Introduksjon til kjemi og kjemisk biologi

Emnet kan tas som enkeltemne.

Kjemi handler om oppbygning, egenskaper og reaksjoner til kjemiske forbindelser og er en essensiell del av biologi, medisin, materialvitenskap og vår forståelse av miljø. Emnet gir en grundig innføring i sentrale kjemiske begreper og danner grunnlaget for videre studier i kjemi og andre emner som krever kjemi. Følgende tema blir gjennomgått:

• Atomer og molekyler
• Støkiometri og reaksjonsligninger
• Gassers egenskaper
• Energi og kjemisk termodynamikk
• Kvanteteori, elektronstruktur og kjemisk periodisitet
• Kjemisk binding og molekylform
• Intermolekylære krefter og fasetilstander
• Kjemisk kinetikk og likevekt
• Syrer og baser, titrering og buffere
• Løselighet og løselighetsprodukt
• Redokskjemi og elektrokjemi

Generell studiekompetanse eller realkompetanse + Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) og ett av følgende krav:

Matematikk R2 eller Fysikk 1+2 eller Kjemi 1+2 eller Biologi 1+2 eller Informasjonsteknologi 1+2 eller Geofag 1+2 eller Teknologi og forskningslære 1+2.

Anbefalte forkunnskaper: Kjemi 1, da KJE-1001 bygger på dette + Matematikk R1 og R2

I tilfeller der KJE-1001 er et obligatorisk emne i studieplanen så gjelder opptakskravene som er fastsatt for det spesifikke studieprogrammet, og erstatter dermed kravene som er angitt ovenfor.

Søknadskode 9197 enkeltemner i realfag.

Etter emnet kan studenten

Kunnskap

• kjenne igjen ulike typer kjemiske bindinger
• anvende begrepene strukturformel og bruttoformel og identifisere strukturisomerer
• kjenne igjen løsningsreaksjoner, fellingsreaksjoner, syre-basereaksjoner og redoksreaksjoner
• forklare dannelse av kovalente bindinger ut fra orbitaloverlapp og rangere kovalente bindinger etter bindingsstyrke, bindingslengde og bindingspolaritet
• identifisere intermolekylære krefter mellom enkle forbindelser i løsninger og i biomolekyler
• kjenne igjen sterke og svake syrer og baser og forutsi om saltløsninger blir sur, nøytral eller basisk
• forklare hva en buffer er, hvordan de lages, hvordan de fungerer og hvordan syre-baseindikatorer fungerer

Ferdigheter

• skrive kjemisk formel ut fra navn for enkle kjemiske forbindelser og regne ut molar masse fra formelen
• bestemme om et salt er løselig i vann og om to løsninger gir utfelling ved blanding
• bestemme oksidasjonstall på forbindelser, bestemme om en reaksjon er en redoksreaksjon og avgjøre om en redoksreaksjon er spontan
• identifisere oksidasjonsmiddel og reduksjonsmiddel i en redoksreaksjon
• skrive og balansere reaksjonsligninger for kjemiske reaksjoner og utføre støkiometriske beregninger
• tegne formen på s-, p- og d-orbitaler og bestemme kvantetall for orbitaler og elektroner
• skrive elektronkonfigurasjon til atomer og ioner
• rangere grunnstoff etter kjemiske og fysiske egenskaper som atomstørrelse, ioniseringsenergi og elektronegativitet ut fra trender i periodesystemet
• rangere ioner etter økende ionestørrelse og rangere salter etter økende gitterenergi ut fra ioneladning og ionestørrelse
• forutsi form på molekyler og fleratomiske ioner, bestemme vinkler for typiske molekylformer og hybridiseringer og bestemme om et molekyl eller fleratomisk ion har et dipolmoment ut fra bindingspolaritet og molekylform
• tegne strukturformel, lewisstruktur og tredimensjonal molekylform for enkle molekyler og fleratomiske ioner
• rangere molekyler etter økende kokepunkt ut fra type og styrke av intermolekylære krefter
• tegne hydrogenbindinger i enkle molekyler og biomolekyler
• sette opp og regne med hastighetslover, uttrykk for reaksjonshastighet og ulike likevektsuttrykk
• finne reaksjonsorden og hastighetskonstanten for en reaksjon fra tabeller og figurer
• regne med integrerte hastighetslover for nullte-, første- og andre-ordens reaksjoner og mer halveringstid for første-ordens reaksjoner
• avgjøre om en reaksjon er i likevekt og forutsi effekten av ulike påvirkninger på likevekten
• rangere syrer og baser etter økende styrke
• utføre beregninger med pH for ulike systemer som syre-baselikevekter og buffere
• forutsi og beregne entalpi- og entropiendringer for fysiske prosesser og kjemiske reaksjoner
• utføre beregninger med likevektskonstanten, Gibbs frie energi og cellepotensiale og sammenheng mellom disse
• utføre beregninger ved hjelp av fysikalsk-kjemiske lover og ligninger som ideellgassloven og Arrhenius' ligning
• tegne og hente informasjon ut fra figurer som beskriver kjemiske reaksjoner og fysiske prosesser som oppvarmingskurver og titreringskurver
• gjennomføre praktiske øvelser på laboratoriet ut fra en skriftlig protokoll og vurdere resultatene i en labrapport

Generell kompetanse

• formidle faglige begrep og teorier både skriftlig og muntlig
• anvende grunnleggende prinsipper i Helse, Miljø og Sikkerhet (HMS) i laboratoriearbeid, inkludert korrekt bruk av personlig verneutstyr

Du vil få en reduksjon i antall studiepoeng (som oppgitt under), dersom du avlegger eksamen i dette emnet og har bestått følgende emne(r) fra før av:

• K-100 Generell kjemi 10 stp
• FSK-1001KJ Innføring i fiskerifag: Kjemidel 8 stp
• KJE-6101 Innføring i kjemi for lærere 8 stp
• KJE-6051 Innføring i kjemi for naturfaglærere 5 stp
• KJE-6101 Innføring i kjemi 8 stp
• TEK-1505 Kjemi for ingeniører 5 stp
• KJE-1051 Kjemi for ingeniører 5 stp

Emnet og eksamen går kun på høsten. Omfang av undervisning:

• Fellesundervisning: 3-4 timer i uka (14 uker)
• Seminarundervisning: 2 timer i uka (14 uker)
• Laboratoriekurs: 3 øvelser à 8 timer

Undervisnings- og eksamensspråk

Mer info om arbeidskrav

Arbeidskrav består av:

• Godkjent laboratoriekurs inklusivt sikkerhetsopplæring.
• Oppmøte og aktiv deltagelse på minst 10 av 14 seminarer.
• Godkjent fem digitale mestringsprøver og to innleveringer i Canvas inneværende semester.

Studenter kan bruke godkjente arbeidskrav 1 og 2 fra tidligere år. Dette gjelder ikke arbeidskrav 3, som må gjennomføres i det aktuelle semesteret.

Kontinuasjonseksamen