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Chemiestudium

Einleitung

Normbedingungen

Die Normbedingungen (nicht: Normalbedingungen!), (auch STP, vom englischen Begriff Standard Temperature and Pressure) sind nach DIN 1343:^[1]

Temperatur $T_{n}$ = 273,15 K entsprechend 0 °C und
Druck $p_{n}$ = 101.325 Pa = 101.325 N/m² = 1013,25 hPa = 101,325 kPa = 1,01325 bar ( = 1 atm)

Chemische Standardbedingungen

In der Chemie werden nach Festlegung durch die IUPAC aus dem Jahre 1982^[2] definiert:

Temperatur $T_{\mathrm {n} }$ = 273,15 K entsprechend 0 °C und
Druck $p_{\mathrm {n} }$ = 100.000 Pa = 100.000 N/m² = 1000 hPa = 100 kPa = 1 bar

Hier wird also ein etwas geringerer Druck als Bezug genommen.

Während die Normbedingungen als Bezugsgrößen verwendet werden, von denen ausgehend man umrechnet, werden Standardbedingungen oft verwendet, um Umrechnungen vermeiden zu können. In diesem Sinn ist die IUPAC-Festlegung auf exakt 1 bar moderner und wird insbesondere für die Angabe thermodynamischer Stoffeigenschaften bevorzugt. Für die Angabe einer Gasmenge im Handel gilt in Deutschland die DIN-Variante, siehe Normkubikmeter.

1. Vorlesung und Seminar Allgemeine Chemie (1. Semester)

Atome
- subatomare Teilchen (Elementarteilchen),
- Atomkern
- Atomhülle
- Struktur der Atomhülle - Elektronenkonfiguration
- Kernreaktionen
- Periodensystem der Elemente
Chemische Bindungen - Kategorie:Chemische Bindung
- kovalente Bindung - Atombindung
dativ - Koordinative Bindung
- intermolekular - Zwischenmolekulare Kräfte (Ionische Wechselwirkungen, Wasserstoffbrücken,

Dipolkräfte, Van-der-Waals-Kräfte.)

- metallisch - Metallische Bindung
- ionisch - Ionische Bindung
Chemische Reaktionen -- Kategorie:Namensreaktion
stöchiometrische Grundbegriffe - Stöchiometrie - Kategorie:Chemische Größe
Gase,
p-T-Diagramme
Thermochemie
Kinetik - Kinetik (Chemie)
Gleichgewichte - Gleichgewicht (Physik), Chemisches Gleichgewicht
Säuren und Basen - Säuren, Basen (Chemie)
Lösegleichgewichte - Löslichkeitsgleichgewicht
Komplexbildungsgleichgewichte - Komplexbildungsreaktion
Redoxgleichungen - Redoxreaktion
[Elektrochemie]]
Starke Wechselwirkung
Schwache Wechselwirkung
Mischungskreuz

Praktikum Allgemeine Chemie

Elementare Labortechniken (Erhitzen, Kristallisieren,

Bearbeitung von Glasgegenständen, Fällungsreaktionen, Titrationen, Leitfähigkeitsmessungen) - Chemische Arbeitsverfahren, Laborgerät, Chemielabor, Kristallisation, Elektrolytische Leitfähigkeit, Molare Leitfähigkeit, Konduktometrie

Durchführung von Aufschlussreaktion (Aufschluss (Chemie)) und Redoxreaktionen.

Mathematik (1. und 2. Semester)

Zahlentheorie
stetige Funktionen,
Folgen und Reihen,
Differential- und Integralrechnung für Funktionen mit einer Variablen und mit mit mehreren Variablen,
Linienintegral (Kurvenintegral) und Bereichsintegrale (Integralrechnung)
Differentialgleichungen,
Analytische Geometrie und Vektorrechnung,
Matrizen (Matrix (Mathematik)) und Determinanten
lineare Gleichungssysteme
Eigenwertprobleme,
Wahrscheinlichkeitstheorie und Statistik

Vorlesung Analytische Chemie 1 (1. und 2. Semester)

Analytik (Untersuchungstechniken zur Zusammensetzung von Stoffen)
Ionenreaktionen in wäßriger Lösung - Äquivalentkonzentration
Lösevorgänge in Wasser - Lösung (Chemie), Alkalische Lösung,
Solvationen -- Solvatisierung
Massenwirkungsgesetz
Fällungsgleichgewichte - Fällung
Löslichkeitsprodukt - Löslichkeit
Säure-Base-Gleichgewichte - Basen (Chemie)#Säure-Base-Gleichgewicht, Säurekonstante#Säure-Base-Reaktion, Säure-Base-Konzepte
pH-Skala -- pH-Wert
Hydrolyse
Puffer
Oxidation
Reduktion
Redoxreaktionen
Komplexbildung -- Komplexbildungsreaktion, Komplexchemie, Komplexsalze
Ionenaustauscher
gravimetrische Bestimmungen -- Gravimetrie (Chemie)
Titrationen (Säure-Base-Titration, Redoxtitration, komplexometrische Titration).

Vorlesung Analytische Chemie 2 (1. und 2. Semester)

Quantitative Analyse
Qualitative Analysen durch Ionenreaktionen (Äquivalentkonzentration, Äquivalentzahl) in wässriger Lösung,
analytische Gruppentrennungsgänge (praktische Aspekte, HCl-Gruppe (Salzsäuregruppe), H2S-Gruppe (H₂S-Gang), (NH4)2S-Gruppe (Ammoniumsulfidgruppe), Urotropin-Gruppe, Reduktions-Gruppe und lösliche Gruppen), -- Ammoniumcarbonatgruppe, Kationentrennungsgang, Kategorie:Chemisches Analyseverfahren, Kategorie:Nachweisreaktion, Liste von Nachweisreaktionen, Chemische Arbeitsverfahren
Nachweisreaktionen
Vorproben
Anionennachweise -- Liste von Nachweisreaktionen#Anionen, Anion
Sodaauszug
Aufschlussreaktionen - Aufschluss (Chemie)

Praktikum Analytische Chemie (1. und 2. Semester)

Praktikum Experimentelle Anorganische Chemie (2. Semester)

Qualitative Analyse (Vorproben, Nachweisreaktionen für Anionen und Kationen, Trennungsgänge nach analytischen Gruppen, Analyse komplexer Gemische), -- Liste von Nachweisreaktionen#Anionen, Liste von Nachweisreaktionen#Kationen, Trennverfahren (Verfahrenstechnik), H₂S-Gang
Aufschlussreaktionen
Identifizierung und Analyse einheitlicher Substanzen,
Durchführung verschiedener anorganischer Synthesen - Solvothermalsynthese, Kategorie:Chemisch-technisches Verfahren
Recycling von chemischen Ausgangsmaterialien,
Chemikalienentsorgung.

Physik Vorlesung (3. und 4. Semester)

Grundzüge der klassischen Physik (Mechanik, Wärmelehre - Thermodynamik, Elektrizitätslehre - Elektrodynamik, Magnetismus und Optik),
Atomphysik und Kernphysik
Definition der Grundgrößen in der Mechanik -- Liste_physikalischer_Größen#Mechanik, Physikalische Größe
Erhaltungssätze - Erhaltungssatz, Energieerhaltungssatz, Leptonenzahlerhaltung, Baryonenzahlerhaltung, Ladungserhaltung, Drehimpulserhaltung, Impulserhaltungssatz,
Newtonsche Gesetze
Schwingungen,
Grundbegriffe der Elektrizität und des Magnetismus
elektromagnetische Grundgesetze - Elektromagnetische Welle, Elektrodynamik, Transformator, Satz von Poynting, Kontinuitätsgleichung, Materialgleichungen der Elektrodynamik, Elektrische Ladung, Lorentzkraft, Maxwell-Gleichungen
elektrische Schaltungen,
Formen und Speicherung elektrischer Energie -- Magnetismus, Batterie (Elektrotechnik), Batterie-Speicherkraftwerk
magnetische Phänomene und Magnetische Ordnung, Magnetismus
elektromagnetische Wellen
Wellen- und Teilchencharakter des Lichtes -- Welle-Teilchen-Dualismus
Beugung und Reflektion
Interferenzeffekte
Strahlenoptik -- Geometrische Optik
optische Instrumente -- Kategorie:Optisches Instrument, Mikroskop, Fernglas
polarisiertes Licht - Polarisation

Vorlesung Physikalische Chemie (2. und 3. Semester)

Grundlagen der Thermodynamik von reinen Substanzen und einfachen Mischsystemen, -- Physikalische_Chemie#Chemische_Thermodynamik
Hauptsätze der Thermodynamik -- Thermodynamik#Kurze Zusammenfassung der Hauptsätze
Grundlagen der Elektrochemie
Dynamik chemischer Reaktionen -- Kinetik (Chemie)
quantitative Beschreibung von Transportprozessen und chemischer Reaktionskinetiken,
Aufbau der Materie -- Materie#Aufbau
Symmetrieeigenschaften -- Symmetrie (Physik), Supersymmetrie, Symmetrie (Geometrie)
Spektroskopie

Vorlesung Organische Chemie (2. und 3. Semester)

Lewis-Formeln -- Elektronenformel
Bindung -- Chemische Bindung
Nomenklatur
Stereochemie
radikalische Substitution an Alkanen -- Substitutionsreaktion
nukleophile Substitution und Eliminierung an Aliphaten
Addition (Additionsreaktion) an Alkene, Alkine, Aromaten, Alkohole, Aldehyde, Ketone, Carbonsäuren und Aminosäuren
nukleophiler Kohlenstoff, Nukleophilie
Cycloadditionen
Heteroaromaten
Umlagerungen

Vorlesung Experimentelle Organische Chemie

Grundlagen der NMR-Spektroskopie (1H-, 13C-NMR), - Kernspinresonanzspektroskopie - ¹H- und ¹³C-NMR-Spektroskopie
Grundlagen der Massenspektrometrie
- Ionisationsmethoden, - Ionisation, Ionenquelle, Ionen können auf verschiedene Weisen erzeugt werden. Häufig kommen Stoßionisation, insbesondere Elektronenstoßionisation (EI) oder chemische Ionisation (CI), Photoionisation (PI), Feldionisation (FI), Fast Atom Bombardment (FAB), Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisation (MALDI) und Elektrospray-Ionisation (ESI) vor. -- Beispiele für Bauformen von Ionenquellen sind

Duoplasmatron (Plasmatron mit zwei Kammern)

Elektron-Zyklotron-Resonanz-Ionenquelle (EZR-Ionenquelle)

Elektronenstrahl-Ionenquelle (EBIS, EBIT, siehe Electron Beam Ion Trap)

Kapillaritron (Kapillarenanode mit Extraktionskathode)

Mikrowellen-Ionenquelle, zum Beispiel mit einem Magnetron

Penning-Ionenquelle für Teilchenbeschleuniger (gleiches Prinzip wie Penning-Vakuummeter)

Sputter-Ionenquelle, insbesondere geeignet zur Erzeugung negativ geladener Ionen für Tandembeschleuniger

- Fragmentierungsreaktionen -- Fragmentierung (Massenspektrometrie) in der Physik für die Teilung eines Moleküls in kleiner Bruchstücke auf unterschiedlicher Weise in der Massenspektrometrie -- en:Fragmentation (chemistry)
Grundlagen der IR-Spektroskopie (Infrarotspektroskopie) und UV/VIS-Spektroskopie

Anorganische Chemie

gruppenweise Besprechung der Chemie der Hauptgruppenelemente -- Hauptgruppe
- Wasserstoff
- Edelgase
- Halogengruppe -- Halogene
- Stickstoffgruppe
- Kohlenstoffgruppe
- Borgruppe
- Erdalkalimetalle
- Alkalimetalle
- Übergangsmetalle (3d-, 4d-, 5d-Metalle) unter Berücksichtigung ihrer Gewinnung,
Darstellung und industriellen Verwendung,
moderne Bindungskonzepte -- Chemische Bindung, Kategorie:Chemische Bindung
- MO-Theorie -- Molekülorbitaltheorie
- Hypervalenz
- Hyperkonjugation
Koordinationschemie -- Komplexchemie, Kategorie:Komplexchemie
- Liganden,
- Komplexe (Ein Komplex oder Koordinationsverbindung ist eine chemische Verbindung, bei der ein Zentralatom (Metall-Ion oder Atom) Lücken in seiner Elektronenkonfiguration aufweist, so dass sich ein oder mehrere Moleküle oder Ionen, die Liganden, anlagern können, die jeweils mindestens ein freies Elektronenpaar für die Bindung zur Verfügung stellen.)
- Kristallfeld -- Kristallfeld- und Ligandenfeldtheorie
- Ligandenfeldtheorie -- Kristallfeld- und Ligandenfeldtheorie
Einführung in die metallorganische Chemie und homogene Katalyse
grundlegende Aspekte der Chemie der inneren Übergangsmetalle ( = 4f- und 5f-Elemente/Lanthanoide und Actinoide).

Modelle in der Chemie

Vorlesung Stereochemie:
Geschichte der Stereochemie -- Stereochemie#Geschichtliche_Entwicklung
Polarisationseigenschaften des Lichts -- Polarisation, Scanning-Laser-Polarimetrie
Punktgruppen und Molekülsymmetrie -- Stereochemie#Stereochemische_Begriffe
Chiralität -- Chiralität (Chemie)
Nomenklatur
Topizität
Konfigurationsaufklärung - Konfiguration (Chemie)
Trennung von Stereoisomeren - Stereoisomere#Stereoisomerie
stereoselektive Reaktionen und Synthesemethoden,
Stabilität und Epimerisierung stereogener Elemente.

Vorlesung Computerchemie

Computerchemie = Chemoinformatik
Molecular Modeling -- Molekulardesign
Kraftfelder -- Kraftfeld (Physik), Moleküldynamik
ab initio-Verfahren -- Computerchemie#ab_initio-Methoden
Dichtefunktionaltheorie -- Dichtefunktionaltheorie (Statistische Physik), Dichtefunktionaltheorie (Quantenphysik)
Programme zur Berechnung der Elektronenstruktur -- GAMESS, Elektronenkonfiguration, Wikipedia:Wie erstelle ich Strukturformeln?, Kategorie:Chemiesoftware, GROMACS, GAUSSIAN

Vorlesung Technische Chemie

Technische Chemie, Chemische Reaktionstechnik, Verfahrenstechnik#Chemische_Verfahrenstechnik
Schlüsselreaktionen
Thermodynamik
Mikro- und Makrokinetik (ideale Reaktoren, reale Reaktoren, Wärmeeffekte) -- Kinetik (Chemie), Makrokinetik, Idealreaktor, Chemischer Reaktor
Mehrphasenreaktoren (Fluid/Fluid-Reaktionen, Reaktionen mit festen Reaktanden, heterogene Katalyse), -- Stoffstromführung, Edukt
Dimensionsanalyse und Ähnlichkeitstheorie
mechanische Verfahrenstechnik (Fluidmechanik (Strömungslehre), Zerkleinern, Trennen disperser Systeme (Dispersion (Chemie)) z. B. durch Sedimentation und Filtration), -- Agglomerieren (Verfahrenstechnik)
Mischen und Rühren, -- KPG-Rührer, Magnetrührer , Rührer, Rührkessel
Thermische Verfahrenstechnik -- Verfahrenstechnik#Thermische_Verfahrenstechnik (Wärmeübertragung, Rektifikation, L/L-Extraktion = Liquid-liquid extraction = Flüssig-Flüssig-Extraktion, Feststoffextraktion (ist wahrscheinlich etwas anderes alsFestphasenextraktion), Kristallisation, Trocknung). -- Kategorie:Extraktion

Fachübergreifende Kompetenzen (4. Semester)

Toxikologie und Rechtskunde:
Chemikaliengesetz - Chemikaliengesetz (Deutschland)
Gefahrstoffverordnung
Chemikalien-Verbotsverordnung
Pflanzenschutzgesetz
technische Regeln für Gefahrstoffe -- Technische Regeln#TRGS · Technische Regeln für Gefahrstoffe
toxikologische und ökologische Eigenschaften von Gefahrstoffen und Gefahrstoffgruppen,
Erste-Hilfe-Maßnahmen im Labor
Biochemie:
Aminosäuren,
Proteine (Enzyme),
Kohlenhydrate,
Lipide (Membranen) -- Zellmembran, Biomembran
Nukleinsäuren
metabolische Stöchiometrie - Stoffwechsel
Energiebilanzierung - Bioenergetik (Biologie), Grundumsatz, Energiebilanz (Ernährung)
Atmung
Katabolismus
Anabolismus

Interessantes

Substitutionsmuster - ortho, meta, para
cis-trans-Isomerie - cis, trans

↑ DIN 1343 „Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen; Begriffe, Werte“, Ausgabe Januar 1990.
↑ http://www.iupac.org/goldbook/S05910.pdf und http://www.iupac.org/goldbook/S05921.pdf

[1] DIN 1343 „Referenzzustand, Normzustand, Normvolumen; Begriffe, Werte“, Ausgabe Januar 1990.

[2] ttp://www.iupac.org/goldbook/S05910.pdf und http://www.iupac.org/goldbook/S05921.pdf

[1]

[2]