CHEM-A1200 Kemiallinen rakenne ja sitoutuminen, syksy 2019 Vastuuopettaja Muut opettajat Kurssille ilmoittautuminen Kurssin kotisivu Yliopistonlehtori Eeva-Leena Rautama, Huone B 202a (vastaanottoajat: sovittaessa) puh. 050 343 8692, sähköposti: eeva.rautama@aalto.fi Yliopisto-opettaja Ville Miikkulainen (vastaanottoajat: sovittaessa) sähköposti: ville.miikkulainen@aalto.fi WebOodi https://mycourses.aalto.fi/course/view.php?id=24112 Luennot Periodi I: Ma klo 10 12 sali Ke1 Ke klo 10 12 sali Ke1 vain viikot 37, 38, 41 Pe klo 10 12 sali Ke1 luentoja ei ole viimeisellä luentoviikolla 42 Periodi II: Ke klo 10 12 sali Ke1 Pe klo 10 12 sali Ke1 luentoja ei ole viimeisellä luentoviikolla 49 Laboratoriotyöt Laboratoriotöiden esitietovaatimus Kurssilla on 6 laboratoriotyökertaa viikoilla 42 47. Laboratoriotöitä varten opiskelijat jaetaan viiteen noin 30 hengen ryhmään. Työajat ovat ryhmästä riippuen joko maanantai, tiistai, keskiviikko, torstai tai perjantai klo 13 17. Laboratoriotöissä on läsnäolopakko ja töitä voi tehdä vain oman ryhmän työaikoina. Mahdolliset yksittäiset poissaolot, esimerkiksi sairauden vuoksi, on korvattavissa erikseen sovittavina aikoina järjestettävillä ns. rästikerroilla. Laboratoriossa työt tehdään 5-6 hengen pienryhmissä. Jokainen pienryhmä laatii töistä loppuraportin. Lopuksi järjestetään kaikille ryhmille yhteinen tilaisuus, jossa verrataan eri ryhmien tuloksia ja yhdessä pohditaan mahdollisten erojen syitä, eri menetelmien käyttökelpoisuutta yms. Laboratoriotöiden palauteluento: Ma 9.12. klo 13 15 sali Ke1 Laboratoriotöihin pääsyn esitietovaatimuksena on kurssin CHEM-A1010 Turvallinen työskentely laboratoriossa suoritus. Kurssin luennot ovat viikolla 36 ja 37 seuraavina aikoina: Pe 6.9. klo 13 16 sali Ke1 Ma 9.9. klo 13 16 sali Ke1 CHEM-A1010 kurssi suoritetaan laboratoriossa järjestettävällä työturvallisuustentillä, joka on suullinen ryhmätentti. Tenttiin ilmoittaudutaan WebOodissa ja ilmoittautuminen aukeaa 6.9. Tenttitilaisuuksia on viisi, joista yhteen tulee osallistua. Tenttiajat ovat: Työturvallisuustentti 1: Ti 17.9. klo 15.00-16.15 Työturvallisuustentti 2: Ke 18.9. klo 15.30-16.15 Työturvallisuustentti 3: To 19.9. klo 13.00-14.15 Työturvallisuustentti 4: To 19.9. klo 14.45-16.00 Työturvallisuustentti 5: Pe 20.9. klo 13.00-14.15
Laskutuvat Kurssilla on 7 eri aihepiirin laskutupaa viikoilla 39 42 ja 45 47. Laskutuparyhmiin ei tarvitse ilmoittautua. Voit joka viikko valita alla olevasta kolmesta ajasta (rinnakkaiset samansisältöiset ryhmät) itsellesi ko. viikolla sopivimman ajan: Viikot 39, 40 ja 42: Ti klo 13 15 sali Ke1 Ke klo 10 12 sali Ke1 To klo 15 17 sali Ke2 Viikko 41: harjoitukset ovat 3 h ja Kemian talon mikroluokissa: Ma klo 14 17 Ti klo 13 16 Ke klo 12 15 To klo 15 18 Viikko 42: Ma 8 10 sali Ke1 Ke 10 12 sali Ke1 To 15 17 sali Ke2 Viikot 45-47: Ti klo 13 15 sali Ke1 Ke klo 8.30 10 sali E To klo 15 17 sali Ke1 Laskutuvissa opiskelijat laskevat itse laskuja, ja saavat tarvittaessa neuvoja laskuharjoitusassistenteilta. Eri viikkojen laskutupiin aktiivisesta osallistumisesta saa pisteitä seuraavasti: Osallistuminen 6-7 laskutupaan 6 pistettä 5 laskutupaan 5 p. 4 laskutupaan 4 p. 3 laskutupaan 3 p. 2 laskutupaan 2 p. max. 6 p Laskutupaan osallistumisen voi myös korvata digitehtävien palautuksilla, jolloin kustakin laskutuvasta tulee saada vähintään 2-3 tehtävää oikein. Yksityiskohtaisemmat ohjeet kerrotaan kurssin alettua. Laskuharjoituksista saadut pisteet lisätään syksyn 2019 välikoepisteisiin ja kevään 2020 tenttipisteisiin, jonka jälkeen ne nollautuvat. Laskuharjoitustehtävät tulevat kurssin MyCourses-sivuille n. viikkoa ennen kyseistä laskutupaa ja malliratkaisut kunkin kierroksen digilaskarin sulkeuduttua (ko. laskuharjoitusviikon pe, keskustellaan aloitusluennolla). MasteringChemistry Oppimateriaali Kurssilla käytetään lisäksi Pearsonin MasteringChemistry-oppimisalustaa. Alustalle pääsystä ja sen käytöstä tulee ohjeet kurssin MyCourses-sivuille. Kurssille ilmoittautuneet saavat tunnukset, joiden avulla he voivat kirjautua alustan käyttäjiksi. Alustalla on kurssin sähköinen oppikirja, lisätehtäviä ja kurssin kotitehtävät. Luentokalvot, luentotehtävät ja niiden ratkaisut sekä lisämateriaalia on saatavissa kurssin MyCourses -sivuilta. Kurssin oppikirja: Tro N.J.,
Chemistry, A Molecular Approach, Pearson, 4. painos, 2017. (sis. MasteringChemistry-alustaan) Kotitehtävät Kurssin suoritus Kurssilla on 4 kotitehtäväkokonaisuutta (sisältävät useita pienempiä tehtäviä), jotka palautetaan viimeistään kyseisen aihepiirin laskutupien jälkeen erikseen ilmoitettavana päivänä. Kotitehtävät pisteytetään ja pisteet lisätään syksyn 2019 välikoepisteisiin ja kevään 2020 tenttipisteisiin. Kotitehtävät ovat MasteringChemistry-oppimisalustan tehtäviä, jolloin opiskelija ratkaisee niitä itsenäisesti verkossa (ratkaisut lopulta alustalla). Kurssin arvosana muodostuu välikokeista/tentistä ja kotitehtävistä sekä laskutuvista (teoriaosuus 70 %) ja laboratoriotöistä (30 %). Kurssin läpipääsyraja on 40 % maksimipisteistä (teoriaosuuden ja laboratoriotöiden yhteispisteet). Laboratoriotöissä ei ole läpipääsypisterajaa. Minimivaatimuksena on, että kaikki työt on hyväksytty syksyn 2019 aikana. Kurssin teoriaosuuden voi suorittaa joko kahdella välikokeella, joihin kumpaankin pitää osallistua samana lukuvuonna 2019-2020, tai tentillä. Molemmista välikokeista on saatava min. 5 pistettä. Tarvittaessa toisen syksyn välikokeista voi uusia tai, sen suorituksen puuttuessa, tehdä tammikuun tenttipäivänä. Tammikuun 2019 jälkeen kurssin voi vain tenttiä. Välikokeet ja tentti 1. Välikoe: Ti 22.10.2019 klo 9 12 sali Aalto 2. Välikoe: To 12.12.2019 klo 13 16 sali Aalto Tentti tai 1. tai 2. välikoeuusinta: 7.1.2020 klo 13-16, sali Ke2 Tentti: Toukokuu 2020, Päivitetään myöhemmin KURSSIN ALUSTAVA LUENTOAIKATAULU JA SISÄLLÖT: Periodi I 36 6.9. klo 13-16 Ke1 Työturvallisuusluennot (Eeva-Leena Rautama) _ 37 1. KURSSIESITTELY + (9.9. 10-12 Ke1) ATOMIT JA ALKUAINEET (Eeva-Leena Rautama) TRO luku 2 - atomiteorian synty - elektroni, protoni ja neutroni - kvanttimekaanisen atomimallin peruskäsitteet 9.9. klo 13-16 Ke 1 Työturvallisuusluennot (Eeva-Leena Rautama) 2. MOLEKYYLIT, YHDISTEET JA KEMIALLINEN KAAVA (11.9. 10-12 Ke1) (Eeva-Leena Rautama) TRO luku 3 - valenssielektronit, kemialliset sidokset käsitteinä - elektronegatiivisuus ja sidoksen polaarisuus - yhdistetyypit
37 3. JAKSOLLINEN JÄRJESTELMÄ (Eeva-Leena Rautama) (13.9. 10-12 Ke1) - elektronikonfiguraatio TRO luku 8 - jaksolliset ominaisuudet - vinosukulaisuus ANALYYTTISEN KEMIAN KÄSITTEITÄ (Ville Miikkulainen) -saanto 38 4. STOIKIOMETRIA, REAKTIOYHTÄLÖ (Ville Miikkulainen) (16.9. 10-12 Ke1) - peruskäsitteet, kemiallinen kaava TRO luku 4 - painoanalyysi eli gravimetria, saanto - perusreaktiot, peräkkäiset reaktiot, rinnakkaiset reaktiot, rajoittava tekijä 5. STOIKIOMETRIA, REAKTIOYHTÄLÖ (Ville Miikkulainen) (18.9. 10-12 Ke1) - liuoksen pitoisuus, laimentaminen TRO luku 4 - mitta-analyysi eli titrimetria 6. STOIKIOMETRIA, REAKTIOYHTÄLÖ (Ville Miikkulainen) (20.9. 10-12 Ke1) - hapettumis-pelkistymisreaktiot TRO luku 4 ja 19.2 Työturvallisuustentti: Ti 17.9. klo 15.00-16.15 tai Ke 18.9. klo 15.30-16.15 tai To 19.9. klo 13.00-14.15 tai To 19.9. klo 14.45-16.00 tai Pe 20.9. klo 13.00-14.15 39 7. KAASUT (Ville Miikkulainen) (23.9. 10-12 Ke1) - ideaalikaasut, kaasuseokset, reaalikaasut TRO luku 5 8. LÄMPÖKEMIA (Ville Miikkulainen) (27.9. 10-12 Ke1) - kemiallisen termodynamiikan peruskäsitteet Laskutupa 1. Stoikiometria Rinnakkaiset ryhmät: Ti 13-15, Ke 10-12, To 15-17 _ 40 9. KALIBROINTIMENETELMÄT (Ville Miikkulainen) (30.9. 10-12 Ke1) KOKEELLINEN VIRHE, MITTAUSEPÄVARMUUS 10. KOKEELLINEN VIRHE, MITTAUSEPÄVARMUUS (4.10. 10-12 Ke1) (Ville Miikkulainen) Laskutupa 2. Kaasut ja lämpökemia Rinnakkaiset ryhmät: Ti 13-15, Ke 10-12, To 15-17 41 11. KVANTTIMEKAANISEN ATOMIMALLIN KÄYTTÖ (Eeva-Leena Rautama) (7.10. 10-12 Ke1) - sähkömagneettinen säteily, spektroskopia, orbitaalit TRO luku 7
41 12. KEMIALLINEN SIDOS: TEORIAT 1 (Eeva-Leena Rautama) (9.10. 10-12 Ke1) - Molekyyliorbitaaliteoria TRO luku 9 - Käyttöteoriat: Lewis-rakenteet 13. KEMIALLINEN SIDOS: TEORIAT 2 (Eeva-Leena Rautama) (11.10. 10-12 Ke1) - Käyttöteoriat: VSEPR-teoria (epäorgaaniset molekyylit) TRO luku 10 - Käyttöteoriat: Valenssidosteoria (orgaaniset molekyylit) Laskutupa 3. Kalibrointi, kokeellinen virhe, mittausepävarmuus Rinnakkaiset ryhmät: Ma 14-17, Ti 13-16, Ke 12-15 ja To 15-18 HUOM! Ke-mikroluokat 42 Laskutupa 4. Kemiallinen sitoutuminen Rinnakkaiset ryhmät: Ma 8.30-10, Ke 10-12, To 15-17 Laboratoriotyöt 1. Rinnakkaiset ryhmät: ma pe klo 13-17 43 1.periodin arviointijakso: 1.välikoe Ti 22.10.2019 klo 9 12 sali Aalto Laboratoriotyöt 2. Rinnakkaiset ryhmät: ma pe klo 13-17 Periodi II Luentoviikko Luento/harjoitus Aihe 44 14. KEMIALLINEN TASAPAINO (Eeva-Leena Rautama) (30.10. 10-12 Ke1) - homogeeninen ja heterogeeninen tasapaino TRO luku 15 - tasapainovakio 15. KEMIALLINEN TASAPAINO (Eeva-Leena Rautama) (1.11. 10-12 Ke1) - Le Chatelierin periaate TRO luku 15 Laboratoriotyöt 3. Rinnakkaiset ryhmät: ma pe klo 13-17 45 16. HAPOT JA EMÄKSET (Eeva-Leena Rautama) (6.11. 10-12 Ke1) - vahvat ja heikot hapot ja emäkset TRO luku 16
45 17. HAPOT JA EMÄKSET (Eeva-Leena Rautama) (8.11. 10-12 Ke1) - suolaliuokset TRO luku 16 - puskuriliuokset Laskutupa 5. Kemiallinen tasapaino Rinnakkaiset ryhmät: Ti 13-15, Ke 8-10, To 15-17 Laboratoriotyöt 4. Rinnakkaiset ryhmät: ma pe klo 13-17 46 18. LIUKOISUUSTASAPAINO (Eeva-Leena Rautama) (13.11. 10-12 Ke1) TRO luku 17 19. TASAPAINOJEN KERTAUSLUENTO (Eeva-Leena Rautama) (15.11. 10-12 Ke1) Laskutupa 6. Happo-emästasapaino Rinnakkaiset ryhmät: Ti 13-15, Ke 8-10, To 15-17 Laboratoriotyöt 5. Rinnakkaiset ryhmät: ma pe klo 13-17 47 Laskutupa 7. Liukoisuustasapaino Rinnakkaiset ryhmät: Ti 13-15, Ke 8-10, To 15-17 Laboratoriotyöt 6. Rinnakkaiset ryhmät: ma pe klo 13-17 48 20. ATOMIABSORPTIOSPEKTROMETRIA JA SPEKTROFOTOMETRIA (27.11. 10-12 Ke1) (Ville Miikkulainen) 21. LASKUTUPA- JA TYÖSELOSTUSKLINIKKA (Rautama, Miikkulainen) (29.11. 10-12 Ke1) 49 Laboratoriotöiden loppuraportin palautus 50 2.periodin arviointijakso: 2.välikoe To 12.12.2019 klo 13 16 sali Aalto Ma 9.12. klo 13 15 sali Ke1 Laboratoriotöiden päätösluento tulosten yhteenveto ja keskustelu tuloksista kurssipalauteen yhteenveto ja keskustelu