Insinöörikemia, 5 op

Ydinsisältö

• Kemiallinen termodynamiikka: termodynaamiset suureet sisäenergia, entalpia, entropia, Gibbsin energia ja näiden suureiden laskeminen kemialliselle reaktiolle. Prosessin spontaanisuus.
• Atomien ja molekyylien rakenne kvanttimekaanisen mallin mukaan. Atomiorbitaalit ja niiden muodostuminen. Kemiallisen sidoksen yksinkertaiset mallit: ionisidos ja kovalenttinen sidos.
• Kemiallisen tasapainon käsite ja tähän liittyvät peruslaskut. Kemiallinen kinetiikka: reaktionopeuden määritelmä, nopeuteen vaikuttavat asiat ja käytännön merkitys.
• Hapetus-pelkistys -reaktiot. Sähkökemiallisen reaktion erityispiirteet. Sähkökemialliset kennot. Galvaaniseen kennoon liittyvät peruslaskut.
• Kemikaaleihin liittyvä työturvallisuus. Kemikaaliturvallisuuden tietolähteet.

Täydentävä tietämys

• Gibbsin energianmuutoksen ja tasapainon yhteys. Gibbsin energianmuutoksen ja maksimityön yhteys.
• Jaksollisen järjestelmän selittäminen atomien orbitaalirakenteen avulla. LE-mallin mukainen kovalenttinen sidos.
• Katalyyttien toimintaperiaatteet. Reaktionopeuden laskeminen alkunopeusmenetelmällä.
• Sähkökemialliset kennojen sovellukset mm. akut ja polttokennot. Elektrolyysi.
• REACH-asetus ja GHS-järjestelmä.

Erityistietämys

• Molekyyliorbitaalimallin mukainen kemiallinen sidos. Metallisidos: valenssi- ja johtavuusvyöt.
• Kemiallisten reaktioiden mekanismit.