Anvendt matematik for kemikere (AnvMatKem)

Kursusindhold

Grundlæggende matematiske metoder anvendt på kemiske problemstillinger. Kurset er emnemæssigt delt op i tre delområder i forlængelse af hinanden.

Modul 1:
Relevante funktioner af flere variabler i kemi og deres total og eksakt differential undersøges. Første ordens differentialligninger bruges til at beskrive kemisk reaktionskinetik. Anden ordens differentialligninger benyttes til at undersøge den harmoniske oscillator og den kvantemekaniske beskrivelse af partiklen i en boks.

Modul 2:
Lineær algebra: Vektorer og matricer, løsning af lineære ligningssystemer, permutationer og determinanter, bestemmelse af egenvektorer og tilhørende egenværdier for matricer. I denne model ser vi også, hvor lineær algebraen bruges i kemi. Bestemmelse af egenværdi og egenvektorer belyses af Hückel teori.

Modul 3:
Interpolationsmetoder og statistik diskuteres og vi anvender dem på kemiske problemstillinger.

Engelsk titel

Applied Matematics for Chemists (AnvMatKem)

Uddannelse

Bacheloruddannelsen i kemi
Bacheloruddannelsen i matematik

Målbeskrivelse

Kurset overordnede formål er at anvende matematik på kemiske problemstillinger. Når den studerende er færdig forventes den studerende at kunne

Viden:
- beskrive simple problemstillinger indenfor kemi ved hjælp af matematik,
- opskrive og reformulere simple matematiske modeller,
- udvise overblik over grundlæggende matematiske begreber og teorier,
- udvise overblik over grundlæggende begreber indenfor statisktisk databehandling.

Færdigheder:
- bearbejde og analysere data,
- udføre grundlæggende udregninger med matricer og vektorer,
- anvende en række grundlæggende beregningsmæssige teknikker til kemiske problemstillinger.

Kompetencer:
- analysere simple problemstillinger indenfor kemi med en matematisk indgangsvinkel,
- analysere et datamateriale med statistiske modeller og fortolke resultaterne.

 

Undervisning i 9 uger. Der veksles mellem forelæsninger, teoretiske øvelser, computerøvelser og selvstændigt arbejde.
Modul 1: Undervisningsugerne 1, 2, 3
Modul 2: Undervisningsugerne 4, 5, 6
Modul 3: Undervisningsugerne 7, 8, 9
Hvert undervisningsmodel afsluttes med en rapport og en 60 minutters multiple choice prøve.
Arbejdet på rapporter udføres til dels i regnetimerne.
Undervisningen tilrettelægges efter at de studerende har egen bærbar PC.

Bliver oplyst på Absalon

Indholdet af KemiU1, KemiO og MatIntroKem forudsættes bekendt.

ECTS
7,5 ECTS
Prøveform
Løbende bedømmelse
Løbende evaluering givet på baggrund af følgende to delelementer:
a) 3 rapporter i uge 3, 6 og 9. Rapporterne bedømmes enkeltvis med points fra 0 til 10. Ikke-afleverede rapporter giver 0 point. Hvis man ikke har opnået sammenlagt mindst 50 % af de mulige points i rapporterne, er kurset ikke bestået.
b) 3 skriftlige multiple choice-prøver på 60 minutter i uge 3, 6 og 9, der bedømmes med points fra 0 til 10. Hvis man ikke har opnået sammenlagt mindst 30 % af de mulige points i multiple choice-prøverne, er kurset ikke bestået.

Præsentationer i (a) og (b) indgår med lige vægt i karakterfastsættelsen.
Hjælpemidler
Kun visse hjælpemidler tilladt

Til multiple choice-prøverne er lommeregner og computer ikke tilladt, hvorimod lærebog og noter er tilladte.

Bedømmelsesform
7-trins skala
Censurform
Ingen ekstern censur
Flere interne bedømmer
Kriterier for bedømmelse

Efter kurset skal den studerende kunne:
- opstille og løse koblede differentialligninger for kemiske reaktioner og problemstillinger,
- differentiere og integrere funktioner af flere variable relevante for kemien samt bestmme og analysere ekstremumspunkter og rødder,
- undersøge, klassificere og løse lineære ligningssystemer,
- beregne determinanter,
- regne med, invertere, finde egenværdier og egenvektorer for og diagonalisere matricer,
- opstille matricer for lineære afbildninger og for lineære transformationer af vektorrum,
- anvende og vurdere forskellige interpolationsmetoder,
- analysere et datamateriale ved statistiske modeller og fortolke resultaterne.

 

Enkeltfag dagtimer (tompladsordning)

  • Kategori
  • Timer
  • Forelæsninger
  • 16
  • Eksamen
  • 3
  • Teoretiske øvelser
  • 67
  • Projektarbejde
  • 60
  • Forberedelse
  • 60
  • Total
  • 206