1 Chemie - 1CH - Onderdelen - Thermodynamica en chemisch evenwicht    Component behoort tot O.O.: Evenwichten Afstudeerrichting: CH:Chemie Code: 10083 Academiejaar: 2010-2011 Type: kern Niveau: inleidend Programmajaar: 1 Periode binnen het modeltraject: Periode 2 Aantal studiepunten: nvt Wegingscoëfficient: 81 Totaal aantal contacturen: 80 Totaal studietijd: 168,48 Deeltijds programma: Vrijstelling of overdracht: niet mogelijk Onderwijstaal: Nederlands Lector(en): Janssens Carla Nachtegaele Hubert Theunen Marjorie Verbeke Patrick   KORTE OMSCHRIJVING We vertrekken van de allereenvoudigste waarnemingen en kennis omtrent "warmte" en "arbeid" om de thermodynamische hoofdwetten in een  chemische context te interpreteren. We richten ons daarbij op het uitrekenen van  reactie-enthalpieën en evenwichtsconstanten, vertrekkend van getabelleerde thermodynamische grootheden in referentiewerken. Als uit dit eerste deel het verband tussen thermodynamica en chemisch evenwicht begrepen is, wordt in de volgende lessen dieper ingegaan op allerlei chemische evenwichten bij verschillende types van chemische reacties. Tijdens de practica worden enkele fysico-chemische thermodynamische grootheden gemeten. COMPETENTIEGERICHTE LEERDOELEN  Dit opleidingsonderdeel draagt in het bijzonder bij tot het realiseren van volgende opleidingsdoelen (eindtermen) Algemene competenties Algemene beroepsgerichte competenties CH238 verzamelt gegevens en,/of meetresultaten in tabelvorm, volgens de richtlijnen CH240 zorgt dat anderen gemakkelijk hun weg vinden op hun werkomgeving en in hun labjournaal CH244 bereidt taken systematisch voor CH256 schriftelijk: maakt een schriftelijk wetenschappelijk, kernachtig en juist verslag volgens de regels beschreven in "Noteren en verslaggeving" CH258 schat veiligheidsrisico's in, zoekt de relevante info op en past ze zinvol toe Beroepsspecifieke competenties SPECIFIEKE DOELSTELLINGEN gebruik het verband tussen thermodynamische gegevens en de evenwichtsconstante van een reactie schat de verschuiving van het chemisch evenwicht bij temperatuurverandering correct in op basis van thermodynamische gegevens berekent de reactiesnelheid en orde van een reactie uit metingen van het reactieverloop berekent de reactiesnelheidsconstante en evenwichtsconstante uit metingen van het reactieverloop. bepaalt volumetrisch voor eenvoudige types reacties de reactiesnelheidsconstante k en activeringsenergie Ea berekent op een correcte manier de oplosbaarheid uit het oplosbaarheidsproduct en vice versa. zuivert verontreinigde vaste stoffen met behulp van omkristallisatie. meet oppervlaktespanning met minstens 2 verschillende methodes. meet correct en veilig elektrische grootheden (gelijkstroom) met behulp van elementaire elektrische meettoestellen (multimeter, vermogenmeter) bepaalt met voldoende nauwkeurigheid eenvoudige calorimetrische grootheden past de energie/warmtebalans toe om (soortelijke/molaire/totale) warmtecapaciteit te berekenen gaat efficiënt om met een eenvoudige interface tussen PC en meetapparatuur maakt gebruik van de Excel–procedures LIJNSCH en OPLOSSER voor het fitten van een gegeven functie aan uitgevoerde metingen LEERINHOUDEN Chemische thermodynamica, voor zover dit als achtergrondkennis noodzakelijk is voor het begrijpen van warmteoverdracht bij chemisch en fysico-chemische processen, voor het begrijpen van chemische en fysico-chemische evenwichten en voor het verschuiven van evenwicht. Komen aan bod: Verband tussen evenwichtsconstante en verschil in vrije enthalpie Wet van Nernst Gebruik van tabellen met thermodynamische gegevens Ionische evenwichten en oplossingen Reactiesnelheid en orde van een reactie Verband reactiesnelheid, evenwichtsconstante en ionisatiegraad Wet van Lechatelier, Verdunningswet van Ostwald Oplosbaarheid en oplosbaarheidsproduct Proefbuisexperimenten vertalen in correcte reactievergelijking Gebruik en werking van een centrifuge Oppervlaktespanning Eenvoudige elektrische meettechnieken (enkel in practica) Calorimetrie Elektrolysecel en brandstofcel (in practica – theorie in periode 3) STUDIEMATERIAAL Cursus “Thermodynamica en chemisch evenwicht” – auteur: Hubert Nachtegaele, Carla Janssens – Plantijn Hogeschool 2010 Handleiding “Noteren en verslaggeving tijdens practica” – auteur: H. Nachtegaele – Plantijn Hogeschool 2010 Brochure “Veiligheid en kwaliteit” E-learning-oefeningen ( http://srv755/COO op e–campus) EDU-mappen op e-campus waarop alle documenten te vinden zijn (PR-opdrachten, oefeningen, extra illustraties, presentaties, …). Uitgeschreven lab-opdrachten die door de studenten buiten het lab voorbereid moeten worden en uitgevoerd moeten worden in het lab fysica: 2-1: Calorimetrische titratie 2-2: Warmtecapaciteit van een vloeistof meten 2-3: Verdampingswarmte meten 2-4: Elektrolyse en brandstofcel, thermodynamisch bekeken 2-5: Reactiesnelheid meten, conductometrisch 2-6: Labo “inleiding elektriciteit” (opfrissing van basisbegrippen die vereist zijn voor uitvoering van andere opdrachten) 2-7: Oppervlaktespanning meten Opdrachten 2-1 tot 2-7 komen in een rotatiesysteem. De studenten krijgen 2 weken voor het begin van de periode de planning daarvan (wie welke week welke opdracht moet uitvoeren). De teksten voor deze opdrachten zijn beschikbaar via e-campus. Opdrachten die in lab chemie uitgevoerd worden: Jodimetrische bepaling van reactiesnelheid & activeringsenergie van een redoxreactie Omkristallisatie (2 x 4u) WERKVORMEN Soort werkvorm uren   % hoor- en werkcolleges: 32  lesuren   17,30 practicum en oefeningen: 44  lesuren   23,78 vormen van groepsleren: 0  lesuren   00,00 studietijd buiten contacturen: 105  klokuren   56,76 Verdere toelichting: EVALUATIE Eerste examenperiode a) Permanente evaluatie tijdens de practica (10% tot 20% van de punten) Permanente evaluatie van lab-opdrachten Controle van de voorbereiding van de practica. Mogelijkheid tot sanctie bij onvoldoende voorbereiding: Studenten die een opdracht niet voorbereid hebben kunnen uitgesloten worden van uitvoering van die opdracht. Controle op het correct gebruik van het labschrift Controle op het gebruik van het zelfstudiemateriaal (i.h.b. de e-learning–oefeningen) Afwezigheden: Bij gewettigde afwezigheid haalt de student 0 voor de verplichte activiteit, als hij deze niet inhaalt.  De student neemt hiervoor zelf het initiatief Bij ongewettigde afwezigheid haalt de student 0 voor de verplichte activiteit.  Deze kan niet ingehaald worden. Bij meerdere afwezigheden contacteert de student de opleidingscoördinator voor een individuele regeling.  Indien de student dit nalaat haalt de student een A op het opleidingsonderdeel. b) Integratieve toets voor het hele opleidingsonderdeel (alle componenten samen) Er is slechts één toets voor het hele opleidingsonderdeel. Geen afzonderlijke toetsen per component. Enkele vragen zijn integratief: Dat wil zeggen dat ze betrekking hebben op meer dan één component van dit opleidingsonderdeel. Deze integratieve toets behandelt in gelijke mate (elk 40% tot 60 % van de punten) ... de tijdens de hoorcolleges behandelde leerstof en oefeningen de tijdens de practica te verwerven kennis en vaardigheden Oefeningen en vaardigheden die eveneens aan bod komen in de e-learning oefeningen krijgen extra aandacht in de integratieve toets. Op de integratieve toets moet gewerkt kunnen worden met alle formules die tijdens dit opleidingsonderdeel aan bod gekomen zijn, ook als die geen basiskennis zijn voor de hierop aansluitende opleidingsonderdelen. c) Totaal, eindbeoordeling De integratieve toets wordt verbeterd door de hele lectorengroep van het opleidingsonderdeel. De lectoren kennen een deel van de punten toe evenredig met het aantal sbu's. De totale beoordeling kan echter aangepast worden op basis van volgende criteria: niet voldoen aan de vooropgestelde leerdoelen afwezigheid tijdens de verplichte praktijksessies, werkcolleges en oefeningenlessen niet uitvoeren van individuele taken niet voldoen aan vooropgestelde gedragsindicatoren van de beoordeelde kerncompetenties tijd voor examinering uren 4 %    02,16 Tweede examenperiode De punten van de permanente evaluatie worden overgedragen. De integratieve toets wordt hernomen.