Module Handbook

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Notes on the module handbook of the department Chemistry

1. Hinweis zum Feld "Anmeldung": In "Corona-Zeiten" ist - teils abweichend von den Angaben im Feld "Anmeldung"- oft eine Anmeldung im KIS erforderlich. Die aktuellen Regelungen finden Sie unter https://www.chemie.uni-kl.de/studium/digital/

2. Die Angaben zum Masterstudiengang Toxikologie und zu den lehramtsbezogenen Zertifikatsstudiengängen im Fach Chemie befinden sich noch im Aufbau.

Module CHE-MaEd-14-M

Modul 14: Physikalische Chemie - Vertiefung (M, 6.0 LP)

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
CHE-MaEd-14-M Modul 14: Physikalische Chemie - Vertiefung 6.0 CP (180 h)

Basedata

CP, Effort 6.0 CP = 180 h
Position of the semester 1 Sem. in WiSe/SuSe
Language [DE] German
Module Manager
Lecturers
Area of study [CHE-PC] Physical Chemistry
Reference course of study [CHE-64.32-SG] M.Ed. LaG Chemistry
Livecycle-State [NORM] Active

Notice

Im KIS haben Modulteil A und B derzeit noch eine gemeinsame Kennnummer: CHE-300-320-L-5.

Module Part #A "Praktikum Physikalische Chemie" (Obligatory, 5.0 LP)

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
3L CHE-300-320L-K-5
Praktikum: Physikalische Chemie für Lehramtstudierende
P 42 h 108 h - - PL1 5.0 WiSe/SuSe
  • About [CHE-300-320L-K-5]: Title: "Praktikum: Physikalische Chemie für Lehramtstudierende"; Presence-Time: 42 h; Self-Study: 108 h

Module Part #B "Seminar Physikalische Chemie" (Obligatory, 1.0 LP)

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
1S CHE-300-320S-K-5
Seminar Physikalische Chemie für Lehramtstudierende
P 14 h 16 h
SL1
- no 1.0 WiSe/SuSe
  • About [CHE-300-320S-K-5]: Title: "Seminar Physikalische Chemie für Lehramtstudierende"; Presence-Time: 14 h; Self-Study: 16 h
  • About [CHE-300-320S-K-5]: The study achievement SL1 must be obtained.

Study achievement SL1

  • Verification of study performance: presentation
    Als Studienleistung ist ein Vortrag vorgesehen.

Examination achievement PL1

  • Form of examination: practical laboratory exam
  • Examination Frequency: Examination only within the course

Evaluation of grades

The grade of the module examination is also the module grade.


Contents

Vertiefung des Physikalisch-Chemischen Grundlagenwissens sowie Einführung in aktuelle Themen der Physikalischen Chemie: Seminarvortrag (15 min) mit Diskussion zu ausgewähltem Thema.

[CHE-300-320L-K-5] "Praktikum: Physikalische Chemie für Lehramtstudierende"

Ausgewählte Versuche zur Thermodynamik, Elektrochemie und Spektroskopie:

  • 1. Reaktionswärmen, Verbrennungswärmen
  • 2. Phasendiagramme und Chemisches Gleichgewicht
  • 3. Leitfähigkeit, Konduktometrie
  • 4. Reversible Zellspannung, Batterie
  • 5. Brennstoffzelle
  • 6. Kinetik der Rohrzuckerinversion oder einer bimolekularen Reaktion
  • 7. UV/VIS-Spektroskopie, Photometrie, Photochemie; IR-Spektroskopie
  • 8. Eigenschaften von Nanomaterialien und Kolloiden

[CHE-300-320S-K-5] "Seminar Physikalische Chemie für Lehramtstudierende"

Seminarthemen zur Auswahl (Beispiele, werden durch aktuelle Themen der physikalisch-chemischen Forschung ergänzt): Kalorimeterversuch in der Schule; Brennwerte von Treibstoffen (Bioethanol, Biodiesel) und Lebensmitteln; Wärmekapazität von Gasen, Flüssigkeiten, Festkörpern; Temperaturabhängigkeit der Wärmekapazität; (Dichte-)Anomalie des Wassers; Chemisches Gleichgewicht (Gleichgewichtskonstante, Freie Reaktionsenthalpie); Dynamisches Gleichgewicht (Thermodynamik <-> Kinetik); Phasendiagramme (Reinstoff, Mischungen, kolligative Eigenschaften); Leitfähigkeit von Elektrolytlösungen; Brennstoffzelle (Knallgas, Methanol); Galvanisches Element (Li-Ionen-Batterie); Kinetische Grundbegriffe (Formalkinetik);Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit; Methoden zur Messung der Reaktionsgeschwindigkeit; Kinetik in Lösung (Diffusion, Ionen-Reaktionen); Kettenreaktionen (von der Verbrennung zur Explosion); Katalyse (homogen, heterogen); Mutarotation von Glucose und Inversion von Saccharose; UV/Vis-Spektroskopie und Lambert-Beersches Gesetz; Spektroskopie von Farbstoffen und Fluoreszenz; IR-Spektroskopie in der Gasphase und Treibhaus-Effekt; Photochemie (Auf- und Abbau der Ozon-Schicht); Computerberechnung und grafische Darstellung von Molekülstrukturen; Zusammengesetzte Reaktionsmechanismen (Simulationsrechnungen); Eigenschaften und Charakterisierung von Nanomaterialien; Literatur-Recherche (Wie finde ich physikalisch-chemische Daten?).

Competencies / intended learning achievements

Die Studierenden
  • haben einen vertieften Einblick in komplexe physikalisch-chemische Zusammenhänge.
  • können auch anspruchsvollere physikalisch-chemische Themen vermitteln sowie ihre Komplexität didaktisch reduzieren.
  • können am Beispiel aktueller Themen die Verortung und Bedeutung der physikalischen Chemie darstellen.
  • sind mit dem Aufbau physikalisch-chemischer Experimente vertraut und können die wichtigsten Messmethoden erläutern und einsetzen.
  • haben die Kompetenz zur quantitativen Auswertung physikalisch-chemischer Experimente und können die Genauigkeit und Grenzen eines Versuchsaufbaus einschätzen.

Literature

  • P. W. Atkins, J. de Paula: Kurzlehrbuch Physikalische Chemie (Wiley-VCH, 4. Auflg. 2008, ISBN 978-3-527-31807-0)
  • E. Meister, Grundpraktikum Physikalische Chemie (2. Auflg.,2012), ISBN 978-3-8252-8489-3

Materials

Internetseite zur Lehrveranstaltung (enthält Praktikums-Skript, Hinweise und Programme zur Auswertung der Experimente, Lehrbuchempfehlungen zur Vorbereitung), Hinweise zur Durchführung der Seminarvorträge (Aufbau, zeitlicher Umfang, Form der Präsentation) ausgegeben zu Praktikumsbeginn, regelmäßige Fachberatung durch Lehrpersonal (Sprechstunden, Mentorengespräche).

Registration

Online-Anmeldung zum Praktikum über KIS/TUK. Vorbesprechung zum Praktikum mit Gruppeneinteilung, Terminfestlegung und Seminarthemen-Vergabe.

Requirements for attendance of the module (informal)

Empfehlung: Kenntnisse der Inhalte des Moduls [CHE-BaEd-06-M-1] "Modul 6: Physikalische Chemie - Grundlagen"

Requirements for attendance of the module (formal)

Praktikum:

  • Die verpflichtenden Teilnahmevoraussetzungen sind im Anhang der Prüfungsordnung geregelt.
  • Nachgewiesene Teilnahme an der allgemeinen Sicherheitsunterweisung des Fachbereichs Chemie, falls die letzte mehr als ein Jahr zurückliegt.
  • Teilnahme an der praktikumsspezifischen Sicherheitsunterweisung

References to Module / Module Number [CHE-MaEd-14-M]

Course of Study Section Choice/Obligation
[CHE-64.32-SG] M.Ed. LaG Chemistry [Section (non-specific)] Verpflichtend zu belegende Module [P] Compulsory