Allmän kemi, 15 hp

Innehåll

Kursen är uppdelad i sex moduler:
Modul 1: Från materia till molekyler – kemins grundläggande byggstenar (3 hp) Modulen introducerar kemins byggstenar, atomerna, från begreppet materia till hur atomer bygger upp ämnen och reagerar med varandra. Den vetenskapliga arbetsmetoden, mätningar och enheter samt atomens struktur och det periodiska systemet behandlas inledningsvis. Grunderna i kvantmekanik, som förklarar hur elektroner beter sig, introduceras tillsammans med hur kemiska bindningar bildas och hur enkla föreningar skapas. Modulen avslutas med en introduktion till kemiska reaktioner, stökiometri och gaslagar – viktiga verktyg för att beskriva och förutsäga kemiska processer.

Modul 2: Molekylens struktur och reaktivitet: Bindningar, form och energi (2,5 hp) Modulen fördjupar förståelsen av de krafter som håller ihop molekylen. Kemiska bindningar undersöks med hjälp av Lewisstrukturer, resonans och hybridisering, och sambanden mellan molekylens geometri, polaritet, reaktivitet och intermolekylära interaktioner behandlas. Avancerade bindningsmodeller som valensbindningsteori (VBT) och molekylorbitalteori introduceras för att ge en djupare förståelse av elektronernas roll i molekylstrukturer. Modulen introducerar också termodynamik med energiomvandlingar i kemiska reaktioner, inklusive entalpi och värmekapacitet.

Modul 3: Aggregationstillstånd och lösningar – ämnens fysikaliska förändringar (2,5 hp) Modulen behandlar ämnens tillstånd, fasövergångar och lösningar. Intermolekylära krafter, hur ämnen rör sig mellan fast, flytande och gasform samt hur lösningar beter sig, inklusive begrepp som löslighet, koncentration och kolligativa egenskaper ingår i modulen. Syror och baser, pH och buffertsystem behandlas som är centrala begrepp för att analysera kemiska system ur ett jämvikts- och termodynamiskt perspektiv.

Modul 4: Reaktionshastighet och jämvikt – dynamiken i kemiska system (2,5 hp) Modulen fördjupar förståelsen av reaktionshastighet och kemisk jämvikt, med koppling till termodynamiska begrepp som entropi och Gibbs fria energi. Faktorer som påverkar hur snabbt reaktioner sker – såsom koncentration, temperatur och närvaro av katalysatorer – behandlas tillsammans med hur reaktionsmekanismer kan beskrivas steg för steg. Modulen ger även förståelse för hur kemisk jämvikt fungerar och hur den kan förskjutas med hjälp av Le Chateliers princip. Dessa insikter är avgörande för att förutsäga, styra och optimera kemiska processer. Modulen avslutas med redoxreaktioner och deras tillämpningar vid utformning av galvaniska (batterier) och elektrolytiska celler.

Modul 5: Kemi i praktiken – från teori till laboration (4 hp)
Modulen fokuserar på den vetenskapliga arbetsmetoden, mätningar och enheter. Parallellt med de teoretiska modulerna genomförs laborationer och övningar där experimentell metodik, observation och analys tränas. Fokus ligger på att utveckla det praktiska handlaget, knyta ihop teori och praktik samt träna vetenskaplig kommunikation i både text och tal.

Modul 6: Yrkesrollen (0,5 hp)
Modulen sätter kemin i det sammanhang som studenten kommer att möta i sin framtida yrkesroll.

Förväntade studieresultat

Kunskap och förståelse
Efter att ha slutfört kursen ska studenterna kunna:
• Förklara atomens struktur och det periodiska systemets uppbyggnad med hjälp av kvantmekaniska principer, samt beskriva kemiska bindningar med Lewisstrukturer, VSEPR-teorin och molekylorbitalteori.
• Redogöra för termodynamikens grundläggande begrepp entalpi, entropi och Gibbs fria energi och använda dessa för att bedöma kemiska reaktioners spontanitet och riktning.
• Förklara principerna för kemisk jämvikt, inklusive Le Chateliers princip och syra-bas-jämvikter, samt beskriva faktorer som styr reaktionshastighet.

Färdigheter och förmåga
Efter att ha slutfört kursen ska studenterna kunna:
• Utföra stökiometriska beräkningar, tillämpa gaslagar och beräkna kolligativa egenskaper hos lösningar.
• Beräkna förändringar i entalpi, entropi och Gibbs fria energi samt använda Arrhenius ekvation och integrerade hastighetslagar för att analysera kemiska processer.
• Tillämpa jämviktskonstanter för att beräkna och förutsäga systemets sammansättning vid jämvikt, inklusive i syra-bas- och buffertsystem.
• Planera och genomföra laboratorieexperiment på ett säkert och metodiskt sätt, analysera experimentella data och presentera resultat i både skriftlig och muntlig form.
• Presentera kemiska resonemang, resultat och slutsatser i både muntlig och skriftlig form, anpassat till målgrupp och syfte; samarbeta i laborativa och problemlösande uppgifter.

Värderingsförmåga och förhållningssätt
Efter att ha slutfört kursen ska studenterna kunna:
• Reflektera över etiska, miljömässiga och samhälleliga aspekter av kemiska processer i relation till sin kommande yrkesroll.

Behörighetskrav

Grundläggande behörighet och Kemi 1/nivå 1, Matematik 3b eller 3c eller Matematik fortsättning nivå 1b eller 1c eller Matematik C.

Undervisningens upplägg

Kursen inkluderar föreläsningar, problemlösningssessioner, handledningar, demonstrationer och laborationer. Närvaro är obligatorisk för alla laborationer och säkerhetssessioner.

Examination

Modul 1 examineras med individuellt skriftligt prov som betygsätts med något av följande betyg: Underkänd (U) eller Godkänd (3).

Modul 2 examineras med individuell skriftlig uppgift samt muntlig redovisning som betygsätts med något av följande betyg: Underkänd (U) eller Godkänd (3).

Modul 3 examineras med individuellt skriftligt prov som betygsätts med något av följande betyg: Underkänd (U) eller Godkänd (3).

Modul 4 examineras med ett individuellt skriftligt eller muntligt prov som betygsätts med något av följande betyg: Underkänd (U) eller Godkänd (3).

Modul 5 examineras med ett praktiskt handhavandeprov samt skriftliga och muntliga presentationer av laborationsarbete som betygsätts med något av följande betyg: Underkänd (U) eller Godkänd (3).

Modul 6 examineras med en muntlig presentation som betygsätts med något av följande betyg: Underkänd (U) eller Godkänd (3).

För att få helkursbetyget Godkänd (3) på kursen ska alla moduler 1-6 vara godkända med betyget Godkänd (3). För att få helkursbetyget Väl godkänd (4) eller Mycket väl godkänd (5) kan studenten välja att skriva en individuell salstentamen som studenten bara kan skriva en gång samt att alla moduler 1-6 vara godkända med betyget Godkänd (3).

Vid frånvaro från någon obligatorisk modul avgör examinatorn om studenten måste genomföra kompensationsuppgifter eller göra om de saknade delarna vid ett senare tillfälle.

Den skriftliga salstentamen för högre helkursbetyg kan bara skrivas en gång.

Student med godkänt resultat får ej genomgå examination igen för att få ett högre betyg. En student som utan godkänt resultat har genomgått två prov för en kurs eller en del av en kurs, har rätt att skriftligen ansöka om att få en annan examinator utsedd, om inte särskilda skäl talar emot det (HF 6 kap. 22 §). Ansökan om ny examinator ställs till prefekten vid Kemiska institutionen.

Övriga föreskrifter

Anpassad examination: För student som har beslut om rekommenderat stöd på grund av funktionsnedsättning kan Examinator besluta om avsteg från kursplanens examinationsform. Individuell anpassning av examinationsformen ska övervägas utifrån studentens behov och kursens förväntade studieresultat. För mer information se Handläggningsordning för stöd till studenter med funktionsnedsättning samt Regel för betyg och examination.

Student som har behov av en anpassad examination, och som har erhållit ett beslut om rätt till stöd från samordnare för studenter med funktionsnedsättning vid Studentcentrum, ska senast 10 arbetsdagar innan examinationen begära anpassning hos kursansvarig institution. Examinator beslutar om anpassad examination som sedan meddelas studenten.

Tillgodoräknande: Ansökningar om tillgodoräknande prövas individuellt. I en examen får denna kurs ej ingå tillsammans med annan kurs med likartat innehåll. Vid osäkerhet bör den studerande rådfråga studievägledare för den aktuella kursen. Ansökan om tillgodoräknande skickas in till Studentcentrum/Examina. Mer information om tillgodoräknande finns på Umeå universitets studentwebb och i högskoleförordningen (6 kap). Ett avslag på ansökan om tillgodoräknande kan överklagas (Högskoleförordningen 12 kap) till Överklagandenämnden för högskolan. Detta gäller såväl om hela som delar av ansökan om tillgodoräknande avslås.

Övergångsbestämmelser

I det fall att kursplan upphör att gälla eller genomgår större förändringar, garanteras studenter minst tre provtillfällen (inklusive ordinarie provtillfälle) enligt föreskrifterna i den kursplan som studenten ursprungligen varit kursregistrerad på under en tid av maximalt två år från det att tidigare kursplan upphört att gälla.