1 Chemie - 1CH - Onderdelen - Thermodynamica en chemisch evenwicht    Component behoort tot O.O.: Evenwichten Afstudeerrichting: -:- Code: 10083 Academiejaar: 2007-2008 Type: ? Niveau: ? Programmajaar: 1 Periode binnen het modeltraject: : Aantal studiepunten: nvt Wegingscoëfficient: 81 Totaal aantal contacturen: 66 Totaal studietijd: 168,48 Deeltijds programma: Vrijstelling of overdracht: niet mogelijk Onderwijstaal: Nederlands Lector(en): Janssens Carla Nachtegaele Hubert   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 heel veel op het kunnen uitrekenen van  reactie-enthalpieën en evenwichtsconstanten, vertrekkend van getabelleerde thermodynamische grootheden in standaard-referentiewerken. Als uit dit eerste deel het inzicht in en verband tussen thermodynamica en chemisch evenwicht verworven is,  wordt in de volgende lessen dieper ingegaan op allerlei chemische evenwichten bij verschillende types van chemische reacties. Tijdens het practicum 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 CH101 Hij / zij kan plannen en organiseren. CH102 Hij / zij denkt analytisch en professioneel. CH103 Hij / zij toont leerbereidheid. CH104 Hij / zij is kritisch ingesteld. CH105 Hij / zij is stressbestendig en assertief. CH106 Hij / zij is sociale vaardig en loyaal. CH107 Hij / zij heeft verantwoordelijkheidszin en is betrouwbaar. CH108 Hij / zij toont zin voor initiatief en heeft doorzettingsvermogen. CH109 Hij / zij is veiligheids- en milieubewust. CH110 Hij / zij kan rapporteren. CH111 Hij / zij kan werken in een multiculturele en internationale omgeving. Algemene beroepsgerichte competenties CH212 Hij / zij laat een vakoverschrijdende en geïntegreerde kennis en deskundigheid zien in de verschillende takken van de chemie, toegepaste fysica, biochemie en microbiologie. CH213 Hij / zij beschikt over goede laboratorium- en technologische vaardigheden, kan deze toepassen in concrete praktijksituaties en kan daarbij de moderne informaticahulpmiddelen gebruiken. CH214 Hij / zij is in staat tot multidisciplinaire probleemanalyse en bezit een sterk gevoel voor kwaliteitsborging. Beroepsspecifieke competenties SPECIFIEKE DOELSTELLINGEN De student kan uit thermodynamische gegevens de evenwichtsconstante (bij 25°C) van een reactie berekenen. De student kan uit thermodynamische gegevens de verschuiving van het evenwicht bij temperatuurverandering kwalitatief en kwantitatief afschatten. De student kan thermodynamische gegevens en evenwichtsconstante gebruiken om kwalitatief en kwantitatief te beschrijven hoe een systeem bij evenwicht wijzigt door wijziging aan de hoeveelheden reagentia. De student kan reactiesnelheid en orde van een reactie berekenen uit experimentele gegevens. De student kan reactiesnelheidsconstante en evenwichtsconstante bepalen. De student kan volumetrische de reactiesnelheidsconstante k en de activeringsenergie Ea bepalen. De student kan omrekenen van oplosbaarheid in oplosbaarheidsproduct en vice versa voor weinig oplosbaar elektrolyt. De student kan vaste stoffen scheiden d.m.v. omkristallisaties. VEREISTE BEGINCOMPETENTIES Opleidingsonderdelen waarvoor voorafgaand credits dienen behaald te zijn Opleidingsonderdelen die vooraf dienen gevolgd te zijn alle OO van periode 1 volgen of gevolgd hebben Andere begincompetenties Studenten uit richtingen van middelbaar onderwijs met beperkte aandacht voor wiskunde en wetenschappen wordt aangeraden om bij het begin van het academiejaar (of tijdens de daaraan voorafgaande weken) de aangeboden middelen te gebruiken om zich bij te werken (vooral op gebied van basisvaardigheden wiskunde). Daarvoor worden e-learning middelen aangeboden (zie verdere toelichting). 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: Enthalpie, entropie, vrije enthalpie 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 STUDIEMATERIAAL Cursus “thermodynamica & chemisch evenwicht” (Hubert Nachtegaele + Carla Janssens) + oefeningen. On-line aangeboden cursusonderdelen (zie verdere toelichting). E-learning pakketten. Practica-opdrachten (auteur: H. Nachtegaele (1-7) en C. Janssens (8-9)) die door de studenten buiten het lab voorbereid moeten worden (zie ook "verdere toelichting"):  1) Calorimetrische titratie  2) Warmtecapaciteit van een vloeistof meten  3) Verdampingswarmte meten  4) Elektrolyse, thermodynamisch bekeken  5) Reactiesnelheid meten, conductometrisch  6) Labo elektriciteit  7) Oppervlaktespanning meten  8) Volumetr. bepaling van reactiesnelheid & activeringsenergie  (2 x 4cu)  9) Omkristallisatie (2 x 4cu) WERKVORMEN Soort werkvorm uren   % hoor- en werkcolleges: 27  lesuren   15,79 practicum en oefeningen: 37  lesuren   21,64 vormen van groepsleren: 0  lesuren   00,00 studietijd buiten contacturen: 105  klokuren   61,40 Verdere toelichting: De cursus kunnen de studenten in afgedrukte vorm aanschaffen. Enkele aanvullingen worden in elektronisch vorm verdeeld omwille van de interactiviteit (rekenbladen, presentaties, simulaties, e-learning, figuren in kleur, FAQ, ...). Ook alle teksten voor de practica 1 tot 7 en aanvullend materiaal (planning van de practica, rekenbladen, foto's van materiaal, handleidingen toestellen, ...) worden enkel in elektronische vorm verdeeld. Practica-opdrachten 1 tot 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). Het elektronisch aangeboden studiemateraal is steeds ter beschikking via de e-campus (http://e-campus.plantijn.be/), binnen de e-campus op P:\Educatie\Lector aan Student\LV\fysica\index.htm. Van de studenten wordt verwacht dat ze zich vertrouwd maken met deze manier van werken, en dat ze op de afgesproken manier gebruik maken van de door de hogeschool aangeboden ICT-middelen. E-learning middelen worden via de e-campus aangeboden via snelkoppelingen in het browser-startscherm (of rechtstreeks naar http://srv755/COO). Dit geldt ook voor e-learning inleidingslessen voor studenten met beperkte wiskunde en wetenschappen-achtergrond. EVALUATIE Eerste examenperiode a) Integratieve toetsing over het gehele opleidingsonderdeel INT2-2 (ongeveer 90% van de punten): Deze integratieve toets behandelt in gelijke mate... de leerstof en oefeningen die aan bod gekomen zijn tijdens de hoor- en werkcolleges de kennis en vaardigheden die verworven zou moeten worden tijdens de voorbereiding, uitvoering en verwerking van de practica. Oefeningen en vaardigheden waarop extra geoefend kan worden via de e-learning middelen krijgen extra aandacht in de integratieve toets. b) Permanente evaluatie (ongeveer 10% van de punten): van de practica-opdrachten (voorbereiding, uitvoering, samenwerking, verwerking, eventueel verslaggeving). Controle op het gebruik van het e-learning zelfstudiemateriaal (tracking-systeem). De verdeling van de punten over integratieve toets (±90%) en permanente evaluatie (±10%) betekent niet dat de practica slechts voor 10% meetellen: in de integratieve toets handelt ongeveer de helft van de vragen over kennis en vaardigheden die tijdens de practica verworven en/of ingeoefend moeten worden. tijd voor examinering uren 2 %    01,17 Tweede examenperiode De punten behaald voor permanente evalutie worden van de eerste naar de tweede examenperiode overgenomen. Integratieve toetsing over het gehele opleidingsonderdeel.