We vertrekken van de allereenvoudigste waarnemingen en kennis omtrent "warmte" en "arbeid" om de thermodynamische hoofdwetten in een chemische context te interpreteren. Op deze manier benaderen we de thermodynamica vanuit een historisch perspectief, met enkele excursies naar moderne moleculaire interpretaties. We leren de thermodynamische begrippen en methodologie begrijpen en toepassen op chemische problemen en aldus voorspellingen te doen over spontaniteit en evenwichtsligging bij chemische reacties. Van groot belang is het kunnen uitrekenen van reactie-enthalpieën en evenwichtsconstanten, vertrekkend van getabelleerde thermodynamische grootheden in referentiewerken. Ook thermochemie en calorimetrie komen uitgebreid aanbod, gelinkt aan de praktische labsessies alsook enkele eenvoudige thermodynamische cycli. De student krijgt op deze manier een dieper inzicht in de fundamentele drijfkrachten van chemische en fysische processen. Ook worden begrippen uit de elektrochemie en begrippen omtrent elektro-magnetische straling behandeld. De nadruk wordt gelegd op die begrippen die belang hebben voor de (toegepaste) fysische chemie en vormen de basis van latere opleidingsonderdelen rond fysicochemie.

De inleiding op elektrochemie legt de fysische basis voor latere opleidingsonderdelen rond elektrochemische analysetechnieken. We bestuderen zeer grondig het verband tussen thermodynamica-evenwicht-elektrochemie zodat de student kan verderbouwen op deze kennis. Naast deze theoretische basis bestuderen we ook praktische toepassingen zoals batterijen, brandstofcellen, elektrolyse en industriële elektrochemie. De cursus vormt ook een inleiding op de opbouw en de interactie tussen licht en materie. De klassieke optica wordt kort behandeld om vervolgens ook hier via een historische weg tot de beginselen van de quantumchemie te komen die vanuit een zeer praktische hoek zal bekeken worden. De student krijgt zo een fysische basis alsook een begrippenkader dat kan toegepast worden in de latere opleidingsonderdelen omtrent spectroscopische analysemethoden die aan bod zullen komen.

Hoorcolleges "thermodynamica"
Chemische thermodynamica, voor zover dit als achtergrondkennis noodzakelijk is voor het begrijpen van chemische en fysico-chemische processen en voor het begrijpen van chemische en fysico-chemische evenwichten.

Komen onder meer aan bod:

Algemene inleiding en begrippen van de thermodynamica

Hoofdwetten van de thermodynamica

Inwendige energie, arbeid, warmte, enthalpie, entropie en vrije enthalpie

Ideale gassen

Calorimetrie en thermochemie

Thermische machines

Thermodynamische cycli

Chemisch evenwicht en thermodynamica
Verband tussen evenwichtsconstante en verschil in vrije enthalpie
Gebruik van tabellen met thermodynamische gegevens en thermodynamische databases

Hoorcolleges "elektrochemie":
Reductiepotentialen, wet van Nernst

verband elektrochemie en thermodynamica

verband elektrochemie en chemisch evenwicht
Elektrolyse
Galvanische werking
Brandstofcellen
Toepassing van reductiepotentialen bij bespreking van het verloop van evenwichtsreacties.

Hoorcolleges "licht en materie":
elementaire fysische optica:
licht als golfverschijnsel
foto-elektrisch effect
duaal karakter van materie:
kwantisatie van fysische grootheden

inleiding op het golfmechanisch atoommodel
interactie tussen licht & materie:
inleiding emissie- en absorptiespectra van atomen, moleculen en vaste stoffen

Werkcolleges thermodynamica, elektrochemie en licht en materie

Inhoudelijke vragen over de leerinhouden worden tijdens het academiejaar behandeld via het digitale leerplatform (forum).

Cursus Toegepaste Fysica 2
Powerpoints op digitap

Oefeningen op digitap

Aanvullende hoofdstukken op digitap

Het gebruik van een handboek wordt gecommuniceerd via digitap.

• Tijdens de WE verwachten we een verplichte aanwezigheid. Op basis van de aanwezigheid wordt een procespunt gegeven dat maximaal 5% van het totaalpunt bedraagt.

Toetsvorm: hands off toets
toetsmethode: open en gesloten vragen
bron: gesloten boek
toetsmedium: schriftelijk
toetsmoment: momentopname op examen

Digitale examens worden continu gemonitord om eventuele examenfraude tegen te gaan. Hiervoor moet de student bij aanvang van het examen een monitoringsapplicatie opstarten. Het niet opstarten of afsluiten van de monitoringsoftware wordt aanzien als fraude.