Fysikaalinen kemia (5 op)

Osaamistavoitteet (Opintojakso)

Opiskelija
- osaa tunnistaa olomuotojen erilaisen käyttäytymisen ja soveltaa tietoaan käytännössä
- osaa ratkaista kaasulaskuja käyttäen kaasulakeja
- osaa tulkita faasidiagrammeja Opiskelija
- osaa laskea reaktionopeuksia ja –aikoja sekä osaa määrittää reaktioiden kertalukuja ja aktivoitumisenergioita
- osaa selittää sähkökemiallisten kennojen toiminnan
- osaa soveltaa sähkökemian ilmiöitä korroosionestossa
- osaa selittää radiokemiallisia reaktioita ja laskea puoliintumisaikoja

Sisältö (Opintojakso)

- aineen olomuodot ja niiden muutokset
- molekyylien väliset vuorovaikutukset sekä niistä johtuvat kemialliset ja fysikaaliset ominaisuudet
- homogeeniset ja heterogeeniset seokset
- kaasulait
- faasidiagrammit - reaktiokinetiikka
- sähkökemia
- radiokemia

Arviointikriteerit, tyydyttävä (1-2) (Opintojakso)

Opiskelija osaa käyttää ilmiöitä kuvaavien suureiden yksiköitä, osaa analysoida ilmiöitä ja ratkaista yksinkertaisia sovelluksia ja laskutehtäviä, jotka ovat esitettyjen esimerkkien kaltaisia. Opiskelija osaa käyttää radiokemian, termodynamiikan lakeja ja nopeusvakioita tunneilla käsiteltyjen mallilaskujen mukaisissa tehtävissä. Hän osaa myös selittää sähkökemiallisten kennojen toimintaa ja laskea niihin liittyviä mallilaskujen mukaisia tehtäviä.

Arviointikriteerit, hyvä (3-4) (Opintojakso)

Edellisten lisäksi opiskelijalla on oikea käsitys molekyylien välisiin vuorovaikutuksiin ja erityisesti kaasuihin liittyvistä peruslaeista. Hän osaa myös tulkita edellä mainittuihin asioihin liittyviä faasidiagrammeja. Opiskelija osaa soveltaa molekyylien välisiin vuorovaikutuksiin liittyviä peruslakeja uusiin tilanteisiin ja osaa perustella laskutehtävien ratkaisut. Opiskelija osaa laskea vaativampia laskutehtäviä ja määrittää nopeusvakioita ja laskea puoliintumisaikoja. Opiskelija osaa myös tyypilliset radioaktiivisen hajoamisen hajoamisreaktiot.

Arviointikriteerit, kiitettävä (5) (Opintojakso)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa suorittaa vaativampia aiheeseen liittyviä tehtäviä ja soveltaa sähkökemian ilmiöitä korroosionestossa.

Aika ja paikka

Lukujärjestyksen mukaan.

Tenttien ja uusintatenttien ajankohdat

Kurssilla on kaksi välikoetta opettajan ilmoittamina ajankohtina.
Uusinnat: Hylättyjä tenttejä voi uusia kaksi kertaa ilmoitettuina ajankohtina. Hyväksyttyä loppuarvosanaa voi korottaa vain kerran ilmoitettuna ajankohtana.

Hyväksytyn loppuarvosanan korotus: Ilmoitetaan myöhemmin.

Arviointimenetelmät ja arvioinnin perusteet

Välikokeet tai tentti (ja porkkanapisteet)

Kaksi välikoetta, joista molemmat tulee läpäistä. Raja on 50 % 48 pisteestä, mutta kuitenkin niin, että kummastakin välikokeesta tulee erikseen 50 % eli vähintään 12 pistettä.

Arviointiasteikko

0-5

Opiskelumuodot ja opetusmenetelmät

Lähi- ja/tai etäopetus, Moodlen videolinkit ja ohjatut laskuharjoitukset.

Oppimateriaalit

- Tuntimateriaali (Moodle)

- Engel & Reid, Physical Chemistry, Pearson Education, Inc.

- Zumdahl, S., Chemical Principles, Houghton Mifflin Company

Kirjojen painoksilla ei ole merkitystä.

Opiskelijan ajankäyttö ja kuormitus

Kurssi koostuu oppitunneista sekä vapaavalintaisista harjoitustehtävistä, joista voi saada lisäpisteitä hyväksyttyyn kurssisuoritukseen. Lisäpisteet ovat voimassa vain ensimmäisessä välikoe- tai tenttisuorituksessa.

Sisällön jaksotus

Kurssin jaksotus esitellään ensimmäisellä oppitunnilla.

Arviointikriteerit - hylätty (0) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Opiskelija ei suorita hyväksytysti kurssin kahta välikoetta tai vaihtoehtoisesti yhtä tenttiä

Arviointikriteerit - tyydyttävä (1-2) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Suomeksi
Opiskelija osaa käyttää termodynamiikan lakeja, (reaali)kaasulakeja ja reaktionopeuslakeja tunneilla käsiteltyjen mallilaskujen mukaisissa tehtävissä. Opiskelija pystyy ratkaisemaan Hessin ja Raoultin lakeihin liittyviä tehtäviä sekä ymmärtää neste-nesteuuton periaatteen ja tuntee aineen kolligatiiviset ominaisuudet sekä faasidiagrammit. Opiskelijalla pitää muodostua käsitys lämpökapasiteeteista, entropiasta ja erilaisista entalpioista. Hän osaa myös selittää sähkökemiallisten kennojen toimintaa ja laskea niihin liittyviä mallilaskujen mukaisia tehtäviä.

Arviointikriteerit - hyvä (3-4) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa laskea vaativampia laskutehtäviä ja määrittää muun muassa nopeusvakioita ja laskea kennopotentiaaleja Nernstin lain avulla sekä ymmärtää tasapainovakion merkityksen sähkökemiallisissa reaktioissa. Opiskelija osaa myös tyypilliset radioaktiivisen hajoamisen hajoamisreaktiot.

Arviointikriteerit - kiitettävä (5) (Ei käytössä, kts Opintojakson Arviointikriteerit ylempänä)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa savukaasulaskut sekä suorittaa selvästi vaativampia aiheisiin liittyviä tehtäviä ja soveltaa sähkökemian ilmiöitä korroosionestossa sähkökemiallisen jännitesarjan avulla.