Vastaava koulutusohjelma: Kemian kandiohjelma

Opintokokonaisuus: Kemian perusopinnot

Tarjolla muiden koulutusohjelmien opiskelijoille: Kyllä

Lukion kemia tai vastaavat tiedot.

Lämpökemiasta:

• reaktiolämmön (entalpia) käsitteen ymmärtäminen ja valmius määrittää kokeellisesti reaktion reaktiolämpö
• entropian käsitteen ymmärtäminen ja yhdistäminen termodynaamiseen tarkasteluun osana universumin kasvavaa epäjärjestystä
• reaktion spontaanisuuden ennustaminen em. suureiden avulla

Atomin rakenteesta:

• opiskelijalla on valmius kirjoittaa kaikkien alkuaineatomien elektronirakenteet ja elektronirakenteen perusteella ennustaa atomin kemiallinen käyttäytyminen sidoksien muodostuessa
• jaksollisen järjestelmän ymmärtäminen perustuen alkuaineiden elektronirakenteeseen
• alkuaineatomien jaksollisten ominaisuuksien päätteleminen elektronirakenteen perusteella

Kemiallisesta sidoksesta:

• kahden pääsidostyypin, ionisidoksen ja kovalenttisen sidoksen muodostuminen ja ominaisuudet
• kovalenttisesti sitoutuneiden molekyylien rakenteen esittäminen Lewis-rakenteiden avulla
• moniatomisten molekyylien muodon määrittäminen Lewis-rakenteesta VSEPR-teorian avulla
• molekyyliorbitaaliteorian soveltaminen kaksiatomisille samaytimisille molekyyleille.

Olomuodoista:

• tuntee erityyppiset molekyylien väliset vuorovaikutukset
• ymmärtää miten molekyylien välisten vuorovaikukset vaikuttavat fysikaalisiin ominaisuuksiin
• hahmottaa miten spesiesten lukumäärä vaikuttaa olomuotojen muutoksiin

Kemian kandiohjelman opiskelijoilla suositellaan suoritettavaksi ensimmäisen opintovuoden alussa I periodissa.

Opintojakso järjestetään syksyllä periodissa I sekä keväällä periodissa III. Luennoidaan joka vuosi.

Lämpökemia:

• sisäenergia, entalpia, entropia ja vapaa energia.
• termodynamiikan pääsäännöt
• Hessin laki, reaktiolämpö, yhdisteiden perusmuodostumislämpö, reaktiolämmön laskeminen perusmuodostumislämmöistä.Aineen ja molekyylien rakenteet:

Atomin rakenne

• atomiorbitaalit, atomien elektronirakenteet, elektronirakenteisiin perustuva jaksollinen järjestelmä, jaksolliset ominaisuudet; ionisaatioenergia, elektroniaffiniteetti ja atomisäteet.

Kemiallinen sidos ja molekyylirakenteet

• elektronegatiivisuus, sidoksen poolisuus, molekyylin poolisuus
• ionisidos: ionisäteet, ionisidoksen polaroituminen
• kovalenttinen sidos: Lewis-rakenteet; resonanssi, elektronivajaat molekyylit, laajennetut oktetit, molekyylien muodot ja VSEPR - teoria, molekyylien poolisuus, molekyyliorbitaaliteorian alkeet kaksiatomisille molekyyleille, delokalisoituneet sidokset.

Olomuodot ja liuokset:

• molekyylien väliset vuorovaikutukset, olomuotojen muutokset, höyrynpaine, faasidiagrammit, -liuokoisuuteen vaikuttavat tekijät ja kolligatiiviset (lukumäärään perustuvat) ominaisuudet

Oppikirja:

• Nivaldo J. Tro, Chemistry: A Molecular Approach (Prentice Hall), luvut 5–12 (1.-3. painos); luvut 5-13 (4. painos)

Luentomateriaali

Luennot ja pakolliset laskuharjoitukset.

Suoritustapa: Kirjallinen kuulustelu, jossa arvioidaan teorian tuntemus ja kyky soveltaa oppimistavoitteiden mukaisia käsitteitä. Yleinen arvosteluasteikko 0-5.

Luentojen lisäksi tarjotaan:

Kunkin moduulin alussa pidetään Pathfinder-työpaja (kolme per kurssi) ja se on läpileikkaus moduulista ja pyrkii näyttämään, mitä moduulista pitää osata. Kiitettävät pohjatiedot omaavat voivat opiskella kurssin näiden työpajojen pohjalta itseopiskeluna. Muille ne esittelevät, mitä kulloinkin alkavassa moduulissa opiskellaan. Nämä työpajat ovat kaikille osa kurssia eli ne ovat samassa asemassa luentojen kanssa. Pathfinder-ilmoittautuminen tarkoittaa, että aikoo osallistua työpajoihin säännöllisesti. Osallistuminen on yhtä lailla mahdollista myös ilman ilmoittautumista.

Kunkin luennon jälkeen pidetään Curiosity-työpaja (kolmetoista per kurssi) ja siinä pohditaan ja harjoitellaan ko. luennon asioita yksityiskohtaisemmin. Nämä työpajat ovat yksi tapa harjoitella kurssien asioita. Erityisesti heikohkoille pohjatiedoille suositellaan näitä työpajoja luentojen ja kotityöskentelyn oheen. Curiosity-ilmoittautuminen tarkoittaa, että aikoo osallistua työpajoihin säännöllisesti. Osallistuminen on mahdollista myös ilman ilmoittautumista.