Menntaskólinn í Reykjavík

Efnafræði

Efnafræði

Lýsing

Í þessum lokaáfanga náttúrufræðideildar er farið ítarlegra í grunnatriði efnajafnvægis og notkun jafnvægislögmálsins fyrir sýru-basa efnahvörf , myndunarhvörf málmkomplexajóna og leysni torleystra salta. Nemendur læra um grunnatriði í hraðafræði efnahvarfa og kynnast hugtökunum óreiða og fríorka og tengslum þeirra við efnahvörf. Jafnframt er fjallað um grunnhugtök rafefnafræði og hagnýta notkun hennar. Í námskeiðinu framkvæma nemendur 12 verklegar æfingar sem tengjast námsefninu og vinna úr þeim í verkbókum eða rita um þær skýrslur.

Þekkingarviðmið

Nemandi skal hafa öðlast þekkingu og skilning á:
  • hvarfhraða efnahvarfa og þáttum sem hafa áhrif á hraða efnahvarfa,
  • tengslum hitastigs við virkjunarorku og hraðafasta (jöfnu Arrheníusar),
  • jafnvægislögmáli og jafnvægislíkingu efnahvarfs,
  • þáttum sem hafa áhrif á hámarksheimtur efnahvarfa t.d. við iðnaðarframleiðslu,
  • Arrheniusar, Brönsted og Lewis skilgreiningum á sýrum og bösum,
  • klofningsjafnvægi og klofningsföstum sýra og basa,
  • búfferlausnum og Hendersohn og Hasselbach jöfnunni,
  • leysnijafnvægi torleystra salta og leysnimargfeldi, Ksp,
  • skilyrðum fyrir fellingu við blöndun jónalausna,
  • öðru og þriðja lögmáli varmafræðinnar
  • hugtakinu „fríorka“ og tengslum þess við sjálfgengi efnahvarfa og jafnvægisfasta,
  • oxunar- og afoxunarhvörfum
  • uppbyggingu og virkni rafhlaða

Leikniviðmið

Nemandi skal hafa öðlast leikni í að:
  • ákvarða hraðalögmál efnahvarfs
  • nota jöfnu Arrheníusar til að reikna virkjunarorku efnahvarfs
  • ákvarða hraðalögmál út frá hvarfgangi
  • rita jafnvægislíkingu efnahvarfs og reiknað gildi jafnvægisfasta og styrk efna við jafnvægi
  • ákvarða stefnu hvarfs í átt að jafnvægi
  • nota reglu LeChateliers til að segja til um breytingu á styrk efna þegar efnahvarf leitar að nýju jafnvægi
  • reikna og greina pH-títrunarferla
  • reikna leysni (g/L), mólarleysni eða Ksp-fasta ef ein af þessum stærðum er þekkt
  • að geta greint með reikningum hvort hægt er að aðgreina jónir í lausn með fellingarhvarfi
  • greina og reikna óreiðu og fríorkubreytingar efnahvarfs
  • segja til um sjálfgengi efnahvarfa út frá fríorkubreytingum
  • stilla oxunar-afoxunarhvörf
  • draga upp skýringarmynd af rafhlöður og geta útskýrt efnahvörf við skautin og straumstefnu rafeinda og jóna,
  • ákvarða íspennu eða styrk efna í rafhlöðu með jöfnu Nernst
  • ákvarða magn við myndun eða eyðingu efna í rafgreiningu

Hæfniviðmið

Nemandi skal geta nýtt sér þá almennu þekkingu og leikni sem hann hefur aflað sér til að:

  • takast á við háskólanám í raungreinum, líf- og heilbrigðisvísindum eða verkfræði.

  • auka þekkingu sína á framleiðslu efna í efnaiðnaði og kynna sér notagildi þeirra og möguleg skaðleg áhrif á fólk, samfélög og umhverfi

  • taka gagnrýna afstöðu, byggða á þekkingu um ýmis mál sem varða efni í umhverfi okkar og eru í brennidepli hverju sinni

  • geta kynnt sér rannsóknir á áhrifum efna á líkama og heilsu manna

  • framkvæma tilraunir, vinna úr gögnum og gera grein fyrir niðurstöðum á rituðu máli

  • setja fram einfaldar rannsóknaspurningar tengdar námsefninu og sannreynt þær með tilraunum

Námsmat

símat, vinna við verkefni, skriflegar og verklegar æfingar, verkbók, skýrslur, misseris- og lokapróf

Skammstöfun

EFNA3SB09