Grundläggande kemi 1

Kursen är inplacerad på nivån 0-30 högskolepoäng för kandidatexamen och kan dessutom läsas som fristående kurs.

Kursen kan ingå i följande program: 1) Biologi, Masterprogram (N2BIO), 2) Apotekarprogrammet (F2APO), 3) Biologi, kandidatprogram (N1BIO), 4) Molekylärbiologi, kandidatprogram (N1MB1), 5) Apotekarprogrammet (F2APP), 6) Miljövetenskap med inriktning naturvetenskap, kandidatprogram (N1MVN), 7) Kemi, kandidatprogram (N1KEM)

Kursen är uppdelad i fem delkurser:

Delkurs 1: Stökiometri och jämviktslära, 2,5 hp

• Materia, aggregationstillstånd, grundämnen, kemiska föreningar, periodiska systemet
• Molekyler och kemiska bindningar, intermolekylära krafter och vätskor, lösningar och löslighet, joner, fasomvandlingar och värme
• Atomers uppbyggnad, isotoper, substansmängd, molmassa
• Balansering av reaktionsformler, molförhållande, begränsande reaktant och reaktionsutbyte, stökiometriska beräkningar, enheter och enhetsomvandlingar, koncentration, stamlösningar och spädning
• Oxidationstal och redoxreaktioners balansering, namngivning inom oorganisk kemi
• Kemisk jämvikt och jämviktskonstanter, löslighetsjämvikter, Le Chateliers princip
• Starka och svaga syror, syra- och baskonstanter, pH-skalan, vattens autoprotolys, buffertformel, titrering och ekvivalenspunkt, indikatorer, flerprotoniga syror 

Delkurs 2: Atomer och kemiska bindningar, 2,5 hp

• Elektromagnetisk strålning, atomspektrum, kvantisering, joniseringsenergi, de Broglievåglängd
• Schrödingerekvationen och vågfunktioner, atomorbitaler, kvanttal, Aufbau-principen och periodiska systemets uppbyggnad
• Diatomära molekyler: kemiska bindningar, elektronegativitet, bindningspolaritet, molekylorbitaler hos diatomära molekyler
• Polyatomära molekyler: Lewismodellen, VSEPR-teori, valensbindningsteori och hybridisering, resonans 

Delkurs 3: Kemisk kinetik, fasta tillståndet och allmän oorganisk kemi, 2,5 hp

• Reaktionshastighet, hastighetskonstant, reaktionsordning, elementarreaktioner, differentiella hastighetsuttryck, integrerade hastighetsuttryck, halveringstid
• Aktiveringsenergi och Arrheniusekvationen, katalysatorers effekt på reaktionshastighet, reaktionsmekanismer
• Metallbindningar, molekylers och jonföreningars fasta faser, kristallstrukturmodeller, kubiska enhetscellen, bandteori, legeringar
• Övergångsmetallers oxidationstal, koordinationskomplex och deras namngivning, kristallfältsteori, färger hos metallkomplex
• Huvudgruppsämnens egenskaper och kopplingen till deras placering i periodiska systemet samt trender i det periodiska systemet

Delkurs 4: Termodynamik, 2,5 hp

• Allmänna gaslagen, tryck, partialtryck hos gasblandningar, kinetisk energi och temperatur
• Inre energi, arbete, värme, termodynamikens första huvudsats, tillståndsfunktioner
• Termokemi: Exoterma och endoterma processer, värmekapacitet, entalpi, kalorimetri, standardtillstånd och bildningsentalpi, bindningsentalpi, beräkning av reaktionsvärme
• Entropi, termodynamikens andra och tredje huvudsatser, Gibbs energi, termodynamisk jämviktskonstant och dess beräkning
• Reaktionskvot, lösning av jämviktsproblem, termodynamiska perspektiv på Le Chateliers princip
• Fasdiagram för enkomponentssystem, ångtryck, termodynamik och löslighet, kolligativa egenskaper 

Delkurs 5: Laborationer, färdigheter och kemiska hälsorisker, 5 hp

• Vägning av substanser, omvandling av massa till substansmängd, filtrering, kristallisation, molförhållande, bestämning av begränsande reaktant, beräkning av utbyte
• Titrering, beräkning av lösningars koncentration, stamlösning, utspädning
• Spektrofotometri, Lambert-Beers lag, linjär regressionsanalys i kalkylblad
• Buffertformel, pH-bestämning, neutralisation
• Laboratoriesäkerhet

Kursen syftar till att de studerande ska tillägna sig relevanta kunskaper och färdigheter i grundläggande kemi och få en god grund för fortsatta studier. Efter godkänd kurs ska studenten kunna:

Kunskap och förståelse

• Redogöra för atomens uppbyggnad och regler för kemiska föreningars namngivning samt de vanliga aggregationstillstånden och deras inbördes övergångar.
• Redogöra för grundämnens elektronstruktur och kopplingen till periodiska systemets uppbyggnad samt förklara molekylers struktur utifrån atomers delning av valenselektronpar och hybridisering av atomorbitaler.
• Redogöra för intermolekylära krafter och kemiska bindningar i fasta ämnen och kopplingen till egenskaper samt grundämnenas elektronstruktur, oxidationstillstånd och egenskaper hos deras koordinationskomplex.
• Redogöra för begreppet kemisk jämvikt och begrepp kopplade till syror och baser samt löslighetsjämvikter.
• Redogöra för grundläggande storheter och begrepp inom kinetik samt inverkan av temperatur på reaktionshastighet.
• Redogöra för grundläggande termodynamiska storheterna värme, arbete, energi, entalpi, entropi, Gibbs energi och dess relation till den termodynamiska jämviktskonstanten samt kopplingen mellan intramolekylära bindningar och intermolekylära krafter.

Färdigheter och förmåga

• Balansera kemiska reaktionsformler och behärska användningen av molförhållanden i t. ex. stökiometriska beräkningar av reaktionsutbyte och lösningars koncentration samt redovisa kemiska beräkningar med korrekt antal värdesiffror och enheter.
• Utföra enkla beräkningar som beskriver växelverkan mellan elektromagnetisk strålning och materia, samt genom resonemang härleda geometrisk struktur hos enkla molekyler.
• Utföra enkla beräkningar av storheter kopplade till kubiska enhetsceller samt av oxidationstal, koordinationstal och geometri hos koordinationskomplex.
• Utföra enkla beräkningar inom kemisk jämvikt som t. ex. att bestämma koncentrationer i jämvikt utifrån en given jämviktskonstant och initial sammansättning hos enkla reaktionssystem samt att tillämpa Le Chateliers princip för att bestämma förskjutning av jämvikt.
• Utföra enkla beräkningar inom reaktionskinetik för reaktioner av ordning noll, ett och två samt för reaktioner av pseudo första ordning.
• Utföra enkla termodynamiska beräkningar baserat på termodynamikens huvudsatser och tillståndsfunktioners vägoberoende.
• Utföra enkla experiment efter en förelagd beskrivning samt presentera resultat av laborationer i en slutrapport.

Värderingsförmåga och förhållningssätt

• Dra slutsatser baserat på enkla termodynamiska beräkningar, t. ex. huruvida en kemisk process är exoterm/endoterm eller spontan/icke-spontan.
• Planera arbete i ett kemilaboratorium och värdera kemiska hälsorisker.

Delkurs 1-4: Innehåll gås igenom och tränas under föreläsningar samt på räknestugor/räkneövningar.

Delkurs 5: Momenten tränar grundläggande färdigheter inom kemi och kemiskt laboratoriearbete. Laborationerna illustrerar också delar av kursens teoretiska innehåll.

Delkurs 5 omfattar följande:

• Ett prov i syfte att kontrollera att den studerande känner till gällande skydds- och säkerhetsföreskrifter. Godkänt resultat på detta prov är ett krav för students tillträde till kursens laborationer. Vid uteblivet eller ej godkänt resultat innan första laboration får student invänta nytt tillfälle för prov vid nästa kursomgång som generellt hålls nästkommande termin.
• Obligatorisk genomgång av olycksrisker vid kemiskt laboratoriearbete med betoning på kemiska miljö- och hälsorisker.
• Obligatorisk genomgång av kemisk laboratorieutrustning och organisation av ett kemilaboratorium.
• Obligatorisk genomgång av förhållningsregler vid laboratoriearbete inklusive kemikaliehantering och hantering av laboratorieglas.
• Utförande av kemiska laborationer och träning av laboratoriefärdigheter.
• Redovisning av experimentella resultat.

För delkurs 1-4 ges en skriftlig tentamen. För studerande som inte blivit godkända vid ordinarie skriftlig tentamen erbjuds ytterligare tentamenstillfällen.

För delkurs 5 erbjuds studerande som inte blivit godkända på laborationer möjlighet till komplettering vid nästa kursomgång som generellt hålls nästkommande termin.

Om en student som har underkänts två gånger på samma examinerande moment önskar byta examinator inför nästa examinationstillfälle ska en sådan begäran bifallas om det inte finns särskilda skäl däremot (6 kap. 22 § HF).

Om en student har fått besked om pedagogiskt stöd från Göteborgs universitet med rekommendation om anpassad examination och/eller anpassad examinationsform kan examinator, i det fall det är förenligt med kursens lärandemål och förutsatt att inte orimliga resurser krävs, besluta att bevilja studenten anpassad examination och/eller anpassad examinationsform.

Om en kurs har avvecklats eller genomgått en större förändring ska studenten erbjudas minst två examinationstillfällen, utöver ordinarie examinationstillfälle. Dessa tillfällen fördelas under en tid av minst ett år, dock som längst två år efter det att kursen avvecklats/förändrats.

Om en student har fått besked om att denne uppfyller kraven för att vara student vid Riksidrottsuniversitetet (RIU-student) har examinator rätt att besluta om anpassning vid examination, om detta görs i enlighet med Lokala regler gällande RIU-studenter vid Göteborgs universitet.

På kursen ges något av betygen Väl godkänd (VG), Godkänd (G) och Underkänd (U).

På delkurs 1-4 ges något av betygen Väl godkänd (VG), Godkänd (G) och Underkänd (U).

För betyget G på delkurserna 1-4 krävs minst 50% av den maximala poängsumman på delkursens tentamen.

För betyget VG på delkurserna 1-4 krävs minst 75% av den maximala poängsumman på delkursens tentamen.

På delkurs 5 ges något av betygen Godkänd (G) och Underkänd (U).

För betyget G på delkurs 5 krävs närvaro vid de obligatoriska kursmomenten, ett godkänt resultat på säkerhetsprov samt godkända laborationer.

För slutbetyg på kursen gäller följande kriterier:

För godkänt slutbetyg krävs minst godkänt betyg i samtliga delkurser 1-5.

För väl godkänt slutbetyg krävs minst godkänt betyg i samtliga delkurser 1-5, samt väl godkänt i tre av delkurserna 1-4.

Student som deltar i eller har avslutat en kurs ska ges möjlighet att anonymt framföra erfarenheter av och synpunkter på kursen i en kursvärdering.

Resultatet och eventuella förändringar i kursens upplägg ska förmedlas både till de studenter som genomförde värderingen och till de studenter som ska påbörja kursen.

Undervisningsspråk: svenska och engelska

Kursen ges som huvudregel på svenska men kan ges helt eller delvis på engelska om omständigheterna påkallar det. Kurslitteratur på engelska förekommer generellt.