Module Handbook

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Module PHY-PCII-M-1

Physikalische Chemie II (für Biophysik) (M, 8.0 LP)

Module Identification

Module Number Module Name CP (Effort)
PHY-PCII-M-1 Physikalische Chemie II (für Biophysik) 8.0 CP (240 h)

Basedata

CP, Effort 8.0 CP = 240 h
Position of the semester 1 Sem. in WiSe
Level [1] Bachelor (General)
Language [DE] German
Module Manager
Lecturers
Reference course of study [PHY-82.681-SG] B.Sc. Biophysics
Livecycle-State [NORM] Active

Courses

Type/SWS Course Number Title Choice in
Module-Part
Presence-Time /
Self-Study
SL SL is
required for exa.
PL CP Sem.
3V+1U CHE-300-020-K-1
Physical Chemistry II
P 56 h 94 h - - PL1 5.0 WiSe
2L CHE-300-oNr16-K-1
Praktikum Physikalische Chemie II (für Biophysik)
P 28 h 62 h - - PL2 3.0 WiSe
  • About [CHE-300-020-K-1]: Title: "Physical Chemistry II"; Presence-Time: 56 h; Self-Study: 94 h
  • About [CHE-300-oNr16-K-1]: Title: "Praktikum Physikalische Chemie II (für Biophysik)"; Presence-Time: 28 h; Self-Study: 62 h

Examination achievement PL1

  • Form of examination: written exam (Klausur) (60-90 Min.)

Examination achievement PL2

  • Form of examination: oral examination (15-30 Min.)

Evaluation of grades

All partial module examinations have to be passed. The module grade is the arithmetic mean of all partial examination grades.


Contents

  • Notwendigkeit der Quantenmechanik, Welle Teilchen Dualismus, Schwarzkörperstrahlung,
  • Stationäre Zustände (Schrödinger-Gleichung),
  • Teilchen im Kasten (ein- und dreidimensional),
  • Teilchen auf einem Ring: Drehimpulsquantelung 1D,
  • Teilchen auf einer Kugeloberfläche / starrer Rotator / Drehimpuls-Operatoren,
  • Rotationspektren zweiatomiger Moleküle,
  • harmonischer Oszillator, IR-Spektrum (Übergangsmomente),
  • Wasserstoffatom und Wasserstoffähnliche Ionen, Diskussion der Eigenfunktionen, optische Übergänge,
  • Mehrelektronenatome: Na-Atom als H-Atom mit effektivem Potential, Termschema,
  • Spins im Magnetfeld,
  • Übergänge: zeitabhängige Störungstheorie (Skizze), Anwendung auf IR-, Raman- und NMR-Spektroskopie,
  • Elektronenspektren: Photoelektronenspektrum, XPS/ESCA, Auger-Prozess.
Durchführung von Messungen an fest aufgebauten Apparaturen. Die Experimente kommen aus den Bereichen Elektrochemie und Spektroskopie, die thematisch in den Veranstaltungen zur PCI und PCII behandelt werden.
  • Cyclovoltammetrie
  • UV/Vis-Spektroskopie
  • IR-Spektroskopie

Competencies / intended learning achievements

Die Studierenden werden in der Lage sein…

… physikalisch-chemische Messverfahren einzusetzen, auszuwerten und zu analysieren.

Sie können die Genauigkeit und Anwendungsgebiete spektroskopischer Messverfahren zur Lösung qualitativer und quantitativer analytischer Probleme einschätzen.

Literature

Zur vorlesungsbegleitenden Nacharbeitung des Vorlesungsstoffes ist im Prinzip jedes gängige Lehrbuch der Physikalischen Chemie geeignet. Es werden besonders folgende Alternativen empfohlen:
  • P.W. Atkins, J. de Paula: Physikalische Chemie, Lehr-und Arbeitsbuch (Wiley-VCH, 2008, ISBN 978-3527324910),
  • G. Wedler: Lehrbuch der Physikalischen Chemie (Wiley-VCH, 2004, ISBN 978-3527310661),
  • T. Engel, P. Reid: Physikalische Chemie (Pearson Studium, 2009, ISBN 978-3868940398),
  • D. A. McQuarrie, J. D. Simon: Physical Chemistry – A Molecular Approach (University Science Books, 1997, ISBN 978-0935702996),
  • H. Kuhn, H.-D. Försterling, D. H. Waldeck: Principles of Physical Chemistry (Wiley, 2009, ISBN 978-0470089644).

Quantenmechanische und spektroskopische Grundlagen werden durch die folgende Literatur weiter vertieft:

  • P. W. Atkins, R. Friedman: "Molecular Quantum Mechanics" (Oxford University Press, 2004, ISBN 978-0199274987),
  • J. M. Hollas: Modern Spectroscopy (Wiley, 2003, ISBN 978-0470844168).
Speziell zum Praktikum wird ein gebundenes Skriptum als verbindliches Material zur Verfügung gestellt. Darin sind theoretische Grundlagen, Versuchsbeschreibungen, Auswerteanleitungen, weiterführende Literaturangaben und Sicherheitsanweisungen zusammen gefasst.

Requirements for attendance of the module (informal)

Modules:

Requirements for attendance of the module (formal)

Die nachgewiesene Teilnahme an einer allgemeinen Sicherheitsunterweisung nach Gefahrstoffrecht, die nicht länger als ein Jahr zurückliegt. Solche Sicherheitsunterweisungen werden vom Fachbereich Chemie in regelmäßigen Abständen angeboten; Ort und Zeit werden rechtzeitig durch Aushang und im Internet bekanntgegeben. Zusätzlich zu dieser Allgemeinen Sicherheitsunterweisung findet zu Praktikumsbeginn und als Bestandteil des Praktikums eine auf die Besonderheiten des

Praktikums zugeschnittene praktikumsbezogene Sicherheitsunterweisung statt.

Hinweis: Ohne nachgewiesene Teilnahme an beiden Sicherheitsunterweisungen darf mit den praktischen Arbeiten nicht

begonnen werden.

References to Module / Module Number [PHY-PCII-M-1]

Course of Study Section Choice/Obligation
[PHY-82.681-SG] B.Sc. Biophysics [Core Modules (non specialised)] Grundlagen der Chemie [P] Compulsory