Grundlagen der Chemie

Keine

• Grundbegriffe; Elemente/Verbindungen; Atommodelle; Periodensystem der Elemente; Elektronenkonfiguration der Elemente; Elektronegativität.
• Bindungstypen: kovalente, ionische, metallische. Intermolekulare Wechselwirkungen; Beziehungen zwischen Struktur und Eigenschaften. Wasser als Molekül und Dipol.
• Aggregatzustände; Phasenumwandlungen; Allotropie; Ozon; Ozonloch.
• Chemische Formeln; Aufstellen von Reaktionsgleichungen; Stöchiometrie; Typen von Reaktionen; Oxidationszahlen; Redoxreaktionen; Photosynthese.
• Konzentrationsangaben; Reaktionsgeschwindigkeit; Das chemische Gleichgewicht; Massenwirkungsgesetz; Das Prinzip von Le Chatelier; Haber-Bosch-Verfahren.
• Löslichkeitsprodukte; Kalk; Calcit; Gips.
• Dissoziation des Wassers; pH-Wert; Säure-Base-Theorien; Starke und schwache Säuren und Basen: Titration; Puffer.
• Grundlagen der chemischen Thermodynamik: Enthalpie. Entropie. Gibbs-Energie.
• Elektrochemie: Elektrolyse; Galvanische Zelle; Elektrochemische Stromerzeugung: Batterie, Akku, Brennstoffzelle.

Die Studierenden können:

• Grundlegende Fachbegriffe der Chemie nennen, verstehen und anwenden.
• Beziehungen zwischen Molekülstruktur und Eigenschaften von Verbindungen ermitteln.
• Chemische Reaktionsgleichungen aufstellen, mögliche Probleme in der Reaktivität der Substanzen erkennen und erklären.
• Das Massenwirkungsgesetz verstehen und anwenden.
• Grundlegende Fragestellungen aus den Bereichen Stöchiometrie, pH-Berechnungen, Löslichkeit der Stoffe und Elektrochemie selbständig analysieren und lösen.
• Die Grundbegriffe der chemischen Thermodynamik verstehen und anwenden. Rückschlüsse auf den Reaktionsverlauf ziehen und mit Berechnungen bestätigen.
• Das Konzept der Redoxreaktionen beschreiben.
• Aufbau und Funktionsweisen elektrochemischer Zellen unterscheiden.
• Die genannten Konzepte, Effekte und Phänomene in anknüpfenden Lehrveranstaltungen wiedererkennen und anwenden.
• Chemische Grundkonzepte in umwelttechnischen Fragestellungen wiedererkennen und analysieren, sowie Zusammenhänge zwischen Effekten und Phänomenen interpretieren.

Vorlesung und separate Übung (2+1 SWS)

• Bewertung der Leistung in den Übungen und Hausübungen (30 %)
• Schriftliche Abschlussprüfung (70 %)

Für eine positive Gesamtnote müssen in jedem Prüfungsteil mindestens 50% der Punkte erzielt werden.

Kein

• Blumenthal, Gert; Linke, Dietmar; Vieth, Siegfried (2006): Chemie: Grundwissen für Ingenieure. 1. Aufl. Wiesbaden: Teubner (= Chemie in der Praxis).
• Brown, Theodore L. et al. (2014): Basiswissen Chemie: Grundlagen der allgemeinen, anorganischen und organischen Chemie. Hallbergmoos: Pearson (= Always learning).
• Bruice, Paula Yurkanis; Lazar, Thomas; Reiser, Oliver (2011): Organische Chemie: Studieren kompakt. 2., dt. verb. und gekürzte Aufl.] = [5., aktualisierte engl. Aufl. München: Pearson Studium (= Pearson Studium - Chemie).
• “Springer handbook of metrology and testing” (2011): Springer handbook of metrology and testing. Second edition. Heidelberg: Springer.
• Mortimer, Charles E.; Müller, Ulrich (2015) Chemie: Das Basiswissen der Chemie. 12. Auflage. Thieme.

• Präsenzveranstaltung
• Vorlesung ohne Anwesenheitspflicht
• Übungen mit Anwesenheitspflicht