TMT4111 Generell kjemi

De mest sentrale delene av læringsutbyttet i kurset er knyttet til beregning av ioniske likevekter i vann og til sammenhengen mellom Gibbs fri energi, likevektskonstanter og elektrodepotensial. Etter gjennomført kurs behersker studenten det teoretiske og eksperimentelle grunnlag nødvendig for å følge videregående kurs i uorganisk, organisk og fysikalsk kjemi samt prosesskjemi og kan

- Sette navn på enkle uorganiske og organiske forbindelser

- Relatere stoffmengde (i mol), konsentrasjon og volum til hverandre kvantitativt

- Beregne teoretisk utbytte og bestemme den begrensende reaktant

- Relatere trykk, temperatur og volum til hverandre kvantitativt for ideelle gasser og gasser som følger van der Waals tilstandsligning

- Beregne indre energi for en ideell gass

- Beskrive og identifisere syre-basereaksjoner, oksidasjons-reduksjonsreaksjoner og utfellingsreaksjoner i vandig løsning

- Balansere kjemiske ligninger for slike reaksjoner

- Finne likevektskonsentrasjoner i reaksjoner mellom gasser, faste stoff, væsker og løste stoff basert på massevirkningsloven og aktiviteter

- Bestemme reaksjonsretning

- Formulere elektronøytralitesbetingelsen og masse- og protonbalanser for vandige (fortynnede) ioniske løsninger, inklusive flerprotiske syrer og løsninger som inneholder mange løste forbindelser

- Etablere eksakte ligninger for beregning av pH basert på disse balansene

- Beregne pH og løselighet basert på slike balanser og gyldige tilnærminger

- Beregne pH og løselighet basert på grafiske metoder

- Gjøre tilsvarende beregninger relevante for titrering og buffere

- Redegjøre for effekten av tilsats av komplekser og endringer i pH på løselighet

- Redegjøre for bruk av løselighetsprinsipper i kvalitativ uorganisk analyse

- Definere sentrale begreper i kjemisk termodynamikk: Isolerte, lukkede, og åpne system, varme, arbeid, tilstandsfunksjon, reversible vs irreversible prosesser, varmekapasitet, de termodynamiske lovene (0., 1., 2. og 3.), entropi, entalpi, Gibbs fri energi, kalorimeter

- Utføre beregninger der disse begrepene inngår

- Redegjøre for sammenhengen mellom likevektskonstant, Gibbs fri energi og elektrodepotensial, samt for (en forenklet) utledning av disse relasjonene

- Beregne potensialforskjeller (cellespenning) over elektrokjemiske celler fra Gibbs fri energi, fra standard elektrodepotensial og fra Nernsts ligning, inklusive over konsentrasjonsceller

- Utføre enkle kjemiske analyser (f. eks. syre-base-titreringer, molvektbestemmelse, kalorimetri)

- Vurdere sikkerhet og planlegge og gjennomføre sikre eksperimenter i laboratoriet

- Kan anvende disse ferdighetene på problemstillinger relatert til FNs bærekraftsmål