Physical and organic chemistry (5 cr)

Evaluation scale

H-5

Content scheduling

Opintojakso koostuu kahdesta osasta:
- Fysikaalinen kemia, 3 op
- Orgaaninen kemia, 2 op

Objective

The student gets acquainted with basic chemical thermodynamics and chemical kinetics. The student can solve mathematical problems concerning physical chemistry. The student can describe oxidation-reduction reactions as well as the electrochemical systems connected to electrochemical cells and corrosion.
The student knows the nomenclature, structures and properties of organic compounds. The student can describe isomerism, stereochemistry and typical reactions of various functional compounds. The student knows the most common polymers and their applications.

Content

- basics of electric chemistry
- basics of thermodynamics and kinetics
- basics of organic chemistry including polymerization

Materials

Oppikirjana on Hänninen, H.; Karppinen M.; Leskelä, M.; Pohjakallio, M. 2022. Tekniikan kemia. Edita. ISBN 978-951-37-8664-9

Fysikaalisen kemian oppimateriaalina on kirjan ohella itselearningissä jaettava materiaali, joka on koottu seuraavista lähteistä:
- Atkins, Jones, Chemical principles, Freeman,
- Raija Repo, Fysikaalinen kemia, Edita
- Lehtonen, Jaarinen, Jansson, Pohjakallio, Repo, Laboratorioalan fysiikka ja Fysikaalinen kemia, Opetushallitus,
- Mortimer, Hakkarainen (toim.), Kemia, Opetushallitus

Orgaanisen kemian oppimateriaalina on kirjan ohella ItsLearningissa jaettava materiaali.

Teaching methods

Fysikaalisen kemian osiossa lähitunneilla käsitellään aiheeseen liittyvä teoria sekä tehdään laskuharjoituksia.
Orgaanisen kemian osiossa käytetään käänteinen luokkahuone -opetusmenetelmää teoriaosuuden läpikäymiseen

Exam schedules

Orgaanisen kemian tentti:
- lopputentti 11.2.2025
- uusintatentit 25.2.2025
Fysikaalisen kemian tentit:
- 1. välikoe (reaktiokinetiikka ja sähkökemia) 27.3.2025
- 2. välikoe (termodynamiikka) 28.4.2025
- uusintatentit 19.5.2025 ja vko 36 (päivä tarkentuu myöhemmin)

Student workload

Oppimistehtävinä on teoriaa tukevat laskuharjoitukset.
Fysikaalisen kemian osuudessa opiskelijan kokonaistyöpanos on 80 h, johon on laskettu mukaan lähitunnit ja laskuharjoitukset (32 h), tentti (2+2 h), teorian opiskelu, harjoitustehtävien tekeminen ja tenttiin valmistautuminen 44 h.
Orgaanisen kemian osuudessa opiskelijan kokonaistyöpanos on 53 h, johon on laskettu mukaan lähitunnit (16 h), tentti (2 h), teorian opiskelu, harjoitustehtävien tekeminen ja tenttiin valmistautuminen.

Evaluation methods and criteria

Arviointi perustuu kirjallisiin kokeesiin, joilla arvioidaan osaamistavoitteiden täyttyminen. Orgaaninen ja fysikaalinen kemia tentitään erikseen ja kokonaisarvosana määräytyy tenttitulosten perusteella osasuoritusten pistemäärien suhteessa.
Osaamistavoitteet:
Opiskelija tunnistaa orgaanisen kemian funktionaaliset ryhmät ja osaa luokitella orgaaniset yhdisteet niiden mukaan. Opiskelija osaa nimetä keskeiset orgaaniset yhdistetyypit sekä muodostaa tavallisimpien yhdisteiden rakennekaavat nimen perusteella. Opiskelija osaa kullekin yhdisteryhmälle tyypillisiä reaktioita ja osaa yhdistellä niitä orgaaniseen synteesiin. Opiskelija osaa määritellä isomerian eri lajit ja kertoa niiden merkityksen yhdisteen rakenteeseen. Opiskelija muistaa tärkeimmät polymeerit ja niiden sovelluskohteet.
Opiskelija omaksuu teoreettisen perustan kemian ymmärtämiselle ja perehtyy fysikaalisen kemian ongelmanratkaisutapaan laskujen ja sovellusten avulla. Opiskelija osaa kuvata sähkökemiallisen jännitesarjan merkitystä korroosiossa sekä sähkökemiallisen kennon rakenteen ja toiminnan.
Opiskelija osaa kertoa termodynamiikan pääsäännöt sekä ratkaista niihin liittyviä harjoitustehtäviä. Hän osaa selittää kemiallisen reaktion kertaluvun merkityksen kemiallisissa prosesseissa sekä ratkaista yksinkertaisten kemiallisten reaktioiden kertaluvun graafisella menetelmällä.

Failed (0)

Opintojakson tavoitteita ei ole saavutettu.

Assessment criteria, satisfactory (1-2)

Opiskelija osaa selittää opintojakson sisältöjen perustermit sekä osaa ratkaista fysikaalisen kemian peruslaskuja ja tehdä tarvittavat yksikkömuunnokset.

Opiskelija tunnistaa orgaanisen kemian funktionaaliset ryhmät ja osaa luokitella orgaaniset yhdisteet niiden mukaan. Opiskelija osaa nimetä keskeiset orgaaniset yhdistetyypit sekä muodostaa tavallisimpien yhdisteiden rakennekaavat nimen perusteella. Opiskelija osaa kullekin yhdisteryhmälle tyypillisiä reaktioita.

Assessment criteria, good (3-4)

Edellisen lisäksi opiskelija osaa selittää fysikaalis-kemiallisten ilmiöiden merkityksen erilaisissa sovellutuksissa sekä osaa ratkaista niihin liittyviä laskutehtäviä.

Edellisen orgaanisen kemian tavoitteiden lisäksi opiskelija osaa kullekin yhdisteryhmälle tyypillisiä reaktioita ja osaa yhdistellä niitä orgaaniseen synteesiin.

Assessment criteria, excellent (5)

Edellisten lisäksi opiskelija osaa yhdistää ilmiöt loogiseksi kokonaisuudeksi ja osaa selittää erilaisten ilmiöiden yhteydet toisiinsa. Tämän lisäksi opiskelija osaa ratkaista soveltavia, vaativia laskutehtäviä.

Edellisen orgaanisen kemian tavoitteiden lisäksi opiskelija osaa kullekin yhdisteryhmälle tyypillisiä reaktioita ja osaa yhdistellä niitä orgaaniseen synteesiin. Opiskelija muistaa tärkeimmät polymeerit ja hallitsee niiden sovelluskohteet.