Course syllabus

Kursinformation

KOK081 Oorganisk och organisk kemi lp4 VT24 (7,5 hp)

Kursen ges av institutionen för Kemi och kemiteknik för elever på TKKMT-2, TKBIO-3, TKKEF-3 och TKIEK-3

 

Tentavisning

Onsdag 12 juni  kl  11-12  utanför KE

samt

Tisdag 3 september   kl  12.30 - 13.00 utanför KE (även augustiomtentan)

 

Zoomlänk för frågestunder

Join URL: https://chalmers.zoom.us/j/63887634076

 

Frågestunder i Zoom inför tentan:

Onsdag 22 maj kl 12.30 - 13.00

Torsdag  23 maj  kl 12.30 - 13.00

Måndag  27 maj kl 12 - 13

Tisdag 28 maj kl 12 - 13

 

Kontaktuppgifter

Examinator: Nina Kann (kann@chalmers.se)

Föreläsningar/övningar: Nina Kann (kann@chalmers.se); Jerker Mårtensson (jerker@chalmers.se); Lars Öhrström (ohrstrom@chalmers.se);  Mark Foreman (foreman@chalmers.se); Angela Grommet (angela.grommet@chalmers.se)

Handledare på lab:

Koordinationskemi: Elena Naumovska (elenana@chalmers.se) och Annija Stepulane (annijas@chalmers.se)

 Aldol:  Ishan Sarkar (ishans@chalmers.se) och Jelka Feldhusen (jelka@chalmers.se)

Grignard: Cheng Peng (chengp@chalmers.se)

 

Gästföreläsare: Jan-Olof Svensson, AstraZeneca R&D Mölndal

 

Kursnämndsrepresentanter

TKKMT     Miranda Naurin & Wilhelm Post

TKBIO       Sebastian Wikström & Marcus Widing

TKKEF       Elias Palm & Hannes Öhman

TKIEK

Halvtidsmöte 16 april kl 15 på Ninas kontor (rum 9067, Forskarhus I).

 

Schema

TimeEdit

Veckoplanering

Labschema för labbar på Chalmers

 

Kurslitteratur

För den oorganiska kemin:

Chemical Principles: The Quest for Insight, P. W. Atkins och L. L. Jones, 5:e, 6:e eller 7:e upplagan, W. H. Freeman and Company, New York

eller

Chemistry³, Burrows, Holman, Parsons, Pilling & Price, 2:a eller 3:e upplagan, Oxford University Press

För den organiska kemin:

Organic Chemistry, Clayden, Greeves & Warren, 1:a eller 2:a upplagan, Oxford University Press,

Böckerna finns att köpa ifrån STORE. För den oorganiska kemin bör ni alla ha böckerna ifrån tidigare kurser.

Läsanvisningar

 

Kursens upplägg

Kursen går i läsperiod 4 och är uppdelad i föreläsningar, övningar, laborationer och självstudier. 

Föreläsningar: Föreläsningarnas syfte är främst att belysa svåra och/eller centrala delar av kursen och att ibland förklara dem utifrån en annan angreppsvinkel än den som används i kursböckerna. 

Observera att allt som står i kursboken och som ingår i kursen inte kommer att behandlas på föreläsningarna.

Övningar: På övningarna kommer uppgifter kopplade till innehållet i föreläsningarna att behandlas. 

Laborationer: Labbarna Koordinationskemi (4h), Aldol (4h) och Grignard (2h) sker på campus på vån 5 kurshuset på Kemi. Labsalar hittar ni i labschemat. Det är ingen labrapport på dessa tre labbar, men ni skall skriva labjournal under labben samt även svara på de frågor som finns i respektive labPM.

Laborationerna Suzuki och Hydrogenering sker som onlinelabbar som lämnas in under Assignments. Här skall ni svara på ett antal frågor som blir er 'labrapport' ifrån dessa två labbar. Under Assignments hittar ni också deadlines för dessa laborationer. Rapporterna kommer att rättas efter deadline. Vid kompletteringar har ni en vecka på er att lämna in returen.

Ni väljer labgrupper själva under People/Labgrupper. Då olika program har något olika labschema, så måste ni hålla er till grupperna nedan när ni väljer. Det finns plats för 11 elever i varje grupp. Maila Nina om alla labgrupper är fyllda och du inte hittar någon plats.

Labgrupp 1-5 = TKBIO / TKIEK / TKKEF

Labgrupper 6-10 = TKMMT

Vid sjukdom: maila Nina samt labassistenterna för den labben, så flyttar vi dig till ett senare labtillfälle.

Frågestunder: De flesta veckor finns en frågstund i Zoom där ni kan ställa frågor om kursen eller få hjälp med något ni kört fast med. Ni hittar tiderna i Veckoplaneringen.

Kommunikation med oss lektionslärare sker enklast via mailverktyget i Canvas eller med vanlig mail.

 

TKIEK

Ni kommer att ha fyra extralektioner, se schema i TimeEdit. Dessa är en kombination av föreläsning och övning, för att ge er de förkunskaper ni saknar. Då dessa extralektioner bekostas av TKIEK-programmet så är de endast avsedda för TKIEK-elever,

 

Examination

• Dugga där huvudgruppselementen (main group elements) examineras (kap 8 i A&J, kap 25-27 (Hydrogen,  s- & p-block) i Chem3)
• Sluttentamen
• 5 godkända laborationer, varav 3 sker på plats på Chalmers och 2 är online

Quiz i form av frivilliga hemuppgifter (6 st) kan ge upp till 5 bonuspoäng som kan tillgodoräknas till sluttentamen. Ni hittar Quiz och tider för dessa under Assignments. Det finns ett Quiz mer än vad ni kan få poäng för, så ni har lite marginal om ni är sjuka vid något tillfälle. Det är 4 frågor på varje quiz, ni skall ha minst 3 rätt för att få en bonuspoäng.

Betyg på kursen sätts efter sluttentamen. För duggan och laborationerna behövs endast godkänt.

Tentamen är på 80 poäng. Gränsen för godkänt är 40 poäng.

Betygsgränser: 40-52 poäng ger betyg 3; 53-66 poäng ger betyg 4; 67-80 poäng ger betyg 5.

Bok/anteckningar ej tillåtet på tentan.

Tentamen sker förmiddagen den 29 maj. Glöm inte att anmäla er.

Duggan sker den 10 april, mer information hittar du här:                Dugga             

Koppling till kursmålen: Att mål 1 har uppnåtts examineras med en obligatorisk ”dugga” vilken formellt utgör en del i laborationskursen. Mål 2-10 examineras med den skriftliga tentamen som ingår i kursen.  Målen 9-11 övas och examineras även på kursens laborationsdel, se nedan.

Länk till kursplanen i Studieportalen Studieplan

 

Introduktion till oorganisk och organisk kemi

Oorganisk och organisk kemi omfattar allt från supraledare, halvledarmaterial, petroleumföreningar, livsmedelstillsatser, läkemedel och vitaminer till biologiska strukturer. Hur dessa är uppbyggda, varför de uppvisar de egenskaper de gör, hur man kan göra dem och vad man kan göra från dem är frågeställningar som behandlas inom dessa båda ämnesområden. God kunskap inom dessa områden är viktig för att kunna förstå och tillägna sig ny kunskap i t ex biokemi, polymerkemi, kemiska hälsorisker och kemisk miljöpåverkan samt för många tillämpningar inom dessa områden. Kunskap inom den oorganiska och organisk kemin är också nödvändig för att kunna förstå och effektivt utnyttja många av dagens viktiga industriella processer. Många moderna tillämpningar och mycket forskning sker idag i gränsområdet mellan dessa båda vetenskapsområden, t ex inom området katalys, kemisk syntes, moderna material mm.

 

Kursens syfte

• Att ge en förståelse för samspelet mellan struktur och egenskap/funktion hos oorganiska och organiska föreningar.
• Att ge de kunskaper i oorganisk och organisk kemi som en färdig civilingenjör med kemiteknisk eller bioteknisk inriktning förväntas använda i sin yrkesutövning.
• Att öka möjligheterna att förstå och minimera kemiska hälsorisker och kemisk miljöpåverkan vid hantering av kemiska föreningar och dess användning i kemiska processer.
• Att förbereda och underlätta för fortsatta studier inom t ex material- och biovetenskap, samt för fortsatta studier inom oorganisk och organisk kemi.
• Att ge möjlighet att kritiskt granska kemirelaterad information i icke vetenskapliga medier samt att tillägna sig information från vetenskaplig litteratur med hjälp av det språk (kemiska modeller och nomenklatur) som behandlas och övas under kursen.
• Att ge ökad experimentell färdighet inom syntetisk kemi.
• Att stimulera intresset för oorganisk och organisk kemi

 

Förkunskaper

En del moment som ingått i kursen Kemi med biokemi samt kurserna Termodynamik och Fysikalisk kemi för TKKMT eller kursen Fysikalisk kemi TKBIO kommer att användas i kursen Oorganisk och organisk kemi utan att förklaras mer ingående och får därför anses som nödvändiga förkunskaper. Motsvarande gäller för TKIEK. Sådana förkunskaper är bl. a. elektrontäthetsfördelning (sannolikhetsdensitet), orbitaler (s och p), Lewis formler, oktettregeln, resonansformer, elektronegativitet, polaritet hos en bindning, VSEPR teori, kovalent bindning (s och p bindning), hybrid orbitaler (sp, sp2 och sp3), molekylorbitaler och dess beskrivning som linjärkombinationer av atomorbitaler, reaktionshastigheter för första och andra ordningens reaktioner, hastighetsbestämmande steg, energibarriär, Gibbs fria energi, jämvikt och bakomliggande termodynamik samt syra-bas begreppet enligt Brönstedt och Lewis

 

Lärandemål

Baserat på tidigare kunskaper om periodiska systemet (elementens periodicitet) skall du kunna beskriva de karakteristiska egenskaperna hos de enskilda elementen i huvudgrupperna. Baserat på elektrostatisk växelverkan och på enkel molekylobitalteori skall du kunna ange den tredimensionella strukturen för de tidiga övergångsmetallernas koordinationsföreningar. Med hjälp av enkla teoretiska modeller, bl a molekylorbitalteori, kristallfältteori och Coulombkrafter beskriva hur en Kemisk bindning uppstår och bryts. Med hjälp av ovanstående modeller redogöra för de strukturella förändringar och energiförändringar som äger rum hos reagerande molekyler under tiden en bindning bryts eller bildas vid substitution på mättat och omättat kol, addition till omättat kol och vid elimination, samt avgöra om en reaktion är tillräckligt förskjuten mot produkt och om reaktionshastigheten är tillräckligt hög för att vara praktiskt användbar. Baserat på kunskaperna inom koordinationskemi skall du kunna redogöra för de grundläggande reaktionsstegen i homogen metallkatalys. Föreslå reaktioner och lämpliga reagens för att bygga upp nya, enkla organiska molekyler genom att bilda nya bindningar, främst kol-kol bindningar, eller att omvandla en funktionell grupp till en annan, dvs enkel syntesplanering. Redovisa mekanismerna och utifrån dessa ange användningsområde och begränsningar för ett begränsat antal viktiga reaktioner. Huvudsakligen karbonylgruppsrelaterade, metallorganiska och radikalreaktioner samt för homogen katalys. Identifiera enkla molekyler genom analys baserad på enkel teori och tabellverk, av IR-, 1H-NMR-, 13C-NMR- och MS-spektra och känna till att föreningars tredimensionella struktur kan bestämmas med röntgendiffraktion. Genomföra enklare laborativt oorganiskt och organkemiskt arbete, dvs planera, genomföra och upparbeta en reaktion samt analysera reaktionsprodukterna. Göra enkla övervägande beträffande risker med oorganiska och organiska föreningar och laborativt arbete. På egen hand inhämta kemisk information samt förmedla denna information till andra.