EFNA2BB05 - Almenn efnafræði - framhald I

Framhaldsáfangi í almennri efnafræði þar sem farið er í gastegundir og gaslögmálin, orku í efnahvörfum, jafnvægi í efnahvörfum, hvarfhraða og leysni salta.
Efnisatriði: 

• Þrýsting og algengar þrýstingseiningar, rúmmál og mælieiningar rúmmáls, algildishita, alkul, staðalþrýsting og staðalaðstæður, gasjöfnuna og gasfastann (R).
• Hlutþrýsting og heildarþrýsting, lögmál Daltons, prósentuhlut gastegundar, lögmál Avogadrosar og tengsl við gasjöfnuna, söfnun gasefna yfir vatni, mettunarþrýsting vökva, mólrúmmál og staðalmólrúmmál.
• Útvermin og innvermin efnahvörf, hvarfvarma, DH, virkjunarorku og orkulínurit.
• Hvata og lata og áhrif þeirra á virkjunarorku, lögmál Hess, myndunarvarma og brennsluvarma, orku- og fasabreytingar við hitun efna, fasaskiptaorku: bræðsluvarma, gufunarvarma og þurrgufunarvarma varmamæla, eðlisvarma og orkuútreikninga.
• Umhverf efnahvörf, hvarfhraða (myndunarhraða og klofnunarhraða) og kvikt jafnvægi, jafnvægisfastann K (í umhverfum efnahvörfum) og einingu hans, jafnvægislögmálið, stærð jafnvægisfastans og jafnvægisstöðu efnahvarfsins .
• Einsleitt jafnvægi, misleitt jafnvægi, jafnvægi og ójafnvægi, hvarfakvótann (Q).
• Lögmál le Chateliers (mólstyrks-, hitastigs-, rúmmáls- og þrýstingsbreytingar).
• Jónefni (sölt) og sundrun þeirra í vatni, myndun salta (hlutleysingu basa og sýru, málm og sýru, torleyst salt úr tveimur auðleystum).
• Torleyst og auðleyst sölt, mettaða lausn, ómettaða og yfirmettaða lausn, botnfallsmyndun.
• Leysnihvarf og leysnimargfeldi, jafnvægisfasta torleystra salta (Ksp), jónamargfeldið Q.
• Hvarfhraði, hvarfhraðalínurit, þættir sem hafa áhrif á hvarfhraða, hvatar og latar, hvarfgangur.

Verkleg kennsla:

• Verklegar æfingar sem tengjast ofangreindu og eru um 1/3 hluti af efni áfangans.

Nemandi skal hafa öðlast þekkingu og skilning á:

• Skilgreiningum á öllum efnisatriðum áfangans skv. upptalningu hér að framan.
• Sértækum dæmum um hvert efnisatriði áfangans.
• Mismunandi aðferðum við mælingar á sýnum.
• Mikilvægi vísindalegra vinnubragða.

Nemandi skal hafa öðlast leikni í að:

• Meta hvaða mælieiningar henta við útreikninga með gasjöfnunni og umreikna milli eininga eins og nauðsynlegt er.
• Nota gasjöfnuna við útreikninga t.d. á mólafjölda, þrýstingi, rúmmáli og hita, bæði eina sér og í tengslum við stillta efnajöfnu. Ennfremur að finna ýmsar afleiddar stærðir svo sem massa og mólmassa gasefna.
• Finna sameindarformúlu efnis út frá massaprósentum frumefna þess og mólmassa sameindarinnar.
• Beita lögmáli Hess til að ákvarða hvarfvarma fyrir heildarhvarf sem er summa tveggja eða fleiri hvarfþrepa með þekktan hvarfvarma.
• Nota stillta efnajöfnu með þekkt ?H til að finna orkubreytingu þegar ákveðið magn efnis hvarfast eða myndast í efnahvarfi.
• Setja fram og nota jafnvægislögmálið m.a. til að reikna jafnvægisfasta, finna jafnvægis¬styrki efna þegar K er gefið og kanna hvort jafnvægi eða ójafnvægi ríki fyrir gefna styrki efnanna.
• Beita reglu Le Chateliers til að sjá hvernig breytingar á ytri aðstæðum raska efnajafnvægi.
• Reikna leysnimargfeldi salta og finna leysni salts bæði í hreinu vatni og í lausn sem inniheldur aðra jón saltsins.
• Nota jónamargfeldi og leysnimargfeldi til að segja fyrir um botnfallsmyndun.
• Gera massa og rúmmálsmælingar og meðhöndla glervöru, efni og áhöld við tilraunir í efnafræði með eigin öryggi og annarra í huga.
• Afla heimilda, nýta gagnabanka og miðla niðurstöðum, m.a. með skýrslugerð.

Nemandi skal geta hagnýtt þá almennu þekkingu og leikni sem hann hefur aflað sér til að:

• Vinna skipulega að verkefnalausnum, m.a. með hliðsjón af mikilvægi mólhugtaksins, út frá þekkingu á lausnum svipaðra verkefna, eða með því að setja upp jöfnur sem eiga við gefnar forsendur.
• Notfæra sér þekkingu úr öðrum greinum við verkefnalausnir í efnafræði.
• Meta hvort niðurstöður útreikninga og mælinga séu raunhæfar.
• Tengja efnafræðina við daglegt líf fólks og umhverfi og sjá notagildi hennar.
• Skiptast á skoðunum við vinnufélaga um mælingar og niðurstöður og ræða og útskýra hugmyndir.
• Viðhafa nákvæmni og skipuleg vinnubrögð við mælingar og tilraunavinnu sem og við tölvugagnaúrvinnslu og skýrslugerð.

Undanfari: EFNA2BA05.

Námsmat: Símat.