Physical Chemistry (5 cr)

Objectives (course unit)

The student is able to
- calculate rates and times of reactions and to determine reaction factors and activation energies
- explain the function of electrochemical cells
- apply the phenomena of electrochemistry in preventing corrosion
- explain radiochemical reactions and calculate half times of reactions

Content (course unit)

- reaction kinetics
- electrochemistry
- radiochemistry

Assessment criteria, satisfactory (1-2) (course unit)

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.

Assessment criteria, good (3-4) (course unit)

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.

Assessment criteria, excellent (5) (course unit)

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

Location and time

Lukujärjestyksen mukaan. Mahdollisista muutoksista ilmoitetaan sähköpostitse ja/tai oppitunneilla.

Exam schedules

Hylättyjä tenttejä voi uusia kaksi kertaa ilmoitettuina ajankohtina (EXAMissa viikoilla 2 ja/tai 4, vuonna 2025). Hyväksyttyä loppuarvosanaa (arvosanat 1, 2, 3 tai 4) voi korottaa kerran tentillä.

Evaluation methods and criteria

Välikokeet tai tentti (ja molempiin suorituksiin porkkanapisteet).

Assessment scale

0-5

Teaching methods

Kurssi järjestetään osin etänä ja osin lähiopetuksena.

Learning materials

- Tuntimateriaali (Moodle)
- Engel, T. & Reid, P., Physical Chemistry, Pearson Education, Inc.
- Zumdahl, S., Chemical Principles, Houghton Mifflin Company

Student workload

Kurssi koostuu oppitunneista sekä vapaavalintaisista harjoitustehtävistä, joista voi saada lisäpisteitä hyväksyttyyn kurssisuoritukseen (1 - 4 p). Lisäpisteet ovat voimassa vain ensimmäisessä hyväksytyssä välikoe- tai tenttisuorituksessa.

Content scheduling

Kurssin jaksotus esitellään ensimmäisellä oppitunnilla. Opintojakson suoritettuaan opiskelija osaa
-tunnistaa olomuotojen erilaisen käyttäytymisen ja soveltaa tietoaan käytännössä
-ratkaista kaasulaskuja käyttäen kaasulakeja
-tulkita faasidiagrammeja
-laskea reaktionopeuksia ja –aikoja sekä määrittää reaktioiden kertalukuja ja aktivoitumisenergioita
-selittää sähkökemiallisten kennojen toiminnan
-soveltaa sähkökemian ilmiöitä korroosionestossa
-selittää radiokemiallisia reaktioita ja laskea puoliintumisaikoja

Completion alternatives

Kurssin voi suorittaa joko tentillä tai kahdella välikokeella (suositus). Välikokeita ei uusita eli jos toinen välikoe jää tekemättä, niin opiskelija suorittaa koko kurssin tentin. Kaikki kokeet ovat EXAM-kokeita, joten opiskelijan on syytä harjoitella käyttämään esimerkiksi Windowsin laskinta.

Assessment criteria - fail (0) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Opiskelija ei suorita hyväksytysti kurssin kahta välikoetta tai vaihtoehtoisesti yhtä tenttiä.

Assessment criteria - satisfactory (1-2) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

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.

Assessment criteria - good (3-4) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

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 esimerkiksi taulukkolaskentaohjelmaa käyttäen ja määrittää nopeusvakioita sekä laskea puoliintumisaikoja. Opiskelija osaa myös tyypilliset radioaktiivisen hajoamisen hajoamisreaktiot.

Assessment criteria - excellent (5) (Not in use, Look at the Assessment criteria above)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa suorittaa itsenäisesti vaativampia kurssin aiheiseen liittyviä tehtäviä ja soveltaa sähkökemian ilmiöitä korroosionestossa. Avustaa tarvittaessa ryhmän muita opiskelijoita kurssin (lasku)tehtävissä.