EFNA2BA05 - Almenn efnafræði
Grunnáfangi í almennri efnafræði þar sem farið er í byggingu efnisagna og lotukerfið, efnatengi, nafnakerfi, helstu flokka efnahvarfa, lausnir, efnajöfnur og mólreikninga. Mikil áhersla er lögð á dæmareikning.
Efnisatriði:
- Byggingu atóma, efnatákn þeirra og uppröðun í lotukerfið, efnisagnir (atóm, sameindir og jónir).
- Róteindir, rafeindir og nifteindir, sætistala og massatala, samsætur og atómmassi.
- Frumefni og efnasambönd (málmblöndur, jónefni og sameindaefni), frumefnatafla hrein efni og efnablöndur, eiginleikar efna (eðlis/efnaeiginleikar), eðlismassi, suðu- og bræðslumark.
- Tengsl massa, rúmmáls og eðlismassa.
- Efnahvörf, hvarfefni, myndefni.
- Efnajöfnur og stilling þeirra, ástandsform efna og fasabreytingar.
- Rafeindaskipan atóma og jóna, gildisrafeindir og stöðug rafeindaskipan.
- Lotukerfið, tengsl þess við rafeindaskipan frumefnanna og flokkun þeirra (málmar, málmleysingjar) flokkun eftir sameiginlegum eiginleikum: Alkalí- og jarðalkalímálmar, halógenar og eðallofttegundir).
- Helstu eiginleika málma og málmleysingja og samanburður.
- Jónatöflu og nafnakerfi einfaldra ólífrænna efna.
- Efnismagn (massi og mólafjöldi), tala Avogadrosar, tengsl mólafjölda og agnafjölda.
- Leysni efna, leyst efni, leysir, lausn, mettuð lausn og felling notkun stilltrar efnajöfnu við útreikninga á massa hvarf- eða myndefn og takmarkandi hvarfefni og hvarfefni í umframmagni.
- Lausnastyrk: mólstyrk, , rúmmálsprósenta, ppm eða ppb., styrkbreytingar við þynningu lausna.
- Jónefni (sölt), kristalgrind og sundrun salta í jónir við leysingu í vatni.
- Sterk og veik efnatengi, jónatengi, samgild tengi og málmtengi, myndun jónefnis úr málmi og málmleysingja, myndun sameindaefnis úr málmleysingjum, myndun málmtengis punktaformúlur atóma og sameinda, millisameindakraftar: van der Waals tengi og vetnistengi.
- Markverðir tölustafir og óvissa, samband mælistærða, tákna og mælieininga.
- Einingabreytingar einkum fyrir massa og rúmmál.
- Massaprósenta, reynsluformúla og sameindaformúla
Kynnt verða:
- Fellingarhvörf og útreikningar á massa botnfalls og styrk jóna eftir fellingu áhrif hita og þrýstings á leysni og reglan: líkur leysir líkanauðleyst og torleyst sölt, raflausnir og leiðni efna og lausna.
- Oxun og afoxun, sýrur og basar, hlutleysing, pH lausna.
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:
- Flokka efni sem efnablöndu eða hreint efni (sameindaefni, jónefni eða málm).
- Greina efnisagnir sem atóm, sameindir eða jónir.
- Reikna mólmassa út frá formúlu efnasambanda með hjálp frumefnatöflu eða lotukerfis.
- Gefa efnum nöfn, rita formúlur efnasambanda og ákvarða hvaða jónir eru til staðar í söltum með hjálp jónatöflu.
- Nota lotukerfið til að segja fyrir um hvort frumefni sem hvarfast saman myndi jónefni eða sameindaefni og hvort ákveðin efnaformúla tilheyri jónefni eða sameindaefni.
- Lesa efnajöfnur og stilla þær með hliðsjón af varðveislu atóma.
- Beita hlutfallareikningi, leysa einfaldar algebrujöfnur og nýta sér tugveldarithátt við útreikninga með reiknivél.
- Nota stillta efnajöfnu og mólreikninga til að reikna t.d. massa og rúmmál hvarf- og myndefna í efnahvörfum.
- Beita prósentureikningi (t.d. útreikningum á massa%, rúmmáls% og prósentumun mæligildis og viðurkennds gildis).
- Gera massa og rúmmálsmælingar og meðhöndla einfalda glervöru og efni 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: Enginn