI Chemical Data, Wiley, 7. utgave, 2014.
Studiepoengreduksjon
Emnekode | Reduksjon | Fra |
---|---|---|
IFYKJT1002 | 2,5 sp | Høst 2023 |
IMAK2001 | 5 sp | Høst 2023 |
Fagområder
- Fysikalsk kjemi