Fundamentals in chemistry

Eigenaar	Bachelor Scheikunde (joint degree)
Coördinator	dr. ir. Annemieke Petrignani
Onderdeel van	Bachelor Scheikunde (joint degree), jaar 1Minor Green Chemistry, jaar 1Bachelor Bèta-gamma, major Scheikunde, jaar 2

Studiewijzer 2021/2022

Globale inhoud

Alles om ons heen is opgebouwd uit atomen en moleculen en met kennis over de (bindings)eigenschappen hiervan kunnen we nieuwe materialen, medicijnen en energiedragers en processen ontwikkelen. Vele dingen in het leven (incl. het leven zelf) zijn afhankelijk van chemie. Om de scheikunde te begrijpen, is een solide basis van fundamentele kennis hierover essentieel. In dit college wordt deze basis gelegd, waarbij je de kennis opdoet voor onderdelen in de scheikunde die in de komende jaren tijdens de opleiding aan de orde komen. Het vak dient ook om de verschillen in voorkennis te vereffenen. De nadruk van het college ligt op de opbouw van atomen en met name de relatie tussen de elektronische structuur van de afzonderlijke atomen en de chemische eigenschappen van een gegeven molecuul. Het college begint met een inleiding in de structuur van atomen en de experimentele waarnemingen die ten grondslag liggen aan de kwantumwereld. Hieruit vloeit de opbouw van het periodiek systeem en de interacties tussen atomen, leidend tot de vorming van ionogene of covalente chemische bindingen.

Het college omvat een inleiding in: i) de chemische eigenschappen van de elementen; ii) de structuur en reactiviteit van de meest voorkomende (organische) stoffen; en iii) intermoleculaire interacties bijvoorbeeld waterstofbruggen en ion-dipool wisselwerkingen. De hoorcolleges zullen een interactieve component bevatten en actuele ontwikkelingen binnen de scheikunde met impact op ons dagelijks leven zullen worden belicht.

De leerstof omvat de volgende hoofdstukken (of delen ervan) uit het boek van Atkins, Jones en Laverman (7th edition):

• Focus 1: Atoms p. 1-66
• Focus 2: Molecules p. 67-144
• Focus 6: Reactions (details volgen)
• Focus 7: Kinetics p. 587-642
• Focus 11: Organic Chemistry (details volgen)

De inhoud van de volgende secties uit Fundamentals wordt als bekend verondersteld.

Fundamentals:

• Section A: Matter and energy F5 – F15
• Section B: Elements and Atoms F15 – F22
• Section C: Compounds F22 – F29
• Section E: Moles and Molar Masses F38 – F46
• Section H: Chemical Equations F60 – F65
• Section J: Acids and Bases F72 - F77
• Section K: Redox Reactions F78 – F87

Studiemateriaal

Literatuur

• Chemical Principles: The Quest for Insight, Peter Atkins, Loretta Jones, Leroy Laverman, seventh edition, Macmillan, 2016

Leerdoelen

• de begrippen golffunctie, orbitaal en elektronenconfiguratie onderscheiden en omschrijven
• het begrip golffunctie hanteren om het “deeltje in een doos” (particle in a box) en het waterstofatoom te kunnen beschrijven
• de vier kwantumgetallen benoemen en gebruiken om de elektronische structuur van de elementen aan te geven
• de relatie leggen tussen de elektronische structuur van de elementen en de opbouw van het periodiek systeem
• de verschillende vormen van chemische bindingen (ionogene, covalente en metaalbindingen) onderscheiden en omschrijven
• op basis van elektronegativiteit van de elementen aangeven in hoeverre een stof ionogeen dan wel overwegend covalent gebonden is
• de valentiebindingstheorie en molecuulorbitaaltheorie onderscheiden, omschrijven en toepassen in de beschrijving van covalent gebonden chemische stoffen
• het begrip molecuulorbitaal omschrijven en MO diagrammen correct tekenen voor eenvoudige diatomaire moleculen
• de Lewis en de ruimtelijke structuur voorspellen (met het VSEPR model: valence shell electron pair repulsion) en tekenen van eenvoudige moleculen
• op basis van de ruimtelijk structuur van een verbinding en de elektronegativiteit van de aanwezige elementen aangeven in hoeverre deze een dipoolmoment heeft
• basis reactiviteit van organische stoffen zoals de verbranding van glucose
• kinetiek van reacties beschrijven met wiskundige formules, voor eerste en tweede orde reacties.

Onderwijsvormen

• Hoorcollege
• Werkcollege
• Zelfstudie
• Begeleiding/feedbackmoment
• Huiswerkopdrachten

Verdeling leeractiviteiten

Academische vaardigheden

• zelfstandig de leerstof kunnen bestuderen door de opgegeven stukken uit het boek eigen te maken;
• zelfstandig of samen met medestudenten opdrachten uitwerken, inleveren en eventuele fouten herstellen;
• actief meedoen tijdens de werkcolleges en vragen stellen tijdens hoorcolleges.

Aanwezigheid

Aanwezigheidseisen opleiding (OER-B):

• Van elke student wordt actieve deelname verwacht aan het onderdeel waarvoor hij staat ingeschreven.
• Als een student door overmacht niet aanwezig kan zijn bij een verplicht onderdeel van het onderdeel, dient hij dit zo snel mogelijk schriftelijk te melden bij de betreffende docent. De docent kan, eventueel na overleg met de studieadviseur, besluiten om de student een vervangende opdracht op te leggen.
• Het is niet toegestaan om verplichte onderdelen van een onderdeel te missen als er geen sprake is van overmacht.
• Bij kwalitatief of kwantitatief onvoldoende deelname, kan de examinator de student uitsluiten van verdere deelname aan het onderdeel of een gedeelte daarvan. Voorwaarden voor voldoende deelname worden van te voren vastgelegd in de studiewijzer en/of op Canvas.

Aanvullende eisen voor dit vak:

• De student is verplicht om 9 uit de 12 werkcolleges bij te wonen. Wanneer niet aan deze verplichting wordt voldaan, wordt er geen eindcijfer geregistreerd.

Toetsing

Onderdeel en weging	Details
Eindcijfer
1 (100%) Tentamen

 

Onderdeel en weging Details Tentamen (90% of 100%) Het eindcijfer van dit vak is gelijk aan het tentamencijfer met een eventuele toevoeging van het cijfer van de huiswerkopdrachten. Het cijfer van het tentamen moet minimaal een 5,0 bedragen om te kunnen slagen voor het vak. Het eindcijfer wordt alleen vrijgegeven indien er voldoende werkcolleges zijn bezocht. Als het cijfer voor de huiswerkopdrachten hoger dan de score voor het tentamen ligt, wordt deze als bonus meegerekend voor het eindcijfer. De weegfactor voor het (lagere) tentamencijfer wordt dan bijgesteld naar 90%. Huiswerkopdrachten (bonus 10%) Het cijfer voor de huiswerkopdrachten wordt bepaald aan de hand van het gemiddelde van de 3 hoogst gescoorde opdrachten. Dit cijfer telt voor 10% mee in het eindcijfer indien het hoger ligt dan het cijfer voor het tentamen (dus als bonus). Wél moeten tenminste 3 van de 4 opdrachten dienen te zijn ingeleverd. Wanneer er minder dan 3 zijn ingeleverd, telt het cijfer ‘1’ voor 10% mee in het eindcijfer, ongeacht het cijfer voor het tentamen. Zowel het tentamen als het hertentamen omvat de gehele leerstof van het vak. Het cijfer van de huiswerkopdrachten komt na het tentamen te vervallen en telt niet meer als bonus voor de herkansing.

 

Inzage toetsing

De manier van inzage wordt via Canvas gecommuniceerd.

Opdrachten

De studenten leveren 4x uitgewerkte Huiswerkopdrachten in, welke worden beoordeeld met een cijfer. Een opdracht bestaat uit 3-4 opgaven. De opdrachten worden kort besproken tijdens de werkcolleges. Tijdens de werkcolleges werk je aan opgaves uit het boek.

Fraude en plagiaat

Dit vak hanteert de algemene 'Fraude- en plagiaatregeling' van de UvA. Hier wordt nauwkeurig op gecontroleerd. Bij verdenking van fraude of plagiaat wordt de examencommissie van de opleiding ingeschakeld. Zie de Fraude- en plagiaatregeling van de UvA: http://student.uva.nl

Weekplanning

Rooster

Het rooster van dit vak is in te zien op DataNose.

Verwerking vakevaluaties

Hieronder vind je de aanpassingen in de opzet van het vak naar aanleiding van de vakevaluaties.

Contactinformatie

Coördinator

• dr. ir. Annemieke Petrignani

Docenten

• dr. ir. Annemieke Petrignani
• dr. René Williams
• Lotte Metz
• Michael Doppert