KJM3310 – Fysikalsk kjemi III - Statistisk termodynamikk for kjemi

Kort om emnet

Emnet gir en grundig innføring i statistisk termodynamikk og dens anvendelser innen kjemi biokjemi og materialvitenskap. Grunnlaget for Boltzmanns fordelingslov blir behandlet, og det vil bli vist hvordan de mikroskopiske tilstandene bestemmer de makroskopiske egenskapene av systemet. Vi vil gjennomgå begreper som entropi, entalpi og fri energi fra den klassiske termodynamikken og utlede disse med utgangspunkt i mikrotilstandene til systemets komponenter og vekselvirkninger mellom disse. Vi vil bruke dette til å gi fundamental innsikt og belyse problemstillinger innenfor fagfelt som for eksempel materialkjemi, biokjemi, polymerkjemi, løsningers kjemi og atmosfærekjemi. Viktige temaer som vil bli gjennomgått vil være molekylære vekselvirkninger, kjemisk kinetikk, molekylær transport og diffusjon, kooperativitet og (meso)faseoverganger, protein-folding, selvorganisering (self-assembly) av amfifile molekyler, membran- og micelledannelse, samt egenskaper ved makromolekyler.

Hva lærer du?

Etter å ha fullført emnet:

• forstår du sammenhengen mellom de termodynamiske potensialene (entropi, energi, Gibbs energi og Helmholtz energi) og underliggende statistiske variasjoner på atomært og molekylært nivå
• kan du beskrive den grunnleggende fysikken i molekyler og ensembler av molekyler
• kan du bruke statistisk-mekaniske betraktningsmåter til å beskrive den termodynamiske tilstanden av gasser, væsker, makromolekyler og faste stoffer
• kan du gjøre rede for kjemisk endring ved hjelp av statistisk termodynamikk (reaksjoner, faseoverganger)
• kan du beskrive samvirkende prosesser i (bio)kjemi ved hjelp av statistisk termodynamikk
• har du kjennskap til noen utvalgte tematiske emner: ligandbinding, allosteri, proteinfolding, prosesser ved grensesnittet mellom materialer og løsninger, polymerdynamikk

Opptak til emnet

Studenter må hvert semester søke og få plass på undervisningen og melde seg til eksamen i Studentweb.

Spesielle opptakskrav

I tillegg til generell studiekompetanse eller realkompetanse må du dekke spesielle opptakskrav.

Du må ha:

• Matematikk R1 (eller Matematikk S1 og S2) + R2

Og en av disse:

• Fysikk (1+2)
• Kjemi (1+2)
• Biologi (1+2)
• Informasjonsteknologi (1+2)
• Geofag (1+2)
• Teknologi og forskningslære (1+2)

De spesielle opptakskravene kan også dekkes med fag fra videregående opplæring før Kunnskapsløftet, eller på andre måter.

Anbefalte forkunnskaper

KJM1130 – Fysikalsk kjemi I - termodynamikk og kinetikk og KJM2601 – Fysikalsk kjemi II - kvantekjemi og spektroskopi

Overlappende emner

• 10 studiepoeng overlapp med KJM4310 – Fysikalsk kjemi III - Statistisk termodynamikk for kjemi.
• 4 studiepoeng overlapp med FYS2160 – Termodynamikk og statistisk fysikk.
• 3 studiepoeng overlapp med KJM-MENA3300 – Fysikalsk kjemi III - makromolekyler, kondenserte faser og dynamikk (videreført).

Undervisning

Undervisningen går over et semester, med 6 timer undervisning per uke, og består av:

• 4 timer forelesninger
• 2 timer seminarundervisning

Dette emnet har obligatoriske ukesoppgaver, hvorav 80 % av de obligatoriske ukesoppgavene må være innlevert og godkjent før avsluttende eksamen.

Det er obligatorisk oppmøte til første forelesning (gjelder også hvis du står på venteliste). Du mister plassen på emnet dersom gyldig forfall ikke er meldt til Kjemisk institutt før forelesningen starter.

Eksamen

Eksamensordningen består av en skriftlig rapport og en muntlig eksaminasjon, som begge teller 50 % av samlet karakter.

Studentene får utlevert en praktisk oppgave som de må levere en skriftlig rapport om innen tre uker. Den muntlig eksaminasjonen vil omhandle både rapporten og innholdet i emnet.

Dette emnet har obligatoriske innleveringer som må være godkjent før avsluttende eksamen.

Ved oppgaveskriving må du gjøre deg kjent med reglene for kildebruk og referanser. Ved brudd på reglene kan du bli mistenkt for forsøk på fusk.

Som eksamensforsøk i dette emnet teller også forsøk i følgende tilsvarende emner: KJM4310 – Fysikalsk kjemi III - Statistisk termodynamikk for kjemi

Eksamensspråk

Dersom emnet undervises på engelsk vil det tilbys eksamensoppgavetekst på engelsk. Du kan besvare eksamen på norsk, svensk, dansk eller engelsk.

Karakterskala

Emnet bruker karakterskala fra A til F, der A er beste karakter og F er stryk. Les mer om karakterskalaen.

Adgang til ny eller utsatt eksamen

Studenter som dokumenterer gyldig fravær fra ordinær eksamen, kan ta utsatt eksamen i starten av neste semester.

Det tilbys ikke ny eksamen til studenter som har trukket seg under ordinær eksamen, eller som ikke har bestått.

Mer om eksamen ved UiO

• Kildebruk og referanser
• Tilrettelegging på eksamen
• Trekk fra eksamen
• Syk på eksamen / utsatt eksamen
• Begrunnelse og klage
• Ta eksamen på nytt
• Fusk/forsøk på fusk

Andre veiledninger og ressurser finner du på fellessiden om eksamen ved UiO.