Modulbeschreibung Fachwissenschaft für das Lehramtsfach … · b) Riedel, Anorganische Chemie, (de Gruyter-Verlag) Stand: 18.06.2012 . Modulbeschreibung Fachwissenschaft für das

Modulbeschreibung Fachwissenschaft für das Lehramtsfach CHEMIE

Studiengang Bachelor of Science

Chemie Lehramt (BChLA)

Verzeichnis der fachwissenschaftlichen

Pflicht- und Wahlpflichtmodule

Stand: 18.06.2012


Modul: Allgemeine und Anorganische Chemie

(Experimentalvorlesung)

Modulnummer

BChLA 1.1

Workload

180 h

Umfang

6 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. W. Mader

Anbietendes

Institut (ggf. Abt.)

Institut für Anorganische Chemie

Verwendbarkeit Studiengang Modus

Fach-

semester

des Moduls Bachelor of Science Chemie Lehramt

Bachelor of Science Chemie

Bachelor of Science Geowissenschaften

Bachelor of Science Molekulare Biomedizin

(Diplom)

Pflicht 1. Sem.

Lernziele Die Studierenden erlernen die Grundlagen der Allgemeinen und

Anorganischen Chemie mit Hilfe zahlreicher Experimente. Sie erwerben

Kenntnisse der grundlegenden chemischen Gesetzmäßigkeiten und der

Eigenschaften der chemischen Elemente und der wichtigsten

anorganischen Verbindungen.

Schlüssel-

kompetenzen

Beherrschen von ausgewählten chemisch-naturwissenschaftlichen Theorien

und Begriffen und Wissen um deren Aussagekraft

Die Studierenden kennen den Prozeß der Gewinnung chemischer

Erkenntnisse und können die individuelle und gesellschaftliche Relevanz

der Chemie begründen

Verfügen über das Fachwissen zur Planung von Unterrichtskonzepten

Inhalte • Geschichte der Chemie

• Erscheinungsformen der Materie (Stofftrennung, Element- und

Verbindungsbegriff)

• Einführung in die Atomlehre (Stöchiometrische Gesetze, Daltonsche

Atomhypothese, Molekülbegriff, Avogadro-Gesetz, Ideales

Gasgesetz, Daltonsches Partialdruckgesetz)

• Atomaufbau (Elementarteilchen, Atomkern, Atomhülle, chemische

Elemente, Isotope, Atommassen, Massendefekt und

Kernbindungsenergie, Radioaktivität)

• Aggregatzustände der Materie, Zustandsdiagramme, Stoffmenge,

Konzentrationen von Lösungen, Osmotischer Druck, Raoultsches

Gesetz, Methoden der Molekülmassenbestimmung

• Die Elektronenstruktur der Atome: Elektromagnetische Strahlung,

Stand: 18.06.2012


Atomspektren, Bohr-Atommodell, Wellenmechanik, Atomorbitale

und Quantenzahlen, Pauli-Prinzip, Elektronenkonfiguration, Hund-

Regel

• Das Periodensystem der Elemente, Moseley-Gesetz,

Ionisierungsenergie, Elektronenaffinität

• Die chemische Reaktion (empirische Formeln, chemische

Reaktionsgleichungen, Stöchiometrie, Energieumsatz bei

Reaktionen, Kalorimetrie, Reaktionsenergie und Reaktionsenthalpie,

Satz von Hess, Standardbildungsenthalpie, Bindungsenergie)

• Das chemische Gleichgewicht (Massenwirkungsgesetz,

Gleichgewichts-konstanten, Prinzip des kleinsten Zwanges, Entropie,

Freie Reaktions-enthalpie, Temperaturabhängigkeit von

Gleichgewichtskonstanten)

• Reaktionskinetik (Reaktionsgeschwindigkeit,

Geschwindigkeitsgesetze, Theorie des Übergangszustands,

Arrhenius-Gleichung, Metastabile Systeme, Katalyse)

• Die chemische Bindung (Ionenbindung, Ionenradien, Strukturen von

Ionenkristallen, Gitterenergie, Born-Haber-Kreisprozess,

Atombindung, Lewis-Formeln, Oktettregel, Formalladungen,

Bindungsordnung, Mesomerie, Atomradien, van-der-Waals-

Bindung, Molekülkristalle, Elektronegativität, polare Bindung,

Dipolmoment, Wasserstoffbrückenbindung, Molekülstruktur,

VSEPR-Modell, Valenzbindungstheorie und MO-Theorie, Oktett-

Aufweitung und Verbindungen höherer Ordnung)

• Metalle (Eigenschaften, Strukturen, Metalltomradien)

• Lösungen, Lösungsenthalpie, Löslichkeit, Elektrolyte,

Löslichkeitsprodukt, Fällungsreaktionen

• Säuren und Basen, Amphoterie, Ionenprodukt des Wassers, pH-

Wert, Stärke von Säuren und Basen, Dissoziationsgrad, Indikatoren,

Puffer-lösungen, Salze schwacher Säuren und Basen

• Redoxreaktionen (Oxidationszahl, Redoxgleichungen, Galvanische

Ele-mente, Elektromotorische Kraft, Nernstsche Gleichung,

Konzentrations-ketten, Standardpotenziale, Elektrochemische

Spannungsreihe, Elektro-lyse, Faraday-Gesetze, elektrochemische

Stromquellen)

Teilnahme-

voraussetzungen

keine

Veranstaltungen Lehrform, Thema, Gruppengröße SWS Workload

[h]

Vorlesung (10 Wochen á 5 SWS; max. 300 Stud.) 3,33 50

Stand: 18.06.2012


Vor- und Nachbereitung 50

Seminar (10 Wochen á 2 SWS; max. 30 Stud.) 1,33 20


Klausurvorbereitung 40

Prüfung(en) Prüfungsform(en) Benotung

Klausur

100%

Studienleistungen Studienleistung(en) als Voraussetzung zur

Prüfungszu-lassung keine

Sonstiges Literatur:

Lehrbücher der Allgemeinen und Anorganischen Chemie:

a) Mortimer/Müller, Chemie (Thieme-Verlag)

b) Riedel, Anorganische Chemie, (de Gruyter-Verlag)

Stand: 18.06.2012


Modul: Praktikum Anorganische und Analytische Chemie I

Modulnummer

BChLA 1.2

Workload

180 h

Umfang

6 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. R. Streubel

Anbietendes




Fach-

semester



Pflicht 1. Sem.

Lernziele Ziel ist der Erwerb von Verständnis und Anwendung von Grundbegriffen

und Konzepten der allgemeinen, anorganischen und analytischen Chemie

in Hinblick auf die Chemie wässriger Lösungen (Säure-Base- und Redox-

Reaktionen), die Fähigkeit, stöchiometrische Rechnungen durchführen,

Reaktionsgleichungen aufstellen sowie eine Dokumentation nach

wissenschaftlichen Prinzipien (Pro-tokoll/Laborjournal) schriftlich

durchführen zu können. Durch Diskussion und Tafelarbeit sollen

rhetorische Fähigkeiten erworben und trainiert werden. Im Praktikum sollen

an einfachen Problemstellungen Grundzüge chemischen Experimentierens

(inkl. sicherheits- und arbeitsschutztechnischer Aspekte) sowie Grundzüge

der quantitativen und qualitativen nasschemischen Analyse erlernt werden.

Durch das Arbeiten in unterschiedlichen Gruppengrößen sollen

Sozialkompetenzen gestärkt und neue erworben werden.

Schlüssel-

kompetenzen

Kennen von ausgewählten chemisch-naturwissenschaftlichen Theorien,

Begriffen und Arbeitsweisen sowie Wissen um deren Aussagekraft

Beherrschen ausgewählter, grundlegender experimenteller Fertigkeiten

Fähigkeit zum Erkennen komplexer Reaktionsfolgen und chemischer

Zusammenhänge

Befähigung zum sicheren Experimentieren

Inhalte In der Vorlesung wird, nach einer kurzen Wiederholung wichtiger

Grundbegriffe und Konzepte der allgemeinen und anorganischen Chemie –

insbesondere in Hinblick auf die Chemie wässriger Lösungen (Säure-Base-

und Redox-Reaktionen) – das stöchiometrische Rechnen und das Aufstellen

von Reaktionsgleichungen an praktikumsrelevanten Beispielen vorgestellt

und eingeübt, wobei hier der Schwerpunkt auf der Chemie der Nichtmetalle

liegt. Im Praktikum werden an einfachen Problemstellungen die o.g.

theoretischen Aspekte veranschaulicht und vertieft sowie die Grundzüge

Stand: 18.06.2012


chemischen Experimentierens (inkl. sicherheits- und

arbeitsschutztechnischer Aspekte) sowie der nasschemischen Analyse

vermittelt. Das Praktikumsskript beschreibt die durchzuführenden Versuche

und ist auch ein Leitfaden für das Experimentieren im Labor.

Bindungsmodelle

Elektronegativität, Elektronenaffinität, Lewis-Formeln, Formalladung,

Ionische und kovalente Bindung, Wasserstoffbrücken-Bindung, Van der

Waals-Bindung

Chemische Reaktionen

Die chemische Reaktionsgleichung, energetische und kinetische

Aspekte, das chemische Gleichgewicht (an praktikumsrelevanten

Beispielen)

Säure-Base-Reaktion in wässriger Lösung

Säure-Base-Theorie, Hydratation und Dissoziation, Stoffmengen-

Konzentration, Löslichkeitsprodukt, pH-Wert, Ionenprodukt des

Wassers (Neutralisation, Säure- und Base-Konstante), Säure-Base-

Titration (Maßanalytische Grundbegriffe am Beispiel der HCl-Titration),

Puffer und Indikatoren, Henderson-Hasselbalch-Gleichung

Redoxreaktion in wässriger Lösung

Am Beispiel von praktikumsrelevanten Nichtmetallverbindungen der

Elemente der Gruppen 15 −17 (s. Praktikumsskript) wird der

Oxidationszahlen-Formalismus, Disproportionierung und

Redoxgleichungen besprochen

Grundlegende Prinzipien der qualitativen nasschemischen Analyse

Was ist eine Probe? (Probengewinnung und -vorbereitung).

Nachweismethoden (Vorprobe, Blindprobe, Lösen und Aufschließen,

Fällung, Spektralanalyse mit Handspektroskopen und Flammenfärbung,

Gruppennachweis und Gruppentrennung, elementspezifischer

Nachweis), Löslichkeitsprodukt und Trennungsgang

Trennung und Nachweisreaktionen der Kationen der „löslichen“ Gruppe

und der (NH4)2CO3-Gruppe (s. Praktikumsskript)

Trennung und Nachweisreaktionen von Anionen von Elementen der

Gruppen 13-17 („einfache“ Anionen und Elementoxo-Anionen) (s.

Praktikumsskript)

Stand: 18.06.2012


Nichtmetallchemie der Elemente der Gruppen 15 (N, P), 16 (O, S) und 17 (F

bis I) (Schwerpunkt: wichtige Wasserstoff- und Sauerstoffverbindungen)

Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandenes Modul BCh 1.1


[h]

Vorlesung (max. 100 Stud.) 1 15

Blockpraktikum (max. 100 Stud.) 8 120




5 Analysen im Praktikum Abschlussprüfung nach Praktikumsende

50%

50%

Studienleistungen Studienleistung(en)

als Voraussetzung

zur Prüfungs-

zulassung

Studienbegleitende Evaluationen (Protokolle,

Antestate)


E. Riedel, Anorganische Chemie

Jander / Blasius, Lehrbuch der analytischen und präparativen.

Anorganischen Chemie

Stand: 18.06.2012


Modul: Mathematik für Chemiker I

Modulnummer

BChLA 1.3

Workload

150 h

Umfang

5 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragt

er Dr. F. Wennmohs

Anbietendes


Institut für Physikalische und Theoretische Chemie


Fach-

semester



Pflicht 1. Sem.

Lernziele und

Schlüsselkompe-

tenzen

Die Studierenden erwerben eine solide mathematische Basis für das

Studium der Chemie. Ziel der Ausbildung ist die Vermittlung der für die

gesamte Chemie relevanten Rechenoperationen und Funktionen sowie die

Bereitstellung grundlegender mathematischer Techniken, wie sie zum

Verständnis von Vorlesung und Praktikum in der physikalischen Chemie

nötig sind.

Inhalte Die Veranstaltung beschäftigt sich zunächst mit elementaren

Rechenoperationen und Funktionen. Über den Begriff des Grenzwertes

werden die Grundlagen der Differentialrechnung entwickelt und auf

Funktionen mit mehren Veränderlichen erweitert. Anwendungen sind

Extremwertbestimmung und Potenzreihenentwicklung. Es folgen die

Einführung der Integration und ihr Bezug zur Differentiation als deren

Umkehrung. Anwendungen findet die Integration in Flächenberechnung

und Mittelungsprozessen.

Arithmetik

• Mengen

• Ungleichungen, Beträge

• Summen, Produkte, Exponenten, Wurzeln, Logarithmen

• Komplexe Zahlen

Funktionen

• Eigenschaften von Funktionen

• Funktionstypen, wichtige Funktionen

• Funktionen von mehreren Variablen

Folgen, Reihen, Grenzwerte

Stand: 18.06.2012


Differentialrechnung von Funktionen einer Variablen

• Begriff der Ableitung und des Differentials

• Regeln für das Differenzieren

• Höhere Ableitungen

• Anwendungen der Differentialrechnung

Differentialrechnung von Funktionen mit mehreren Variablen

• Partielle Ableitungen

• Höhere Ableitungen, Satz von Schwarz

• Das totale Differential

• Mehrdimensionale Kettenregel

• Differentiation impliziter Funktionen

• Bestimmung relativer Maxima und Minima (mit

Nebenbedingungen)

Potenzreihenentwicklung von Funktionen

• Entwicklung von Funktionen in Potenzreihen, Taylorreihe

• Näherungsformeln für kleine x, (Restglied)

Integralrechnung von Funktionen einer Variablen

• Das unbestimmte Integral

• Das bestimmte Integral und Hauptsatz der Integral- und

Differentialrechnung

• Integrationsmethoden

• Uneigentliche Integrale

• (Fourier Reihen, Fouriertransformation)

Anmerkung: ( ) bezeichnet Themen, die den Stoff ergänzen und nicht

zum

Kernplan gehören.

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]

1 Vorlesung 2 30


2 Übungen (max. 25 Stud.) 2 30


Stand: 18.06.2012




Klausur (90 min.) 100%

Studienleistunge

n Studienleistung(en)

als Voraussetzung zur

Prüfungsteilnahme 50% der erreichbaren Punkte aus den Übungen


L. Papula, Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler

(mehrbändig), Vieweg und Teubner 2009

Stand: 18.06.2012


Modul: Anorganische und Analytische Chemie II

"Charakteristische Reaktionen Anorganischer Stoffe - Qualitativ-

analytisches und präparatives Praktikum"

Modulnummer

BChLA 2.1

Workload

240 h

Umfang

8 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. R. Glaum

Anbietendes




Fach-

semester



Pflicht 2. Sem.

Lernziele und

Schlüsselkompete

n-zen

Ziele sind das Kennen und Erkennen des Reaktionsverhaltens anorganischer

Stoffe in wässriger Lösung (Säure-Base, Redox, Komplexbildung), das

Verständnis komplexer Reaktionsgleichgewichte und Reaktionsfolgen, der

Erwerb grundlegender Kenntnisse aus dem Bereich der anorganischen

Stoffchemie. Die Studierenden sollen Planung und Durchführung einfacher

chemischer Reaktionen im Praktikumsmaßstab unter Berücksichtigung von

Sicherheits- und Arbeitsschutzrichtlinien ausführen können. Die

Studierenden erwerben grundlegende Fähigkeiten zur Ausarbeitung und

Präsentation eines wissenschaftlichen Vortrags und zur Dokumentation

wissenschaftlicher Untersuchungen.

Inhalte • Bedeutung der Analytischen Chemie (historisch, ökologisch,

juristisch)

• Spektralanalyse und Anwendung in der qualitativen und

quantitativen Analyse

• Oktettregel, 18e− -Regel, Elektronenkonfiguration von Ionen der

Übergangs-metalle; Trends im PSE (Atom-/Ionen-Radien, IE, EA, EN,

(N – 2n)-Regel)

• Stabilität von Oxidationsstufen (pH-Abhängigkeit, Oxidationsstufe

und Acidität/Basizität, Oxidationsschmelze);

Analogien/Unterschiede zwischen Hauptgruppen und

Nebengruppen

• Farbigkeit anorganischer Verbindungen (Ionen der

Übergangsmetalle; IVCT: Berliner Blau, LMCT: Permanganat, ZnCh,

AgX; radikalische Verbindungen der Hauptgruppenelemente)

• Fällungsreaktionen: H2S, NH3 und Urotropin; gekoppelte

Stand: 18.06.2012


Gleichgewichte; Fällung aus homogener Lösung

• Ostwaldsche Stufenregel, Bildung thermodynamisch metastabiler

Feststoffe

• Verdrängungsreaktionen: Freisetzung schwacher Säuren/Basen

• HSAB Konzept

• Grundzüge der Komplexchemie (Nomenklatur, Liganden,

Koordinations-zahlen, Isomerie, Stabilität und Reaktivität,

Ligandenfeld, elektronische Zustände, Jahn-Teller-Effekt,

Molekülorbitaltheorie)

• Gemenge, Mischkristall („Doppelsalz“ und

„Komplexverbindung“), Nichtstöchiometrie (Defektbildung und

Gemischtvalenz)

• Methoden zur Gewinnung und Reindarstellung ausgesuchter

Elemente

• Synthesewege zu einfachen anorganischen Stoffklassen (Oxide,

Halogenide, Salze komplexer Oxo-Säuren, Komplexverbindungen)

• Oxide der Übergangsmetalle

• Übergangsmetalle in niedrigen Oxidationsstufen;

Clusterverbindungen

• Anwendungsbeispiele für Übergangsmetalle

Stoffchemische Kenntnisse

• Chemische Grundlagen der Nachweisreaktionen von Anionen

(Sodaauszug)

• Gängige Übergangsmetalle: Vorkommen, Methoden zur

Darstellung, wichtige Verbindungen, Reaktionsverhalten und

Oxidationsstufen in wässeriger Lösung (Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu,

Zn, Ag, Cd, Hg, ergänzend: Mo, Pt, Au)

• Metallische/halbmetallische Hauptgruppenelemente: Al (In, Tl), (Ge)

Sn, Pb, As, Sb (Bi), (Se, Te)

Stoffauswahl in Anlehnung an die Gruppen des Kationentrennungsgangs:

(NH4)2S-, Urotropin-, H2S-, Reduktions- und HCl-Gruppe.

Praktische Arbeiten

• 6 Analysen (Urotropin, (NH4)2S, H2S, kl. Vollanalyse (2x), Seltene

Elemente

• 6 Präparate (molekülchemisches Präp., Komplexverbindung,

Mikrokristal-lisation, Darstellung u. Umsetzung von Gasen,

Hochtemperaturpräp., Darstellung von Elementen)

Stand: 18.06.2012


Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandenes Modul BChLA 1.2


[h]

1 Vorlesung (max. 100 Stud.) 3 45

2 Seminar (max. 15 Stud.) 2 30


3 Praktikum (12 Wochen á 9 h; max. 100 Stud.) 7,2 110

Prüfungsvorbereitung 25


Bewertung der experimentellen Aufgaben im

Praktikum,

Abschlußprüfung (Klausur oder mündliche

Prüfung)

50%

50%


Prüfungsteilnahme Während des Praktikums 3 Antestate zur

Überprüfung sicherheitsrelevanter Kenntnisse

(unbenotet)

Sonstiges 1) Jander & Blasius, Lehrbuch der analytischen und präparativen

anorganischen Chemie

2) Hollemann & Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie

3) Housecroft/Sharpe, Anorganische Chemie

Stand: 18.06.2012


Modul: Anorganische und Analytische Chemie III : Quantitative

Analyse

Modulnummer

BChLA 3.1

Workload

180 h

Umfang

6 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. J. Beck

Anbietendes




Fach-

semester



Pflicht 3. Sem.

Lernziele Das Modul soll den Studierenden ein umfassendes Verständnis der

chemischen Analytik in Theorie und Praxis vermitteln. Die Studierenden

sollen die Möglichkeiten und Genauigkeiten der verschiedenen

analytischen Verfahren erlernen und die Verfahren in der Praxis

selbstständig beherrschen.

Schlüssel-

kompetenzen

Kennen von ausgewählten chemisch-analytischen Arbeitsweisen und

Methoden sowie Wissen um deren Aussagekraft

Befähigung zum sicheren Arbeiten im chemischen Labor und der

sachgemäßen Durchführung von quantitativ-chemischen Analysen

Inhalte Nach einer Einführung in die Prinzipien der quantitativen Analytik und einer

allgemeinen Fehlerbetrachtung werden einzelne Themengebiete der

klassischen und modernen Bestimmungsmethoden behandelt. Dies

geschieht über das Erlernen der klassischen Methoden wie Volumetrie und

Gravimetrie bis hin zu modernen elektrochemischen Methoden und

Atomabsorptions- und -fluoreszenz-spektrometrie.

Die Vorlesung ist in vier Abschnitte unterteilt. In jeder Kategorie werden

zunächst die Grundlagen der einzelnen Methoden besprochen. Daran

schließen sich jeweils ausgewählte Beispiele an. Im ersten Abschnitt werden

die gravimetrischen Methoden behandelt, anschließend folgen die

volumetrischen Methoden (Titrationen). Diese unterteilen sich in die

Bereiche Fällungstitrationen, Säure-Base-Titrationen, Komplexometrie und

Redoxtitrationen. Die elektroanalytischen Methoden bilden mit der

Konduktometrie, Potentiometrie und Coulometrie den dritten Abschnitt.

Schließlich werden optische Analysenverfahren mit den Themengebieten

Atomabsorptionsspektrometrie (AAS), Atomemissionsspektrometrie (AES,

OES) und Atomfluoreszensspektrometrie (AFS) vorgestellt.

Stand: 18.06.2012


• Probengewinnung (Zufallsprobe, Gemischprobe)

• Probenvorbereitung, Probenaufschlussverfahren, Trennverfahren

• Wahl der Bestimmungsmethode

• Interpretationen der Ergebnisse, statistische Grundlagen,

Fehlerbetrachtungen, Q-Test, Students-T-Test

• Gravimetrie: Löslichkeit, Ionenprodukt, Löslichkeitsprodukt,

fremdioniger/gleichioniger Zusatz, Fällung, Fällungsstrategien,

stöchiometrische Berechnungen

• Volumetrie, Maßanalytische Grundbegriffe

• Fällungstitration: Grundlagen, Indikation des Endpunktes,

Titrationsverlauf

• Säure-Base-Titration: Titrationsverläufe unterschiedlicher Protolyte,

Protolytgemische, mehrwertige Protolyte, Indikatoren, Hägg-

Diagramme

• Komplexometrie: Titrationsverläufe, Indikatoren,

Konditionalkonstante

• Redoxtitrationen: Redoxprozesse, galvanisches Element, NHE,

Nernst- Gleichung, Aktivität, Luthersche Regel, Manganometrie,

Iodimetrie, Iodometrie, Bromatometrie, Cerometrie,

Dichromatometrie, Ferrometrie, Titanometrie

• Elektroanalytische Methoden: Ladungstransport, Polarisation,

Überspannung

• Konduktometrie

• Potentiometrie: Metallelektroden 1., 2. und 3. Art,

Bezugselektroden, Redoxelektroden, Membranelektroden,

insbesondere Glaselektrode, Ionenleitung

• Coulometrie: Dead-Stop-Verfahren

• Optische Analyseverfahren, Lambert-Beer-Gesetz, Boltzmann-

Gesetz

• Atomabsorptionsspektrometrie

• Atomemissionsspektrometrie

• Atomfluoreszenzspektrometrie: Flammenphotometer, Graphitrohr,

Hydridtechnik, ICP

Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandene Module BCh 1.1 und BCh 2.1


[h]

1 Vorlesung (6 Wochen á 2 h; max. 80 Stud.) 1 12

Stand: 18.06.2012


2 Seminar (6 Wochen á 2 h; max. 15 Stud.) 1 12


3 Praktikum (7 Wochen á 12 h; max. 80 Stud.) 5,6 84



Bewertung der Analysen im Praktikum

Klausur

50%

50%


Prüfungsteilnahme bestandenes Modul BChLA 1.2


U. Kunze/G. Schwedt, Grundlagen der quantitativen Analyse

Jander-Jahr, Maßanalyse

Harris, Lehrbuch der quantitativen Analyse

Skoog/ Leary, Instrumentelle Analytik

Stand: 18.06.2012


Modul: Grundlagen der Organischen Chemie

Modulnummer

BChLA 3.2

Workload

180 h

Umfang

6 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. A. Lützen

Anbietendes


Kekulé-Institut für Organische Chemie und Biochemie


Fach-

semester



Pflicht 3. Sem.

Lernziele und

Schlüssel-

kompetenzen

Ziel ist der Erwerb des Basiswissens der Organischen Chemie. Hierzu

gehören Kenntnisse in der Stoffsystematik und der Nomenklatur. Der

Studierende soll die funktionellen Gruppen und deren Herstellung sowie

die wichtigsten Eigenschaften kennen. Weiterhin sollen Grundkenntnisse

der Stereochemie, der Reaktivität organischer Verbindungen, synthetischer

Makromoleküle und der wichtigsten Naturstoffklassen erworben werden. Inhalte Im Zentrum des Moduls stehen Vermittlung der grundlegenden

Stoffsystematik der Organischen Chemie und Einführung in die

grundlegenden Reaktionsweisen organischer Substanzen.

Arten der chemischen Bindung

Atombau, Ionenbindung, kovalente Bindung, polare Atombindung,

Resonanzformeln

Hybridisierung des Kohlenstoffatoms

sp-, sp2-, und sp3-Hybridisierung, geometrische Betrachtungen

Übersicht über funktionelle Gruppen und Stoffklassen

sauerstoff-, und stickstoff-, phosphor- und schwefelhaltige funktionelle

Gruppen und ihre Kombinationen, Oxidationsstufen des Kohlenstoffs

Herstellung, Eigenschaften und Reaktionen von Alkanen, Cycloalkanen,

Alkenen, Alkinen und Halogenalkanen

Nomenklatur, Konstitution, Stereochemie (Chiralität, Enantiomere,

Diastereomere, meso-Verbindungen, Konformere, Racematspaltung),

Pyrolyse, Substitutionsreaktionen, Addition, Eliminierung

Stand: 18.06.2012


Herstellung, Eigenschaften und Reaktionen ein- und mehrwertiger

Alkohole, Redoxbeziehungen zwischen Alkoholen und

Carbonylvervindungen, Ether, Schwefelanaloga.

Herstellung, Eigenschaften und Reaktionen von Carbonylverbindungen,

Tautomerie, Acetale, Imine, Enamine, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren,

Carbonsäurederivate (Ester, Amide etc.), Fette, Öle, Seifen

Aromaten und Heteroaromaten

Hückel-Regel, Nomenklatur, elektrophile und nucleophile Substitution,

Mehrfach-substitution

Typen ausgewählter Naturstoffklassen

Kohlenhydrate, Isoprenoide, Alkaloide, Aminosäuren, Peptide,

Nucleinsäuren, Stoffwechselvorgänge (Photosynthese, alkoholische Gärung,

Citronensäurecyclus)

Makromoleküle/Kunststoffe

Einteilung, Herstellung, Eigenschaften, Verwendung

Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandenes Modul BChLA 1.1 (Allgemeine und Anorganische Chemie -

Experimentalvorlesung)


[h]

1 Vorlesung 4 60

2 Übung 1 15




Der Leistungsnachweis besteht in einer

schriftlichen Klausur (max. 120 Minuten) oder

einer mündlichen Prüfung (max. 45 Minuten)

100%


Prüfungsteilnahme Voraussetzung zur Teilnahme an der Prüfung ist

die aktive Teilnahme den Übungen.


Aktuelle Lehrbücher der Organischen Chemie nach Auswahl des jeweiligen

Dozenten

Stand: 18.06.2012


Modul: Physikalische Chemie I - Aufbau der Materie

Modulnummer

BChLA 3.3

Workload

150 h

Umfang

5 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. M. Sokolowski

Anbietendes




Fach-

semester



Pflicht 3. Sem.

Lernziele Die Studierenden erwerben ein grundlegendes Verständnis der

Aggregatzustände der Materie und erlernen die Arbeitsweisen der

Physikalischen Chemie. Sie erkennen die Bedeutung und die Aufgaben der

Physikalischen Chemie als Teildisziplin innerhalb der chemischen

Wissenschaften.

Schlüssel-

kompetenzen

Die Studierenden kennen den Prozeß der Gewinnung physikalisch-

chemischer Erkenntnisse und können physikalisch-chemische Sachverhalte

in verschiedenen Anwendungsbezügen und Sachzusammenhängen

erfassen, bewerten und in adäquater mündlicher und schriftlicher Form

darstellen

Inhalte Beschreibung physikalisch-chemischer Systeme

• Physikalische Messgrößen

• Potential und Kraft

• Eigenschaften eines Systems und Messung von dessen

Zustandsgrößen Druck, Volumen und Temperatur

• Gleichgewicht und Temperatur

Der gasförmige Zustand

• ideales Gas und ideale Gasmischungen

• ideales Gasgesetz

• einfache kinetische Gastheorie

• Innere Energie und Freiheitsgrade der Bewegung

• Geschwindigkeitsverteilung

• reales Gas

• kritischer Punkt

• Lennard-Jones-Potential und Zustandsgleichung nach van der

Waals

Stand: 18.06.2012


Der flüssige Zustand

• Phasenübergang gasförmig-flüssig

• Struktur von Flüssigkeiten und deren Charakterisierung

• Wasser

• Viskosität

• Flüssigkristalle

Der feste Zustand

• Phasenübergang flüssig-fest

• Struktur von Festkörpern und deren Bestimmung

• Gitterschwingungen und harmonischer Oszillator

• Molwärmen

Der erste Hauptsatz der Thermodynamik

• Begriff der Zustandsfunktion

• Definition von Arbeit, Energie und Wärme

• Der erste Hauptsatz

• Def. der Inneren Energie

• Spezifische Wärmekapazitäten (Cv und Cp)

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]


Übungen (max. 100 Stud.) 2 30




Klausur 100%


Prüfungsteilnahme Das Erreichen von 50% der Punkte aus den

Übungen ist Voraussetzung für die Zulassung zur

Klausur


Standardlehrbücher der Physikalischen Chemie, z.B.

P. W. Atkins, J. de Paula, Physikalische Chemie,

G. Wedler, Lehrbuch der Physikalischen Chemie

Stand: 18.06.2012


Modul: Praxis der Organischen Chemie

Modulnummer

BChLA 4.1

Workload

300 h

Umfang

10 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. A. Gansäuer

Anbietendes




Fach-

semester



Pflicht 4. Sem.

Lernziele und

Schlüssel-

kompetenzen

Ausbau des Basiswissens der Organischen Chemie und Erwerb

grundlegender Praxiskenntnisse im präparativen organischen Labor und in

der analytischen Charakterisierung organischer Substanzen.

Erlernen des fach- und ordnungsgemäßen Umgangs mit Chemikalien unter

sicherheits- und umweltrelevanten Gesichtspunkten.

Vermittlung grundlegender Fähigkeiten zur Präsentation wissenschaftlicher

Sachverhalte in schriftlicher Form.

Inhalte Das Modul dient dem Ausbau der grundlegenden Kenntnisse über die

Reaktivität organischer Substanzen in Theorie und Praxis.

Anhand der Durchführung von einfacheren organischen Reaktionen aus

den Bereichen radikalische und nucleophile Substitutionen, Eliminierungen,

elektrophile Additionen an C=C-Doppelbindungen, elektrophile

Substitutionen an Aromaten, Veresterungen, Carbonylreaktionen, wie z. B.

Grignard-Reaktionen, Aldolreaktionen, Knoevenagel-, Michael- und

ähnlichen Reaktionen, Cycloadditionen, Oxidations- und

Reduktionsreaktionen lernen die Studierenden die reaktiven Eigenschaften

einzelner Verbindungsklassen kennen und sollen folgende Techniken

erlernen:

• Aufbau von Reaktionsapparaturen zum Erhitzen unter Rückfluss,

und/oder mit der Möglichkeit zur Zugabe fester und/oder flüssiger

Substanzen/gelöster Stoffe

• Destillation, Vakuumdestillation

• azeotrope Destillation, Wasserdampfdestillation

• Flüssig-flüssig-Extraktion

• Umkristallisieren

• Trocknung von Lösungsmittel und Feststoffen

Stand: 18.06.2012


• Dünnschichtchromatographie und Säulenchromatographie

Zur Charakterisierung der dargestellten Verbindungen sollen die

Bestimmung von Brechungsindices, die Bestimmung von Siede- und

Schmelzpunkten erlernt und benutzt werden sowie die Aufnahme und

Auswertung von IR-Spektren.

Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandenes Modul BCh 3.2 (Grundlagen der Organischen Chemie)


[h]



3 Praktikum (max. 80 Stud.) 10 150

Vor- und Nachbereitung (V, S, P) 65





einer mündlichen Prüfung (max. 45 min).

100%


Prüfungsteilnahme Aktive Teilnahme an Seminar und Praktikum,

Anfertigung aller Versuchsprotokolle, drei

mündliche Konsultationen (unbenotet), ein

Vortrag (unbenotet).


Aktuelle Lehrbücher der Organischen Chemie nach Auswahl des jeweiligen

Dozenten

Stand: 18.06.2012


Modul: Methoden der Strukturaufklärung und Stofftrennung

"Spektroskopische Methoden"

Modulnummer

BChLA 4.2

Workload

180 h

Umfang

6 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. A. Lützen

Anbietendes




Fach-

semester



Pflicht 4. Sem.

Lernziele und

Schlüsselkompete

n-zen

Die Studierenden sollen die wichtigsten Methoden zur Isolierung und

Reinigung von chemischen Verbindungen kennen und die Struktur einer

einfachen unbekannten chemischen Verbindung aus den entsprechenden

Spektren ableiten können.

Inhalte Vorlesung und Übungen

Stofftrennung

Vorstellung der wichtigsten Trennmethoden, Destillation, Rektifikation,

Kristallisation, Sublimation, Extraktion (flüssig/flüssig, fest/flüssig),

Chromatographie (Dünnschicht-chromatographie, Flüssigchromatographie,

Gaschromatographie)

Spektroskopische Stoffcharakterisierung

UV/VIS

Messprinzip, Elektronenanregung und Molekülstruktur, Extinktion,

Chromophore, Beispielspektren, Einfluss von Medien und

Aggregationsphänomenen

IR-Spektroskopie

Messprinzip, Wellenzahlen, Schwingungsarten, Identifizierung funktioneller

Gruppen, Isotopeneffekte, Einfluss von Medien und

Aggregationsphänomenen

NMR-Spektroskopie

Messprinzip, chemische Verschiebung, Anisotropieeffekte, Einfluss von

Medien und Aggregationsphänomenen, Inkrementmethoden,

Kopplungsphänomene, Karplus-beziehungen, Einführung in komplexere

eindimensionale und zweidimensionale Messtechniken (NOESY, COSY,

HETCOR), Ableitung von Molekülstrukturen

Stand: 18.06.2012


Massenspektrometrie

Messprinzip, Ionisierungsmethoden (EI, CI, FAB, FD, ESI, MALDI),

Analysatoren (Sektorfeld, Quadrupol, Flugzeit, ICR),

Massenfeinbestimmung, Isotope, charakteristische und induzierte

Fragmentierungen, Ableitung von Molekülstrukturen

Kombination der verschiedenen Verfahren zur Strukturaufklärung

Welche Technik für welche Fragestellung oder welche Information kann ein

gegebenes Spektrum liefern. Spektrendatenbanken. Ableitung von

Molekülstrukturen aus einer Sammlung gegebener Spektren

Praktikum

Durchführung und Auswertung einfacher NMR-spektroskopischer und

massen-spektrometrischer Experimente an ausgewählten Substanzen

Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandenes Modul BCh 3.2 (Grundlagen der Organischen Chemie)


[h]


Übung (max. 80 Stud.) 2 30

Praktikum (max. 80 Stud.) 1 30

Vor- und Nachbereitung (V, Ü, P) 60





einer mündlichen Prüfung (max. 45 min).

100%


Prüfungsteilnahme Aktive Teilnahme an den Übungen und am

Praktikum, Anfertigung aller Versuchsprotokolle.


M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh, Spektroskopische Methoden in der

organischen Chemie, 7. Aufl., Thieme, Stuttgart, 2005, sowie weitere

aktuelle Lehrbücher aus den Bereichen Analytische Chemie, NMR-

Spektroskopie und Massen-spektrometrie nach Auswahl des jeweiligen

Dozenten

Stand: 18.06.2012


Modul: Physikalisch-Chemisches Grundpraktikum für

Lehramtskandidaten

Modulnummer

BChLA 5.1

Workload

150 h

Umfang

5 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Dr. Schlesinger

Anbietendes




Fach-

semester


Pharmazie

Pflicht 5. Sem.

Lernziele und

Schlüssel-

kompetenzen

Im Modul sollen die Studierenden theoretische und praktische

Grundkenntnisse in Kinetik, Thermodynamik und Elektrochemie erwerben.

Ziel der Übungen ist es, dass die Studierenden in die Lage versetzt werden,

die theoretischen Grundlagen auf die phänomenologische und numerische

Lösung konkreter physikalisch-chemischer Fragestellungen anzuwenden.

Im Praktikum sollen die Studierenden Erfahrungen in der zielgerichteten

Durchführung und Auswertung didaktisch sinnvoller physikalisch-

chemischer Experimente sammeln.

Inhalte Vorlesung: Lehrinhalte aus den Gebieten Kinetik, Thermodynamik und

Elektrochemie

Kinetik

• formale Reaktionskinetik

• Adsorption an Festkörperoberflächen

• Auflösungsgeschwindigkeit und Diffusion

Thermodynamik

• Thermochemie

• Erster und Zweiter Hauptsatz

• Kriterien für Spontanität, Gleichgewicht und Zwang

• Phasengleichgewichte reiner Stoffe

• kolligative Eigenschaften

• Dampfdruck- und Siedediagramme

• Schmelzdiagramme und Löslichkeit

Elektrochemie

• starke und schwache Elektrolyte

Stand: 18.06.2012


• Driftgeschwindigkeit von Ionen

• Theorie der elektrolytischen Leitfähigkeit

• Zellspannung

Praktikum: 8 Versuche zur Thermodynamik und Elektrochemie

• Lösungsenthalpien

• Temperaturabhängigkeit des Dampfdrucks

• Siedediagramme

• Siedepunktserhöhung

• Löslichkeit von Feststoffen

• Adsorption

• Elektrolytische Leitfähigkeit

• Zellspannung

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]



2 Übung (max. 80 Stud.) 1 15


3 Praktikum (8 Versuche; max. 80 Stud.) 3 45



2 Klausuren über jeweils die Hälfte des Lehrstoffs je 50%


Prüfungsteilnahme unbenotete Antestate zu den Versuchen;

Versuchsprotokolle

Sonstiges Literatur: Standardlehrbücher der Physikalischen Chemie, inbesondere P.W. Atkins &

J. de Paula, Kurzlehrbuch Physikalische Chemie

Stand: 18.06.2012


Modul: Konzepte und Synthesen in der Organischen Chemie

(Wahlpflichtbereich)

Modulnummer

BChLA 5.2.1

Workload

180 h

Umfang

6 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. S. Höger

Anbietendes




Fach-

semester


Bachelor of Science Chemie (BCh 5.1)

Wahlpflicht 5. Sem.

Lernziele und

Schlüssel-

kompetenzen

Aufbauend auf dem Basiswissen beherrschen die Studierenden die

Konzepte der Organischen Chemie und sind in der Lage, einfachere

Synthesestrategien und selektive Synthesemethoden theoretisch zu

erarbeiten.

Inhalte Aufbauend auf dem Basiswissen werden fortgeschrittene Konzepte der

Organischen Chemie vorgestellt, wie z. B.

• Lineare Freie-Energie-Beziehungen,

• das HSAB-Konzept,

• der Einfluss von Reaktionsmedien,

• die Grenzorbitaltheorie,

• die Baldwin-Regeln,

• die Verwendung metallorganischer Reagenzien,

• Schutzgruppenkonzepte,

• die Anwendung enzymatischer Reaktionen,

• die Retrosynthese,

• lineare vs. konvergente Synthesestrategien,

• die Templatsynthese,

• die Kombinatorische Chemie oder

• die biomimetische Synthese

und deren Potential zur Durchführung von selektiven stöchiometrischen

und katalytischen Reaktionen zur Knüpfung chemischer Bindungen und zur

Synthese ausgewählter Zielmoleküle herangezogen. Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandenes Modul BChLA 4.1 (Praxis der Organischen Chemie)


Stand: 18.06.2012


[h]





Mündliche Abschlussprüfung (45 Minuten) oder

Klausur (120 Minuten).

100%


Prüfungsteilnahme keine


Aktuelle Lehrbücher der Organischen Chemie für Fortgeschrittene nach

Auswahl des jeweiligen Dozenten

Stand: 18.06.2012


Modul: Grundlagen der anorganischen Molekül- und

Festkörperchemie (Wahlpflichtbereich)

Modulnummer

BChLA 5.2.2

Workload

180 h

Umfang

6 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte


Anbietendes




Fach-

semester



Wahlpflicht 5. Sem.

Lernziele und

Schlüsselkompe-

tenzen

Aufbauend auf die Module BChLA 1.1, 1.2, 2.1 und 3.1 erwerben die

Studierenden die grundlegende Kenntnisse der anorganischen Molekül-

und Festkörperchemie.

Die Studierenden kennen die Bindungsverhältnisse und Strukturen in

Molekülen und Festkörpern, kennen die Synthese und die Methoden zur

Charakterisierung anorganischer Stoffe sowie die Methoden zur

Bestimmung von Eigenschaften. Zudem haben sie sich Kenntnisse über die

Chemie ausgewählter Verbindungsklassen erworben.

Inhalte Vorlesungsteil Anorganische Molekülchemie (30 h)

• Einführung in die Chemie von Hauptgruppenelementorganylen und

Einführung in die heteronukleare-NMR-Spektroskopie (I) (11B, 29Si und 31P; heteronukleare Kopplungen; Ableitungen von

Strukturargumenten)

• Li-und Mg-Organyle: Synthese, Struktur und Bindungsverhältnisse

• B- und Al-Organyle: Synthese, Struktur und Bindungsverhältnisse

• Si-Organyle: Synthese, Struktur und Bindungsverhältnisse

• P-Organyle: Synthese, Struktur und Bindungsverhältnisse

• Einführung in die Chemie von Übergangsmetallkomplexen mit π- und

δ-Akzeptor-Liganden

• Carbonylkomplexe - Synthese, Struktur, Bindungsverhältnisse,

ausgewählte Reaktionen und Anwendungen

• Isoelektronische Liganden zu CO

• Metallocene und andere Cyclopentadienyl-Komplexe von

Übergangsmetallen -Synthese, Struktur, Bindungsverhältnisse,

ausgewählte Reaktionen und Anwendungen

• Bis(aren)metallkomplexe und Aren-Metall-Carbonyle - Synthese,

Struktur, Bindungsverhältnisse, ausgewählte Reaktionen und

Stand: 18.06.2012


Anwendungen

Vorlesungsteil Anorganische Festkörperchemie (30 h)

Strukturbeschreibung

• Dichteste Kugelpackungen – Strukturen der Metalle

• einfache binäre und ternäre Kristallstrukturen, abgeleitet von

dichtesten Packungen

• Gitterenergien; Born-Haber-Zyklus; Coulomb-Ansatz; Born-Landé-

Gleichung

Charakterisierung

• Beugung an Kristallen

• Grundlagen der Röntgenstrhlungsbeugung an Pulvern

• Chemische Analysenmethoden von Festkörpern (EDX mit der

Mikrosonde; MS, AAS und OES; DTA; TEM)

Präparative Methoden

• Festkörperreaktionen

• Kristallisation aus Lösungen und Schmelzen

• Sol-Gel-Verfahren, Hydrothermalsynthese, Chemischer Transport,

CVD

Eigenschaften

• Einführung in die elektronische Struktur von Feststoffen

• Metalle / Halbmetalle / Nichtmetalle

• Realkristalle und Defekte; Ionenleiter

Seminar

Das die Vorlesung begleitende Seminar soll mit Hilfe von Übungen den

Vorlesungsstoff ausbauen und vertiefen und so auf die

Modulabschlussprüfung vorbereiten.

Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandenes Modul BCh 3.1 (AAC III)


[h]


Vor- und Nachbereitung 37,5



Prüfungsvorbereitung 52,5


Stand: 18.06.2012


Klausur oder mündliche Prüfung 100%


Prüfungsteilnahme

Sonstiges Literatur: Smart/Moore, Solid State Chemistry, Taylor & Francis, 2005

E. Riedel, Moderne Anorganische Chemie, Walter de Gruyter

C. Elschenbroich, Organometallchemie, Teubner Verlag

N.N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemie der Elemente,

Kalinowski, Berger, Braun, Heteronukleare-NMR-Spektroskopie

Stand: 18.06.2012


Modul: Grundlagen der Biochemie (Wahlpflichtbereich)

Modulnummer

BChLA 5.2.3

Workload

120 h

Umfang

4 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. C. Thiele

Anbietendes


Institut für Molekulare Biomedizin (LIMES-Institut)


Fach-

semester



Wahlpflicht 5. Sem.

Lernziele und

Schlüsselkompe-

tenzen

In diesem Modul erwerben die Studierenden in den B.Sc.- Studiengängen

Chemie und Biologie elementare Vorstellungen biochemischer

Zusammenhänge. Dabei wird besonderes Gewicht auf die historische

Entwicklung biochemischer Konzepte sowie auf das Verständnis

enzymkatalysierter Reaktionen und Stoffwechselwege gelegt. Darüber

hinaus erlernen die Studierenden die biochemischen Grundlagen von

Zellbiologie, Physioloogie und Molekularbiologie.

Inhalte Im ersten Teil des Moduls werden die historische Entwicklung

biochemischer Konzepte, die Zelltheorie, Fließgleichgewichte und

enzymatische Reaktionen vorgestellt. Zum besseren Verständnis der

Struktur-Funktionsbeziehung bei Enzymen und Rezeptoren werden die

Prinzipien des dreidimensionalen Aufbaus von Proteinen dargelegt. Im

zweiten Teil werden die Grundlagen des Energiestoffwechsels und die

Bildung von Vorstufen für den Intermediärstoffwechsel besprochen. Dabei

werden Reaktionswege, Mechanismen und Regulation im Bereich der

Glykolyse, des Citrat- und Glyoxylatzyklus, des GABA-Shunts, der

Atmungskette, der Gluconeogenese, des Glykogenstoffwechsels, des

Pentosephosphatweges und der Photosynthese vorgestellt.

• Proteinstrukturen, -konformationen und -dynamik

• Historische Entwicklung biochemischer Konzepte

• Zelltheorie

• Proteinstrukturen

• Hämoglobin und Sauerstofftransport

• Mechanismus der Enzymkatalyse

• Enzymkinetik

• Energiestoffwechsel

• Thermodynamische Grundbegriffe

Stand: 18.06.2012


• Glykolyse

• Pyruvatdehydrogenase

• Zitronesäurezyklus

• Glyoxylatzyklus

• Atmungskette

• Pentosephosphatweg

• Gluconeogenese

• Photosynthese

• Nukleinsäuren und molekulare Biologie

• Grundbegriffe DNA, RNA

• Replikation

• Transskription

• Restriktionsenzyme, Vektoren

• Rekombinante DANN und Expression rekombinanter Proteine

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]







Klausur 100%

Studienleistungen Studienleistung(en)

als Voraussetzung

zur Prüfungsteil-

nahme

keine

Sonstiges Literatur: D. Voet & J.G. Voet, Biochemistry, John Wiley & Sons

J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer, Biochemistry, W.H. Freemann and

Company, New York, 2002

D. E. Metzler, Biochemistry, 2. Ed.

The Chemical Reactions of Living Cells, Volume 1+2, Academic Press, 2001.

Stand: 18.06.2012


Modul: Theoretische Chemie I (Gruppentheorie)

(Wahlpflichtbereich)

Modulnummer

BChLA 5.2.4

Workload

180 h

Umfang

6 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. Th. Bredow

Anbietendes




Fach-

semester



Wahlpflicht 5. Sem.

Lernziele Die Studierenden erlernen die Grundlagen der Gruppentheorie in der

Chemie und wenden diese Kenntnisse im Rahmen der Darstellungstheorie

zum Studium von Symmetrieeigenschaften von Molekülschwingungen und

elektronischen Zuständen an.

Schlüsselkompete

nzen

Befähigung zur mathematische Behandlung der Spektroskopie und

Photochemie

Inhalte Die Veranstaltung ist thematisch stringent organisiert, um von dem

mathematischen Konzept „Gruppe“ über die Analyse von Symmetrieeigen-

schaften zu den in der Chemie oft verwendeten Symmetrieklassifizierungen,

Auswahlregeln in optischer und Schwingungsspektroskopie sowie

Korrelations-diagrammen zu gelangen. Die dazu benötigten Hilfsmittel

(Darstellungsmatrizen, Projektionsoperatoren) und mathema-tischen

Operationen (Ausreduktion von Darstellungen, Konstruktion von symmetrie-

adaptierten Normalschwingungen und Molekülorbitalen) werden Schritt für

Schritt eingeführt.

Auf diese Weise werden die allgemeinen Grundlagen der Gruppentheorie

vermittelt, um dann im Rahmen der Darstellungstheorie

Symmetrieeigenschaften von Molekülschwingungen und elektronischen

Zuständen studieren zu können.

Grundlagen

• Konzept „Gruppe“, Gruppenaxiome

• Symmetrieelemente und Symmetrieoperationen

• Punktgruppen

• Reduzible und irreduzible Darstellungen

• Charaktertafeln

Stand: 18.06.2012


Symmetrie von Molekülschwingungen

• Symmetrieangepasste Auslenkungskoordinatoren,

Normalkoordinaten

• Symmetrie von Schwingungen

• Auswahlregeln für IR- und Raman-Spektren, Projektionsoperatoren

Symmetrie von Elektronenzuständen in Molekülen

• Auswahlregeln für molekulare Grundzustandseigenschaften

• Symmetrie von Molekülorbitalen und Mehrelektronenzuständen

• Sigma-pi-Separation als Grundlage der Hückelmethode

• Franck-Condon-Prinzip, Auswahlregeln und Oszillatorenstärken

Symmetrie bei Reaktionen

• Woodward-Hoffmann-Regeln

• Korrelationsdiagramme für thermische und photochemische

Reaktionen

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]







Klausur 100%


Prüfungsteilnahme keine

Sonstiges Literatur: David M. Bishop, Group Theory and Chemistry, Dover 1993 (ISBN

0486673553)

Stand: 18.06.2012


Modul: Rechtskunde und Toxikologie

Modulnummer

BChLA 5.2.5

Workload

120 h

Umfang

4 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS

Modulbeauftragte

r Der Vorsitzende des Prüfungsausschusses

Anbietendes


Angebot durch Lehreinheit Chemie


Fach-

semester



Wahlpflicht 5. Sem.

Lernziele und

Schlüsselkompe-

tenzen

Die Studierenden sollen die Grundlagen der allgemeinen Toxikologie

erlernen.

Im rechtskundlichen Teil sollen die Studierenden die grundlegenden

Rechtsvorschriften, die für angehende Chemiker relevant sind, kennen

lernen. Die Studierenden sollen die Zusammenhänge zwischen deutscher

Gesetzgebung, gesellschaftlich-politischen Vorgaben und modernem

Europarecht kennen und bewerten können.

Der erfolgreiche Besuch der Veranstaltung dient zum Erwerb der

Sachkunde nach §5 der Chemikalien-Verbotsverordnung

Inhalte 1. Teilbereich Toxikologie

• Theoretische Einführung in die Toxikologie: Begriffserläuterungen;

Abgrenzungen; Zielsetzungen; Informationsbeschaffung;

Literaturhinweise

• Einführung in die Toxikodynamik: molekulare Wirkmechanismen

unspezifischer und spezifischer sowie genomischer und nicht-

genomischer Gifte. Grundprinzipien rezeptorvermittelter Effekte:

Kompetition, Allosterie, intrinsische Aktivität.

• Angriffsorte von Giften: Nervensystem, Leber, Niere, Herz, Blut.

• Einführung in die Toxikokinetik: Aufnahme, Verteilung,

Verstoffwechselung und Ausscheidung von Giften. Molekulare Basis

der Stoffaufnahme, Verteilung, präsystemischer Elimination,

metaboler Veränderung und Elimination. Charakteristika

wiederholter Giftstoffaufnahme, Kumulation, Anreicherung.

• Prüfung auf Toxizität; Tierversuche; klinische Studien; Prüfung und

Bewertung; Verfahren der Risikoabschätzung, Risikokalkulation,

Epidemiologie und Statistik; Grenz- und Richtwerte; Empfehlungen

Stand: 18.06.2012


• Beispiele anthropogener Schadstoffe und natürlicher Gifte, sowie

von Haushaltschemikalien und Kosmetika

• Klinische Symptomatik und Therapie von Intoxikationen

• Methodisch-analytische Verfahren in der Human- und

Ökotoxikologie

• Klinische und forensische Toxikologie

• Reproduktionstoxikologie; Immuntoxikologie; Ökotoxikologie

• Strahlentoxikologie

2. Teilbereich Rechtskunde

Die Veranstaltung „Rechtskunde“ gliedert sich in drei Teile: 1. Grundzüge

des Rechtssystems, 2. Prinzipien und Inhalte des materiellen Umweltrechts

und 3. Abfallwirtschaft.

Deutsches Recht

• Normenhierarchie

• relevante Gesetze, Verordnungen etc.

• Rechtsschutzsystem und Europarecht

• Europäisches Rechtssetzungssystem

• Auswirkungen auf deutsches Gefahrstoff-Recht

• Rechtsschutzsystem

Prinzipien und Inhalte des materiellen Umweltrechts

• Gefahrstoffrecht

• Chemikaliengesetz

• Pflanzenschutzgesetz

• Düngemittelgesetz

• Gentechnikgesetz

Abfallwirtschaft

• KrW-/ AbfG,

• AltholzV,

• HKWAbfV,

• Verordnung über Betriebsbeauftragte für Abfall.

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]




Stand: 18.06.2012



Klausur Rechtskunde

Klausur Toxikologie

50%

50%


Prüfungsteilnahme regelmäßige Teilnahme


Vorlesungsskripten werden zur Verfügung gestellt

M. Marquart (Hrsg.), Lehrbuch der Toxikologie

F.-X. Reichl, Taschenatlas der Toxikologie

Umweltrecht, Beck-Texte im dtv, ISBN 3-423-05533-2,

Vertrag von Amsterdam – Texte des EU-Vertrages und des EG-Vertrages,

M. Kloepfer, Umweltrecht, Verlag C.H. BECK, ISBN 3-406-35 00 54

J. Salzwedel, Grundzüge des Umweltrechts, SCHMIDT Verlag, ISBN 3-503-

021 655.

Stand: 18.06.2012


Modul: Physikalische Chemie III - Kinetik und Elektrochemie

(Wahlpflichmodul und WP im Polyvalenzbereich)

Modulnummer

BChLA 5.2.6

Workload

150 h

Umfang

5 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. M. Sokolowski

Anbietendes




Fach-

semester



Wahlpflicht 6. Sem.

Lernziele In diesem Modul erwerben die Studierenden die Grundkenntnisse der

chemischen Kinetik und der Elektrochemie. Die Studierenden sollen die

theoretischen Grundlagen und Modelle der chemischen Kinetik und

Elektrochemie beherrschen und erfolgreichem Abschluß des Moduls in der

Lage sein, diese auf chemische und elektrochemische Reaktionen und

komplexere Reaktionsmechanismen anwenden zu können.

Schlüssel-

kompetenzen

Die Studierenden können reaktionskinetische und elektrochemische

Sachverhalte in verschiedenen Anwendungsbezügen und

Sachzusammenhängen erfassen, bewerten und in mathematisch

angemessener Form beschreiben. Sie sind in der Lage, ihre Kenntnisse in

adäquater mündlicher und schriftlicher Form darzustellen.

Inhalte Physiko-chemische Eigenschaften von Elektrolyten

• spezifische und molare Leitfähigkeit

• starke und schwache Elektrolyte

• Ionenbeweglichkeit und Hittorf’sche Überführung

• Theorie der elektrolytischen Leitfähigkeit

Thermodynamik in elektrochemischen Zellen

• Elektrolysezelle und galvanisches Element

• Zellreaktionen und Ladungstransport

• Elektrodentypen und Elekrodenpotentiale

• elektrochemische Gleichgewichtsbedingung und Nernst’sche

Gleichung

Formale Reaktionskinetik

• Reaktionsgeschwindigkeit und Geschwindigkeitsgesetze

• Geschwindigkeitskonstante und ihre Temperaturabhängigkeit

Stand: 18.06.2012


• Aktivierungsenergie

• Reaktionsordnung und Molekularität

• Experimentelle Methoden zur Bestimmung von

Reaktionsgeschwindigkeiten

Reaktionsmechanismen

• Elementarreaktionen und zusammengesetzte Reaktionen

• Parallel- und Folgereaktionen mit und ohne Vorgleichgewicht

• Quasistationarität

• Kettenreaktionen

• homogene und heterogene Katalyse

• Zusammenhang Thermodynamik-Kinetik

Transportvorgänge

• Diffusion in Gasen

• Flüssigkeiten und Festkörpern

• Fick’sche Gesetze

• Wärmeleitung und Fourier’sches Gesetz

• innere Reibung und Newton’sches Gesetz

• Transportkoeffizienten

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]






Klausur 100%




Klausur





Stand: 18.06.2012


Modul: Physikalische Chemie II - Thermodynamik


Modulnummer

BChLA 6.1.1

Workload

150 h

Umfang

5 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. U. Kubitschek

Anbietendes




Fach-

semester



Wahlpflicht 6. Sem.

Lernziele Die Studierenden erlangen ein grundlegendes theoretisches Verständnis der chemischen Thermodynamik und beherrschen deren Anwendung auf chemische Reaktions- und Phasengleichgewichte.

Schlüssel-

kompetenzen

Die Studierenden können thermodynamische und thermochemische

Sachverhalte in verschiedenen Anwendungsbezügen und

Sachzusammenhängen erfassen, bewerten und in mathematisch

angemessener Form beschreiben. Sie sind in der Lage, ihre Kenntnisse in

adäquater mündlicher und schriftlicher Form darzustellen.

Inhalte Der erste und zweite Hauptsatz

• Thermodynamische Systeme

• Begriffe Arbeit und Wärme sowie innere Energie und Enthalpie

• isotherme, adiabatische und isobare Zustandsänderungen

• reversible und irreversible Zustandsänderungen

• Wärmekapazitäten

• ideale und reale Gase

• Joule-Thomson-Effekt

• Thermochemie und Heß’scher Satz

Der zweite und dritte Hauptsatz

• Richtung spontaner Prozesse

• Kreisprozesse

• Entropie und ihre statistische Deutung

• Mischungsentropie und Reaktionsentropie

• Nernst’sches Wärmetheorem

Hilfsfunktionen und Gleichgewichtsbedingungen

• Helmholtz-Energie und Gibbs-Energie

• partielle molare Größen

Stand: 18.06.2012


• chemisches Potential und seine Temperatur- und

Druckabhängigkeit

Phasengleichgewichte

• Phasenübergänge in Einkomponentensystemen

• Clausius-Clapeyron-Gleichung

• Gibbs’sche Phasenregel und Phasendiagramme

• Phasenübergänge in Mehrkomponentensystem

• Raoult’sches und Henry’sches Gesetz

• ideale und reale Lösungen

• Dampfdruckerniedrigung, Siedepunktserhöhung,

Gefrierpunktserniedrigung

• osmotischer Druck

Reaktionsgleichgewichte

• Thermochemie

• Massenwirkungsgesetz

• homogene und heterogene Gleichgewichte

• Gleichgewichtskonstante und ihre Temperatur- und

Druckabhängigkeit

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]






Klausur 100%




Klausur





Stand: 18.06.2012


Modul: Physikalische Chemie IV - Spektroskopie


Modulnummer

BChLA 6.1.2

Workload

150 h

Umfang

5 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. P. Vöhringer

Anbietendes




Fach-

semester



Wahlpflicht 6. Sem.

Lernziele Die Studierenden erlangen die grundlegenden Kenntnisse über

spektroskopische Methoden zum Nachweis und zur Charakterisierung von

Atomen und Molekülen.

Schlüssel-

kompetenzen

Nach erfolgreichem Abschluß des Moduls sind die Studierenden in der

Lage, zur Erforschung von Atom- und Moleküleigenschaften und zur

Aufklärung der Struktur und der Zusammensetzung von Materie geeignete

spektroskopische Methoden auszuwählen, zu interpretieren und optimal zu

nutzen.

Inhalte Grundlagen der Spektroskopie

• Eigenschaften von elektromagnetischer Strahlung

• Spektralbereiche

• Materie-Feld-Wechselwirkung

• instrumentelle Techniken

Atomspektroskopie

• Termschema von Wasserstoff und Mehrelektronenatomen

• Atomabsorptions- und Emissionsspektroskopie

• Auswahlregeln

Rotationsspektroskopie

• Rotationsstruktur von linearen und nichtlinearen Molekülen

• Rotationsübergänge und Auswahlregeln

• Mikrowellenspektrometer

Schwingungsspektroskopie

• Schwingungsstruktur von zwei und mehratomigen Molekülen

• harmonischer und anharmonischer Oszillator

Stand: 18.06.2012


• Normalmoden

• Infrarotspektrometer und Fourier-Transform-Infrarotspektroskopie

• Lichtstreuung und Raman-Spektroskopie

• Rotations-Schwingungsübergänge

• Infrarot- und Raman-Auswahlregeln

Elektronenanregungen

• UV-VIS-Spektroskopie und Spektrometer

• Franck-Condon-Prinzip

• Elektronische Absorptions- und Fluoreszenzspektroskopie

• Schwingungsprogression

• photoinduzierte Elementarprozesse

• zeitaufgelöste Spektroskopie

Elektronenspektroskopie

• Photoelektronenspektroskopie

• Elektronenverlust-Spektroskopie

• Elektronenbeugung

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]






Klausur 100%




Klausur





Stand: 18.06.2012


Modul: Theoretische Chemie II (Quantenchemie)

(Wahlpflichtbereich und Modul im Polyvalenzbereich)

Modulnummer

BChLA 6.1.3

Workload

150 h

Umfang

5 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. Th. Bredow

Anbietendes




Fach-

semester



Wahlpflicht 6. Sem.

Lernziele Die Studierenden erlernen die elementaren Ideen der Quantenchemie und

erwerben so das Verständnis für viele chemische Konzepte. Die Studierenden

erlernen dabei die Grundlagen der Quantenmechanik bis hin zur

quantenchemischen Beschreibung von Vielteilchensystemen.

Schlüsselkompete

nzen

Die Studierenden können die erworbenen Kenntnisse als Basis für

tiefergehende Veranstaltungen in der Theoretischen und der Physikalischen

Chemie nutzen.

Inhalte Das Modul führt zunächst in die Quantenmechanik phänomenologisch ein

und begründet sie dann axiomatisch. Nachdem die Elemente dieser Theorie

im Detail besprochen wurden, wendet sich die Vorlesung den exakt lösbaren

quantenmechanischen Problemen zu, die für die Vielteilchenbehandlung

später benötigt werden. Daher werden molekulare Schwingungen am

Paradebeispiel des eindimensionalen harmonischen Oszillators und

Einelektronenwellenfunktionen am Beispiel des Wasserstoffatoms diskutiert.

Im Anschluss werden die erlernten Konzepte für Vielteilchensysteme, d. h.

Atome und Moleküle, verallgemeinert. Die konzeptionelle Einführung in die

Born-Oppenheimer-Näherung und Grundzüge der Hartree-Fock-Theorie

schließt mit einer Ableitung der Hückel-Theorie ab.

Hinführung zur Quantenmechanik

• Grundzüge der klassischen Mechanik (Hamilton, Lagrange)

• Beschreibung der Materie auf atomarem Maßstab

• Welle-Teilchen-Dualismus, Unschärferelation und

Doppelspaltexperimente

Axiome der Quantenmechanik

• Schrödingergleichung, Hamiltonoperator, Wellenfunktion

Stand: 18.06.2012


• Operatoren, Eigenwerte und Eigenfunktionen, Erwartungswerte

Exakt lösbare Probleme

• Freies Teilchen und Teilchen im Kasten (Translation)

• Harmonischer Oszillator (Vibration)

• Starrer Rotator (Rotation)

• H-Atom (Elektronische Zustände)

Atome und Moleküle

• He-Atom: Orbitale, Spin, Pauli-Prinzip, Slater-Determinante,

Korrelations-Energie

• Born-Oppenheimer-Näherung

• Kern-Schrödinger-Gleichung, Schwingungen

• Elektronische Schrödinger-Gleichung, Grundlagen der MO-Theorie,

LCAO-Ansatz, Grundlagen der VB-Theorie

• Hückel-Theorie, Hückel-Regel

Teilnahme-

voraussetzungen

keine


[h]







Klausur 100%


Prüfungsteilnahme


Joachim Reinhold, Quantentheorie der Moleküle, 2. Auflage, Teubner

Stuttgart 2004 (ISBN 3-519-13525-6)

Stand: 18.06.2012


Modul: Wahlpflichtpraktikum Organische Chemie


Modulnummer

BChLA 6.1.4

Workload

360 h

Umfang

12 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. S. Höger

Anbietendes


Institut für Organische Chemie


Fach-

semester


Bachelor of Science Chemie (BCh 6.1.1)

Wahlpflicht 6. Sem.

Lernziele und

Schlüssel-

kompetenzen

Die Studierenden erlernen wichtige Fertigkeiten für die praktischen Arbeiten

im Rahmen einer Bachelor-Arbeit im Bereich der Organischen Chemie. Sie

bauen die Fähigkeiten zur Präsentation wissenschaftlicher Sachverhalte in

schriftlicher und mündlicher Form weiter aus.

Inhalte Aufbauend auf den Modulen BChLA 3.2, 4.1, 4.2 und 5.2.1 bietet dieses

Modul den an der organischen Chemie besonders interessierten

Studierenden die Möglichkeit, ihre Kenntnisse um die grundlegenden

präparativen und analytischen Arbeitstechniken im organisch-chemischen

Labor auszubauen und sich mit weiteren präparativen Techniken und

Analysentechniken grundlegend vertraut zu machen, die in den

verschiedenen Arbeitsgruppen verwendet werden. Anhand der

Durchführung von einfacheren organischen Reaktionen aus den Bereichen

der grundlegenden Reaktionen, die im Grundpraktikum (BChLA 4.1) nicht

behandelt wurden, sollen die praktischen Fähigkeiten hinsichtlich der

grundlegenden Techniken weiter geschult werden. Zusätzlich sollen weitere

Techniken, die in den einzelnen Arbeitsgruppen schwerpunktmäßig zum

Einsatz kommen, wie z. B. die Dünnschichtchromatographie und die

Säulenchromatographie, die Fest-flüssig-Extraktion, die

Hochvakuumdestillation, die Rektifikation, einfache Arbeiten unter Schutzgas

oder die Durchführung einer organischen Analyse eines Gemisches aus

mehreren Substanzen unter Anwendung der bislang erlernten Trenn- und

analytischen Charakterisierungsverfahren grundlegend erlernt werden. Zur

Charakterisierung der dargestellten Verbindungen soll neben dem im ersten

Teil des Grundpraktikums erlernten Methoden zur Bestimmung von

physikalischen Daten und der Aufnahme und Auswertung von IR-Spektren

insbesondere auch die NMR-Spektroskopie dienen. Alternativ können je

nach thematischer Ausrichtung der einzelnen Arbeitsgruppen bzw. einzelner

Stand: 18.06.2012


Projekte auch massenspektrometrische und spektroskopische oder andere

analytische Techniken im Mittelpunkt der praktischen Arbeit stehen. Im

Seminar sollen die Studierenden wichtige fortgeschrittene

Synthesemethoden vorstellen. Prinzipiell dient dieses Modul so der

Vorbereitung auf eine Bachelor-Arbeit in diesen Bereichen.

Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandenes Modul BChLA 5.2.1 (Konzepte und Synthesen in der

Organischen Chemie)


[h]







Mündliche Prüfung (max. 45 Minuten) 100%


Prüfungsteilnahme Voraussetzung für die Teilnahme an der Prüfung ist

die aktive Teilnahme am Seminar und dem

Praktikum, die Anfertigung aller schriftlichen

Versuchsprotokolle, ein Vortrag (unbenotet).


Joachim Reinhold, Quantentheorie der Moleküle, 2. Auflage, Teubner

Stuttgart 2004 (ISBN 3-519-13525-6)

Stand: 18.06.2012


Modul: Wahlpflichtpraktikum Anorganische Molekülchemie


Modulnummer

BChLA 6.1.5

Workload

360 h

Umfang

12 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. A. Filippou

Anbietendes




Fach-

semester



Wahlpflicht 6. Sem.

Lernziele und

Schlüssel-

kompetenzen

Die Studierenden erlernen Inertgastechniken und moderne Methoden zur

Darstellung, Isolierung und Charakterisierung von molekularen

Verbindungen der Haupt- und Nebengruppenelemente. Die Studierenden

erwerben Kenntnisse und Fertigkeiten für präparative Techniken,

spektroskopische Methoden und die Präsentation wissenschaftlicher

Sachverhalte, die sie für die Durchführung der Bachelor-Arbeit im Bereich

der anorganischen Molekülchemie benötigen.

Inhalte Im Wahlpflichtpraktikum werden durch eigenständige Experimente die im

Modul BCh 5.2 vermittelten Grundlagen der anorganischen Molekülchemie

veranschaulicht und vertieft. Am Beispiel der Synthese und der Reaktionen

von ausgewählten Vertretern wichtiger Substanzklassen wie den

Hauptgruppenelementorganylen, den p-und d-Block-Elementhalogeniden,

den Carbonyl-Komplexen, den Distickstoff-Komplexen, den Phosphan-

Komplexen, den Cyclopentadienyl-Verbindungen oder den Aren-Komplexen

sollen die Studierenden wichtige präparative Techniken und Trennmethoden

der anorganischen Molekülchemie unter Inertgasbedingungen

kennenlernen, zur Erlangung praktischer Fertigkeiten mehrfach üben, und ihr

Wissen über die Reaktionen dieser Substanzklassen vertiefen. Ferner sollen

die Studierenden den Einsatz von spektroskopischen Methoden, wie z. B. der

IR-, der Flüssig-NMR-, und Heterokern-NMR-Spektroskopie, der

Massenspektrometrie und der UV-Spektroskopie, zur Strukturaufklärung der

isolierten Verbindungen üben und so ihre theoretischen Kenntnisse durch

praktische Beispiele aus der anorganischen Molekülchemie vertiefen. In der

praktikumsbegleitenden Vorlesung und dem Seminar werden vertiefende

Aspekte der Molekülchemie von Haupt- und Nebengruppenelementen

aufbauend auf dem Modul BCh 5.2 behandelt. Folgende Themen werden

hierbei vertieft: Hauptgruppenelement-Chemie: Nomenklatur-Systeme,

Stand: 18.06.2012


Elektronegativitäts-Konzepte, Molekülstruktur- und Bindungskonzepte am

Beispiel von Mehrzentrenbindungen in acyclischen und cyclischen

Verbindungen sowie in Bor-Clustern, Molekülstrukturumwandlungen

hinsichtlich Geometrie und Energie (Walsh-Diagramme),

Gruppentransferprozesse (z.B. Silatropie) und dynamische Prozesse an

hochkoordinierten Hauptgruppen-Elementzentren.

Nebengruppenelement-Chemie Vertiefende Aspekte der Chemie von

Carbonyl-Komplexen und von Komplexen mit CO-ähnlichen Liganden und

deren Anwendungen in der industriellen Praxis und im Labor Vertiefende

Aspekte der Chemie von Phosphan-Komplexen mit Anwendungen in der

industriellen Praxis und im Labor Vertiefende Aspekte der Chemie von

Metallocenen und Aren-Komplexen mit Anwendungen in der industriellen

Praxis und im Labor

Teilnahme-

voraussetzungen

Bestandenes Modul BChLA 5.2.2 (Grundlagen der anorganischen Molekül-

und Festkörperchemie)


[h]

1 Vorlesung und Seminar (max. 20 Stud.) 2 30






Mündliche Prüfung (max. 45 Minuten) 100%



die aktive Teilnahme am Seminar, der erfolgreiche

Abschluss des Praktikums und Anfertigung der

schriftlichen Versuchsprotokolle.


N.N. Greenwood, A. Earnshaw, Chemie der Elemente E. Riedel, Moderne

Anorganische Chemie

C. Elschenbroich, Organometallchemie

J. Huheey, E. Keiter, R. Keiter, Anorganische Chemie

Kalinowski, Berger, Braun, Heteronukleare NMR-Spektroskopie

Stand: 18.06.2012


Modul: Wahlpflichtpraktikum Festkörperchemie und Materialien


Modulnummer

BChLA 6.1.6

Workload

360 h

Umfang

12 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte


Anbietendes




Fach-

semester



Wahlpflicht 6. Sem.

Lernziele und

Schlüssel-

kompetenzen

Ziel des Moduls ist es, aufbauend auf den Modulen BChLA 2.1 und 3.1, den

Studierenden Grundlagen festkörperchemischer Arbeitstechniken und die

Eigenschaften anorganischer Materialien zu vermitteln. Die Studierenden

sollen an eigenen Präparaten die grundlegende Meßmethoden für

physikalische Eigenschaften fester Stoffe erlernen. Dabei wird die Beziehung

zwischen Struktur bzw. Zusammensetzung des untersuchten Stoffes und den

Eigenschaften herausgehoben. Die Studierenden erwerben hier Fertigkeiten

für die praktischen Arbeiten zu einer Bachelor-Arbeit in der Anorganischen

Chemie und für die Präsentation wissenschaftlicher Ergebnisse und

Sachverhalte in schriftlicher und mündlicher Form.

Inhalte Anhand der Darstellung einfacher festkörperchemischer Präparate, die einen

Einblick in die Synthesemöglichkeiten der Festkörperchemie vermitteln

sollen, wie die Darstellung von Oxiden durch keramische Pulvermethoden,

aus aktiven Vorläuferverbindungen oder über Sol-Gel-Verfahren, sollen die

Syntheseplanung (Temperaturen, Tiegelmaterialien) und die

Synthesekontrolle z.B. durch Pulverdiffraktometrie erlernt werden. Weitere

Arbeitstechniken wie die Durchführung von Fest-Gas-Reaktionen, der

chemische Transport und der Einsatz von Mikrowellen in der Synthese

ergänzen das Repertoire. Für viele Substanzen und Synthesen sind

Inertbedingungen unabdingbar. Hier werden die Techniken der Handhabung

und Untersuchung solcher Substanzen durch die Verwendung der

Schlenktechnik und von Handschuhkästen vermittelt. Zur Charakterisierung

sollen neben der Pulverdiffraktometrie weitere Messmethoden wie

magnetische Messungen, Schwingungsspektroskopie, die thermischen

Analyseverfahren der Differenzthermoanalyse, der Thermogravimetrie und

der Difference Scanning Calorimetry, die Bestimmung der elektrischen

Leitfähigkeits-charaktristik, die optische Spektroskopie im NIR-, Vis- und UV-

Stand: 18.06.2012


Bereich sowie auch Methoden der Elektronenmikroskopie eingesetzt werden,

um mit diesen analytischen Verfahren bekannt zu werden. Im Seminar sollen

die Studierenden ihre eigenen Arbeiten und deren Hintergrund vorstellen.

Prinzipiell dient dieses Modul so der Vorbereitung auf eine Bachelor-Arbeit

in diesen Bereichen.

Teilnahme-

voraussetzungen

bestandenes Modul BChLA 5.1.2 (Grundlagen der Molekül- und

Festkörperchemie)


[h]







Mündliche Prüfung (max. 45 Minuten, 80 %), ein

benoteter Vortrag (20 %).

100%



die aktive Teilnahme am Seminar, der erfolgreiche

Abschluß des Praktikums und Anfertigung der



A.R. West, Festkörperchemie, VCH-Verlag, Weinheim. Smart/Moore, Solid

State Chemistry, Taylor & Francis, 2005.

Stand: 18.06.2012


Modul: Wahlpflichtpraktikum Biochemie


Modulnummer

BChLA 6.1.7

Workload

360 h

Umfang

12 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. C. Thiele

Anbietendes


LIMES


Fach-

semester



Wahlpflicht 6. Sem.

Lernziele und

Schlüssel-

kompetenzen

Ziel der Veranstaltung ist, dass die Studierenden aufbauend auf

biochemischem Grundwissen einen Überblick über die wichtigsten Klassen

von Biomolekülen sowie deren Aufbau- und Abbauwege erwerben.

Weiterhin erwerben die Studierenden die molekularbiologischen Grundlagen

der Weitergabe und Expression der genetischen Information. Im praktischen

Teil erwerben die Studierenden grundlegende Kenntnisse des

experimentellen Umgangs mit Makromolekülen biochemischer Systeme.

Inhalte Stickstoff-, Aminosäure- und C1-Stoffwechsel. Stoffwechsel von

Membranlipiden und Steroiden, Struktur und Funktion biologischer

Membranen. Nukleotid-Stoffwechsel, DNA-Strukturen und Replikation, RNA-

Strukturen und Translation, Proteinbiosynthese und Aufbau von Genen und

Chromosomen. Signaltrans-duktionsketten, posttranslationale Modifikation

und intrazellulärer Transport von Proteinen. Praktikum: 3 Wochen

Blockversuche zur Reinigung und Charakterisierung von Biomolekülen.

Wochenversuch zur kombinierten Anwendung und Vertiefung der erlernten

Techniken

Intermediärstoffwechsel

• Stoffwechsel des Stickstoffs, Stoffwechsel einiger Aminosäuren, C1-

Stoffwechsel, Sulfat-Altivierung, Häm-Synthese und

Regulationsprinzipien; Harnstoffzyklus; Mono- und Dioxygenasen,

Erbkrankheiten, Bildung von biogenen Aminen, Neurotransmittern

und Melanin.

• Lipidstoffwechsel und Membranen

• Stoffwechsel der Fettsäuren, einschließlich Bildung von

Prostaglandinen, Thromboxanen und Leukotrienen; Hormonelle

Regulation der Lipolyse, Lipid- und Fettsäuretransport über

Stand: 18.06.2012


Lipoproteine, Aktivierung und beta-Oxidation gesättigter und

ungesättigter Fettsäuren in Mitochondrien und Peroxysomen,

Ketonkörper; Struktur, Biosynthese, Abbau und Funktion von

Triacylglyceriden, Ester-, Ether- und Vinylether-phospholipiden;

Cholesterolbiosynthese und deren Regulation; Sphingolipide:

Struktur, Funktion, Biosynthese, Abbau und Erbkrankheiten;

Lipiddoppelschichten; Aufbau und Funktion biologischer Membranen

• Biosynthese und Abbau von Nucleotiden

• IMP, AMP, GMP, Orotsäure, UMP, CTP; Neusynthese, salvage-

pathway, Abbau und Regulation; Deoxynucleosiddiphosphate und

TTP; Erbkrankheiten; Bildung von NAD+, CoA, FAD).

Informationsübertragung in Makromolekülen

• DNA-Strukturen und Replikation

• mRNA und Transkription

• Genetischer Code

• Proteinbiosynthese

• Eukaryontische Chromosomen

• Posttranslationale Modifikation von Proteinen, Intrazellulärer

Transport

Blockversuche

• Agarose-Gelelektrophorese von DNA, PCR

• Polyacrylamid-Gelelektrophorese von Proteinen

• Radioimmuno-Assay

• Lipidanalyse aus Geweben von Probanden und Gangliosidose-

Patienten

• Techniken zur Proteintrennung (Ionenaustausch-, Gelpermeations-

Chromatographie und Ultrazentrifugation)

• Enzymkinetik

• Photometrie

• Fluorimetrie, Resonanzenergie-Transfer #

Wochenversuche aus aktuellen Forschungsgebieten

Teilnahme-

voraussetzungen

bestandenes Modul BChLA 5.1.4 (Grundlagen der Biochemie)


[h]

1 Vorlesung, Seminar (max. 20 Stud.) 4 60



Stand: 18.06.2012





Klausur (90 Minuten) 100%


Prüfungsteilnahme Voraussetzung zur Teilnahme an der

Abschlußprüfung sind aktive Teilnahme am

Seminar, Sicherheitsbelehrung und Praktikum, ein

bestandenes Eingangskolloquium zu jedem

Versuch sowie die erfolgreiche Anfertigung aller



D. Voet & J.G. Voet: Biochemistry, John Wiley & Sons; J. M. Berg, J. L.

Tymoczko, L. Stryer: Biochemistry, W.H. Freemann and Company, New York,

2002; D. E. Metzler, Biochemistry, 2. Ed., The Chemical reactions of living

cells, Volume 1+2, Academic Press, 2001.

Stand: 18.06.2012


Modul: Wahlpflichtpraktikum Computational Chemistry


Modulnummer

BChLA 6.1.8

Workload

360 h

Umfang

12 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

SS

Modulbeauftragte

r Prof. Dr. T. Bredow

Anbietendes




Fach-

semester



Wahlpflicht 6. Sem.

Lernziele und

Schlüssel-

kompetenzen

In diesem Modul erwerben die Studierenden Grundkenntnisse der

Computerchemie. Die Studierenden erlernen, die verschiedenen

quantenchemischen Methoden auf die jeweilige Problemstellung

anzuwenden, die Resultate kritisch zu bewerten und können dies an

ausgewählten Beispielen eigenständig durchführen.

Inhalte Die Veranstaltung zielt auf die praktischen Aspekte der "Computational

Chemistry" ab und findet daher überwiegend am Computer statt. Dabei

sollen eine Serie von Computerexperimenten mit aufsteigendem

Schwierigkeitsgrad unter Anleitung gelöst werden. Im Mittelpunkt stehen

chemische Fragestellungen bzgl. Struktur, Reaktivität und den

spektroskopischen Eigenschaften von Molekülen, sowie die Energetik und

Kinetik von chemischen Reaktionen und intermolekularen

Wechselwirkungen.

Nach einer allgemeinen Einführung in die Benutzung der verwendeten

Betriebssysteme (Linux) und Programmpakete (ORCA, MSINDO, Molden,

Molekel, XMGrace, Gnuplot) werden die theoretischen Grundlagen für jedes

Computerexperiment durch eine ca. 1-stündige Vorlesung rekapituliert.

Besonderer Wert wird darauf gelegt den Anwendungsbereich der

verwendeten theoretischen Methoden (Dichtefunktionaltheorie, Hartree-

Fock-Theorie, Møller-Plesset- Störungstheorie, ZDO-basierte semiempirische

Methoden) aufzuzeigen und die Studierenden zu einem kritischen Vergleich

ihrer Rechenergebnisse mit experimentellen Daten anzuhalten.

• Einführung in gängige Betriebssysteme (Linux) Programmpakete

(ORCA, MSINDO)

• Konstruktion von Molekülen (graphische Konstruktion, Z-Matrizen)

Stand: 18.06.2012


• Einführung in die Durchführung und Analyse von Hartree-Fock und

DFT Rechnungen (Gesamtenergie, Orbitalenergien, Gesamt-

Elektronendichten, Populationsanalyse)

• Geometrieoptimierung und Vergleich der Energien von Isomeren.

• Energetik (Reaktionsenergien, Bindungsenergien,

Atomisierungsenergie)

• Kinetik (Berechnung von Übergangszuständen und kinetischen

Isotopeneffekten)

Teilnahme-

voraussetzungen

Erfolgreiche Teilnahme an den Modulen BChLA 5.2.5 (ThC I) und BChLA 6.1.3

(ThC II)


[h]

1 Vorlesung (max. 20 Stud.) 2,7 40


2 Praktikum (max. 20 Stud.) 9,3 140


Vortrag und Protokoll 40


Abschlussvortrag

Protokoll

30%

70%


Prüfungsteilnahme Voraussetzung zur Teilnahme an der

Abschlußprüfung sind aktive Teilnahme am

Seminar und Praktikum.


F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, John-Wiley & Sons,

1999 C. Cramer, Essentials of Computational Chemistry, Wiley, 2004

Stand: 18.06.2012


Modul: Bachelor of Science-Arbeit

Modulnummer

Workload

Umfang

12 LP

Dauer Modul

1 Semester

Turnus

WS und SS

Modulbeauftragte

r Der vom Studierenden gewählte Betreuer

Anbietendes


Fachgruppe Chemie


Fach-

semester

des Moduls Bachelor of Science Chemie Lehramt Pflicht 6. Sem.

Lernziele und

Schlüsselkompe-

tenzen

Mit der Anfertigung der Bachelor-Arbeit soll der Studierende zeigen, daß er

innerhalb des Zeitrahmens von drei Monaten mit dem im

vorangegangenen Studium erworbenen Wissen einen wissenschaftlichen

Befund erheben und darstellen kann. Eigene Resultate sollen in

angemessener Weise einbezogen, diskutiert und bewertet werden.

Inhalte Experimentelle oder theoretische Arbeit mit Berücksichtigung des aktuellen

Literaturstands, Auswertung von Messergebnissen und Berechnungen und

schriftlicher Dokumentation

Die Themen zur Bachelor-Arbeit werden von dem Hochschullehrer

ausgegeben, den sich der Studierende als Betreuer gewählt hat.

Teilnahme-

voraussetzungen

Erwerb von 41 Leistungspunkten im Bachelor-Studiengang Chemie Lehramt


[h]

Eigenständige Arbeit 12 Wochen 360


Schriftliche Arbeit 100%


Prüfungsteil-nahme

Sonstiges

Stand: 18.06.2012

Modulbeschreibung Fachdidaktik im Lehramtsfach CHEMIE

Studiengang Bachelor of Science Chemie Lehramt (BChLA)

fachdidaktisches Pflichtmodul

Stand: 08.05.2012


Modul: Grundlagen der Chemiedidaktik (Begleitveranstaltung zum Orientierungspraktikum)

Modulnummer BChLA 2.2

Workload 90 h

Umfang 3 LP

Dauer Modul 1 Semester

Turnus SS

Modulbeauftragter N.N.

Anbietendes Institut (ggf. Abt.)



Fach-semester

des Moduls Bachelor of Science Chemie Lehramt Pflicht 2. Sem.

Lernziele und Schlüsselkompe-tenzen

Die Studierenden beherrschen die grundlegenden Kompetenzen und Standards für die Ausbildung im Fach Chemie. Dazu gehören neben Unterrichten, Leistung messen und beurteilen sowie Diagnostizieren und Fördern auch erste Erfahrungen mit dem Erziehen von Schülern, deren Beratung sowie das Organisieren und Verwalten im Rahmen der schulischen Arbeit.

Inhalte Das Modul dient der Vor- bzw. Nachbereitung des Orientierungspraktikums und des außerschulischen Berufsfeldpraktikums. Es soll in die Grundlagen der Vermittlung chemischen Wissens und der Fachdidaktik Chemie einführen. Dabei sollen die nachfolgenden Themen behandelt werden. Geschichte und Philosophie der Naturwissenschaften

• Reflexion über Erkenntnisprozesse und Erkenntnismöglichkeiten in den Naturwissenschaften

• historische Entwicklung des Fachs, Ideengeschichte chemisch-naturwissenschaftlicher Theorien

• Konsequenzen für die Konzeption von naturwissenschaftlichem Unterricht (z. B. forschend-entwickelndes Unterrichtsverfahren, problemorientiertes Unterrichtsverfahren)

Warum Chemie als Unterrichtsfach an der Schule • Selbstverständnis und Bildungsauftrag einer Naturwissenschaft • Erziehungsauftrag im Chemieunterricht • gesellschaftliche und volkswirtschaftliche Bedeutung der Chemie

Aufgaben und Bedeutung der Fachdidaktik Chemie • Warum besteht die Notwendigkeit zur fachdidaktischen Ausbildung

(Spannungsfeld Fachdidaktik - Fachwissenschaft) • Stellung der fachdidaktischen Ausbildung in Chemie im Vergleich zu jener

in anderen Naturwissenschaften; welche Besonderheiten sind zu beachten?

• Gegenstände fachdidaktischer Forschung, z. B. die fachdidaktische Bedeutung von Experimenten, Untersuchung von missconceptions (z. B. Phlogistontheorie) als Lernhindernisse, Kompetenzmodelle

• fachdidaktische Ansätze zur Planung von Unterricht, z. B. Chemie im Kontext

Verständnis von Lernen und Konsequenzen für die Gestaltung von Unterricht

• Moderne Lerntheorie • Konstruktivismus (u. a. Alltagwissen vs. Fachwissen) • Nationale und Internationale Vergleichsstudien • Aufbau von Curricula (national und international) • Kompetenzbereiche und Kompetenzstufen • Kompetenzorientierter Unterricht und kompetenzorientierte

Prüfungsaufgaben • Fachdidaktische Bedeutung von Basiskonzepten

Einführung in praktische Aspekte des Unterrichtens

Stand: 08.05.2012


• Unterrichtsplanung (fachliche, didaktische und pädagogische Basis) • verschiedene Unterrichtsformen kennenlernen • Unterricht reflektieren und auswerten • sach- und adressatengerechter Einsatz neuer Medien im Unterricht • Planen und Strukturieren von Unterricht ("von der Unterrichtsstunde zur

Unterrichtsreihe") • Forschend entwickelnde Unterrichtsverfahren (Problem, Hypothese,

Versuchsplanung, Durchführung, Auswertung, Verfeinerung der Hypothese)

Teilnahme-voraussetzungen

keine


[h] Vorlesung (max. 30 Stud.) 2 30 Vor- und Nachbereitung 30 Prüfungsvorbereitung 30 Prüfung(en) Prüfungsform(en) Benotung Aktive Teilnahme, z.B. Referat 100%

Studienleistungen Studienleistung(en) als Voraussetzung zur Prüfungsteil-nahme

regelmäßige Teilnahme

Sonstiges

Stand: 08.05.2012

Documents

Modulbeschreibung Fachwissenschaft für das Lehramtsfach … · b) Riedel, Anorganische Chemie, (de Gruyter-Verlag) Stand: 18.06.2012 . Modulbeschreibung Fachwissenschaft für das