LFU:online

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - die Grundlagen der Mechanik und der Bewegung von Massenpunkten und starren Körpern zu verstehen und anzuwenden, einschließlich der Berechnung von Kräften, Drehmomenten, Geschwindigkeiten, Beschleunigungen und Arbeit; - die Gesetze der Mechanik auf komplexe Systeme und deformierbare Medien anzuwenden; - Schwingungen und Wellen sowie hydrostatische und hydrodynamische Phänomene zu verstehen und anzuwenden, einschließlich der Berechnung von Frequenzen, Wellenlängen und Strömungsgeschwindigkeiten; - Konzepte der Optik, Kern- und Teilchenphysik sowie Atomphysik zu verstehen und anzuwenden; - die Gesetze der Elektrostatik, Magnetostatik und Elektrodynamik zu verstehen und anzuwenden, einschließlich der Berechnung von elektrischen und magnetischen Feldern, Spannungen, Strömen und Kräften; - die physikalischen Konzepte der Kernspaltung, Kernfusion und Teilchendetektion zu verstehen und zu erklären.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - Aussagenlogik, Mengenlehre und komplexe Zahlen zu verstehen und anzuwenden; - lineare Algebra zu verstehen und anzuwenden, einschließlich Gruppen, Vektorräume, Erzeugendensysteme, Basen, linearen Abbildungen, Matrizen, linearen Gleichungssystemen, orthogonaler Projektion, orthonormalen Basen, Norm, Skalar- und Kreuzprodukt, Determinante, Eigenwert und -vektor, Koordinatentransformation und orthogonalen Abbildungen; - lineare Algebra zur Lösung chemischer und physikalischer Fragestellungen zu nutzen; - mathematische Inhalte zu diskutieren, zu vertiefen und zu präsentieren; - wissenschaftliches Argumentieren im Zusammenhang mit mathematischen Inhalten zu beherrschen; - den Zusammenhang zwischen Mathematik und Chemie zu verstehen und anzuwenden; - ein- und mehrdimensionale reelle Analysis zu verstehen, einschließlich Folgen, Grenzwerten, Banach- und Hilberträumen, Ableitungen, partiellen Ableitungen, totalem Differential, Zwei- und Dreibeinen, implizitem Differenzieren, ein- und mehrdimensionalen Stammfunktionen, Reihen, Potenzreihen, Konvergenzradius, ein- und mehrdimensionalen Taylorreihen, bestimmten und uneigentlichen Integralen, Approximationen, Fourierreihen, Bereichs- und Kurvenintegralen sowie der Theorie der gewöhnlichen und partiellen Differentialgleichungen; - Analysis zur Lösung chemischer und physikalischer Fragestellungen anzuwenden; - die mathematischen Konzepte in Zusammenhang mit realen Phänomenen und Prozessen zu bringen; - mathematische Konzepte auf reale chemische und physikalische Phänomene und Prozesse anzuwenden.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - Konzepte der Atomtheorie, chemischen Formeln und Reaktionsgleichungen, Elektronenstruktur und Eigenschaften der Atome, ionischen und kovalenten Bindung, Molekülstruktur, Molekülorbitale und der chemischen Thermodynamik zu verstehen und anzuwenden; - Reaktionskinetik, chemisches Gleichgewicht, Säuren und Basen, Säure-Base-Gleichgewichte, Löslichkeitsprodukt und Komplex-Gleichgewichte, Elektrochemie und Stoffchemie einschließlich wichtiger natürlich ablaufender und technisch wichtiger anorganischer Reaktionen in wässriger Lösung zu verstehen und anzuwenden; - experimentelle Methoden zur Untersuchung von Gasen, Flüssigkeiten, Feststoffen und Lösungen zu verstehen und anzuwenden; - Reaktionen von Salzen und Metallen mit Wasser, Säuren, Laugen, und Salzschmelzen sowie Simultangleichgewichte zu verstehen und anzuwenden; - Gruppen- und Identifizierungsreaktionen zur Analyse von Ionen und die Trennung und Entfernung von Ionen in Wasser zu verstehen und anzuwenden; - technisch wichtige anorganische Reaktionen in wässriger Lösung zu verstehen und anzuwenden; - Verhaltensregeln für das Arbeiten im chemischen Labor sowie Sicherheits- und Gesundheitsschutzkennzeichnung zu verstehen, einzuhalten und anzuwenden; - gefährliche Arbeiten, persönliche Schutzausrüstung, Gefahrstoffe, Brandschutz und Erste Hilfe zu erkennen, zu verstehen und anzuwenden; - sicheres Arbeiten im chemischen Labor durchzuführen; - chemische Berechnungen, einschließlich der Bestimmung von Stoffmengen, der prozentuellen Zusammensetzungen von Verbindungen und Konzentrationen von Lösungen durchzuführen; - chemische Reaktionsgleichungen, Redox-Gleichungen und Ausbeuten bei chemischen Reaktionen zu verstehen, zu berechnen und anzuwenden; - pH-Wert, schwache Säuren/Basen, mehrprotonige Säuren, Salze schwacher Säuren/Basen, Pufferlösungen, Löslichkeitsprodukt, Fällungsreaktionen, Koordinationsverbindungen und Komplexbildungskonstanten zu verstehen und anzuwenden

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - die Grundlagen der analytischen Chemie, einschließlich chemischer Gleichgewichte und Konzentrationsmaße, zu verstehen und anzuwenden, einschließlich der Verwendung analytischer Geräte und der Durchführung von Probenvorbereitungs- und Aufschlussverfahren; - verschiedene analytische Trennmethoden und -verfahren zu verstehen und anzuwenden, einschließlich Gravimetrie, Maßanalyse, optischer Analysenverfahren und Trennmethoden wie Fällung, Verteilung, Ionenaustausch, Chromatographie und Elektrophorese; - statistische uni- und bivariate Methoden zur Datenanalyse zu verstehen, zu interpretieren und anzuwenden, einschließlich Fehlerfortpflanzung, Hypothesentests, Ausreißertests, Vergleich von Messreihen, Varianzanalyse und Regression; - Grundlagen der chemometrischen Methoden zu verstehen und anzuwenden, einschließlich Grundlagen der statistischen Versuchsplanung und der multivariaten Datenanalyse; - die Bedeutung von chemometrischen Methoden für die Analyse und Interpretation von analytischen Daten zu verstehen; - konkrete analytische Techniken wie Extraktion, Festphasenextraktion, Kalibriertechniken, elektroanalytische Methoden, Gaschromatographie, Flüssigkeitschromatographie, Massenspektrometrie und analytische Kopplungsmethoden zu verstehen und anzuwenden; - die Rolle der analytischen Chemie in der Analyse von Umweltproben und Biomolekülen zu verstehen; - die Bedeutung der analytischen Chemie für andere Bereiche der Chemie und verwandte Disziplinen zu verstehen.

Anmeldevoraussetzung: positive Beurteilung der Pflichtmodule 4 (Analytische Chemie A) und 6 (Anorganische Chemie B)

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - unterschiedliche Techniken der Atomspektroskopie zu beschreiben und zu vergleichen, einschließlich ihrer Funktionsweise, Detektoren, Monochromatoren, Störungen und Anwendungen; - Einsatzgebiete der Atomfluoreszenzspektroskopie und der Plasma-, Funken-, Bogen- und Laser-Emissionsspektroskopie zu erläutern und kritisch zu bewerten; - Methoden zur Behebung von Störungen in der Atomspektroskopie zu kennen und geeignete Analysenmethoden für spezifische Proben auszuwählen; - die Wechselwirkung ionisierender Strahlung mit Materie und die verschiedenen Zerfallsarten zu verstehen, zu beschreiben und zu unterscheiden; - verschiedene Techniken der Radioanalytik (Alpha-, Beta- und Gammaspektroskopie, Flüssigszintillation) zu erläutern und ihre Einsatzgebiete zu bewerten; - technische Anwendungen der Röntgen- und Elektronenspektroskopie zu kennen, zu beschreiben und deren Vor- und Nachteile zu vergleichen; - grundlegende analytische Techniken wie Volumenmessung, Wägung, Fällung, Filtration, Aufschluss und Glühen durchzuführen und geeignete Sicherheits- und Qualitätskontrollmaßnahmen zu kennen und anzuwenden; - gravimetrische und volumetrische Bestimmungen einschließlich Neutralisations- und Redoxmaßanalyse sowie Komplexometrie durchzuführen und die Ergebnisse zu berechnen, zu dokumentieren und kritisch zu bewerten; - instrumentelle Analysetechniken wie Fotometrie, pH-Messung und Leitfähigkeitsmessung anzuwenden und die Ergebnisse statistisch auszuwerten

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - anorganische Verbindungen der Haupt- und Nebengruppenelemente zu synthetisieren und dabei verschiedene präparative Arbeitstechniken anzuwenden; - eine Auswahl von geeigneten ausgewählten Synthesemethoden und Reaktionsbedingungen zu treffen, Laborglasgeräte und -chemikalien richtig handzuhaben; - Filtrations-, Destillations-, Extraktions- und Trocknungsverfahren durchzuführen; - die Synthese von anorganischen Verbindungen mittels festkörperchemischer Methoden durchzuführen, einschließlich der Auswahl von geeigneten Synthesemethoden und -bedingungen, der Handhabung von Apparaturen zur Festkörperreaktion, der Durchführung von Kristallisationen und Trocknungsverfahren sowie der Charakterisierung und Identifizierung der erhaltenen Verbindungen mittels geeigneter Analyseverfahren.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - die Beschränkungen der klassischen Mechanik bei der Beschreibung bestimmter physikalischer Phänomene zu diskutieren und die quantenmechanischen Prinzipien des Aufbaus des Periodensystems auf ausgewählte Systeme anzuwenden; - die Schrödinger-Gleichung zu verstehen, zu erklären und zur Beschreibung der Konfiguration des Heliumatoms zu verwenden; - den physikalischen Ursprung des Pauli-Prinzips im Zusammenhang mit dem Konzept der Austauschwechselwirkung zu beschreiben; - das Konzept des Spins zu erklären und seine Anwendung auf ausgewählte Systeme zu beschreiben; - die physikalisch-chemischen Grundlagen der Elektrochemie zu verstehen, einschließlich elektrochemischer Gleichgewichte und Zellen, Messtechnik und der Struktur der Phasengrenze; - interionische Wechselwirkungen und das Debye-Hückel-Modell zu verstehen und seine Anwendung auf interionische Wechselwirkungen zu erklären; - Elektrodenkinetik und Diffusionsprozesse zu verstehen und die Grundlagen von Passivierung und Korrosion zu kennen und zu erklären.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - Reaktionsmechanismen von elektrophiler und nukleophiler aromatischer Substitution, konjugierter Addition, Alkylierung von Enolaten sowie der Reaktionen von Enolaten mit Carbonylverbindungen zu verstehen und zu erklären; - Reduktionsmethoden, Oxidationsmethoden sowie Olefinierungsmethoden zu verstehen und zu erläutern; - die Konzepte der Chemoselektivität und Schutzgruppenchemie zu verstehen und ihre Anwendungen in der Synthese von organischen Verbindungen zu beschreiben; - pericyclische Reaktionen, Umlagerungen und Fragmentierungen, radikalische Reaktionen sowie die Reaktionen von Schwefel-, Silizium- und Phosphorverbindungen in der organischen Chemie zu verstehen und ihre Anwendungen in der Synthese von organischen Verbindungen zu beschreiben; - die Grundlagen der Kernspinresonanzspektroskopie zu verstehen, einschließlich der physikalischen Grundlagen, Anregung und Detektion, Präzession und Relaxation; - mehrdimensionale Methoden zur Konformationsbestimmung anzuwenden und die strukturelle Charakterisierung organischer Verbindungen mittels 1-dimensionaler und 2-dimensionaler Methoden durchzuführen; - zeitabhängige Effekte wie Linienbreiten und Kinetik zu messen und zu interpretieren, um die Struktur organischer Verbindungen zu charakterisieren; - die Grundregeln für die Arbeitssicherheit im organisch-präparativen Labor zu verstehen und anwenden zu können; - verschiedene Techniken zur Reinigung organischer Verbindungen zu beherrschen, einschließlich Destillation, Filtration, Umkristallisation, Umfällung, Sublimation und Extraktion mit Aufarbeitung auf saure, basische und neutrale Verbindungen; - stöchiometrische Berechnungen für organisch-chemische Reaktionen durchzuführen und Chemiedatenbanken und Formelzeichenprogramme zur Unterstützung zu nutzen.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - die Grundlagen von Zellbiologie, Biochemie und Metabolismus zu verstehen und zu erörtern, einschließlich der Bedeutung von Biomolekülen wie Aminosäuren, Peptiden, Proteinen, Nukleinsäuren, Lipiden und Kohlenhydraten; - die Struktur und Funktion von DNA, RNA, Proteinen, Enzymen und Membranen zu beschreiben und zu erklären; - die Stoffwechselwege des Energiemetabolismus wie Glycolyse, Gluconeogenese, Citratzyklus und oxidative Phosphorylierung zu verstehen und ihre Bedeutung für die Energiegewinnung zu erläutern.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - die Grundlagen der Beschreibung chemischer Systeme im Kontext der theoretischen Chemie wiederzugeben; - die quantenmechanische Beschreibung von Mehrelektronensystemen und die Implikation der Abstrahierung dieser Beschreibung durch inter- und intramolekulare Kräfte im Rahmen der Molekularmechanik zu verstehen; - verschiedene quantenmechanische Methoden sowie Kraftfelder der Molekularmechanik sowohl auf ihre Grundlagen und Anwendung hin zu vergleichen als auch Vorteile, Nachteile und Grenzen zu kontrastieren; - Anwendungsfälle der verschiedenen Methoden wie etwa die Berechnung von Molekülschwingungen oder statistisch-thermodynamischer Eigenschaften des Strukturensembles zu benennen und die Wahl einer passenden Methode für deren Berechnung zu argumentieren; - den Bezug theoretisch-chemischer Berechnungen zu Experimenten aus den unterschiedlichen chemischen Disziplinen herzustellen und Zusammenhänge sowie Unterschiede zu verstehen und zu diskutieren.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - Zusammenhänge zwischen anthropogenen Emissionen und Umweltbelastungen zu verstehen und zu diskutieren; - die chemischen Mechanismen von Treibhauseffekt und Ozonabbau in der Atmosphäre zu beschreiben; - Strategien zur Verringerung von Umweltbelastungen durch chemische Prozesse und Technologien zu beurteilen, einschließlich Regelungen und Standards; - grundlegende Konzepte der Festkörperchemie zu verstehen und zu erklären, einschließlich Thermodynamik, Kinetik und Struktur von Festkörpern; - Verfahren zur Herstellung und Charakterisierung von Festkörpern zu beschreiben, einschließlich Kristallzucht, Synthese aus der Gasphase und Hochdruck-/Hochtemperatursynthese; - Anwendungen von Festkörpern, einschließlich superharter Materialien, Supraleiter, anorganischer Leuchtstoffe und mikro- und nanoporöser Materialien, zu kennen und zu bewerten; - grundlegende Konzepte der Makromolekularen Chemie zu verstehen, einschließlich Polymerisationsgrad, Stereoregularität und Reaktionskinetik; - die wichtigsten industriell relevanten Polymere zu beschreiben, einschließlich ihrer Struktur-Eigenschafts-Beziehungen, Verwendung und Verarbeitung; - die ökologischen Aspekte der Herstellung und Verwendung von Polymeren zu bewerten, einschließlich biokompatibler und medizinischer Spezialpolymere und ihrer Stabilisatorchemie.

Anmeldevoraussetzung: positive Beurteilung der Pflichtmodule 3 (Allgemeine Chemie), 8 (Organische Chemie A ) und 13 (Organische Chemie B)

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - chemische Syntheseapparaturen auszuwählen, aufzubauen und zu bedienen, einschließlich Extraktions- und Destillationsapparaturen; - organische Verbindungen durch Extraktion, Destillation, Umkristallisation und Auftrennung von Substanzgemischen zu isolieren und zu charakterisieren, einschließlich einfacher Synthesen; - geeignete Sicherheitsmaßnahmen bei der Durchführung von chemischen Experimenten zu berücksichtigen, einschließlich der Handhabung von Chemikalien und der Verwendung von Schutzausrüstung; - organische Synthesen als Zugang zu verschiedenen Arten von organischen Verbindungen und Wirkstoffen zu verstehen und anzuwenden, einschließlich der Synthese von Naturstoffen und ausgewählten Verbindungen; - die Prinzipien und Mechanismen von perizyklischen Reaktionen, Carbonylchemie, übergangsmetallvermittelten Reaktionen und asymmetrischer Synthese zu verstehen und zu erklären, einschließlich ausgewählter Reaktionen von Carbonylverbindungen; - moderne Synthesestrategien zur Umwandlung funktioneller Gruppen zu verstehen, zu beherrschen und anzuwenden, einschließlich aktueller Konzepte und Beispiele für die (Total-)Synthese von organischen Verbindungen sowie von Natur- und Wirkstoffen; - Grundlagen der chemischen Biologie zu verstehen und anzuwenden, einschließlich der Festphasensynthese von Peptiden und Nukleinsäuren; - die Prinzipien der Proteinkatalyse und Nukleinsäurekatalyse zu erklären, einschließlich der Rolle von Cofaktoren bei der Regulation von biologischen Systemen; - die Bedeutung von bioorthogonaler Chemie zu verstehen und anzuwenden, einschließlich der Einbindung von Cofaktoren in einfache Regulationsmechanismen.

Anmeldevoraussetzung: positive Beurteilung der Pflichtmodule 3 (Allgemeine Chemie), 8 (Organische Chemie A ) und 13 (Organische Chemie B)

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - organisch-chemisches Arbeiten im Labormaßstab zu beherrschen, einschließlich der Anwendung vertiefender organisch-chemischer Arbeitstechniken, die auf dem Praktikum ¿Organisch-chemische Basisoperationen¿ aufbauen; - Veresterungen, Hydrolysen, Kondensationen, elektrophile Substitutionen am Aromaten sowie Oxidations- und Reduktionsreaktionen durchzuführen; - dünnschichtchromatographische Reaktionskontrolle und säulenchromatographische Produktreinigung durchzuführen sowie Produkte mittels massenspektrometrischer und NMR-spektroskopischer Produktcharakterisierung zu kontrollieren

Anmeldevoraussetzung: positive Beurteilung des Pflichtmoduls 18 (Biochemie B)

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - verschiedene Methoden der DNA- und RNA-Analyse anzuwenden, einschließlich DNA-Sequenzierung, RNA-Präparation und -Separation sowie Nukleinsäure-Hybridisierung; - Proteine zu analysieren und zu charakterisieren, einschließlich Protein-DNA-Interaktionen, Proteinexpression und -reinigung sowie Enzymkinetik-Experimenten; - molekulare Klonierung zu verstehen und anzuwenden, einschließlich DNA-Synthese, -Modifikation und -Isolation sowie Plasmid-Transformationsexperimenten; - das Konzept der Funktion von Proteinen zu verstehen und anzuwenden, einschließlich der Analyse der Proteinstruktur und -funktion sowie der Anwendung von Enzymkinetik-Experimenten; - verschiedene Methoden der DNA-Präparation und -Isolation anzuwenden, einschließlich der Präparation von hochmolekularer DNA und der Anwendung von Zentrifugations- und Fällungsverfahren.

Anmeldevoraussetzung: positive Beurteilung des Pflichtmoduls 15 (Theoretische Chemie A)

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - grundlegende Arbeitstechniken der Theoretischen Chemie auf fachübergreifende Problemstellungen aus den verschiedenen anderen Teilgebieten der Chemie anzuwenden und die Vor- und Nachteile verschiedener Methoden für die gegebene Problemstellung zu kontrastieren; - verschiedene theoretisch-chemische Softwarepakete zur Beschreibung der Quantenmechanik und klassischen Mechanik zu kennen und fachgerecht anzuwenden; - die strukturellen und thermodynamischen Eigenschaften kleiner Moleküle in der Gasphase mit Hilfe quantenmechanischer Methoden zu berechnen und zu interpretieren; - Konformationsensembles und statistisch-thermodynamische Eigenschaften in der flüssigen Phase mittels Molekulardynamik Simulationen vorherzusagen und zu evaluieren; - den atomaren Aufbau kleiner Moleküle sowie biomolekularer Systeme zu verstehen, diese fachgerecht zu visualisieren und strukturelle Zusammenhänge zu interpretieren; - die Validierung theoretisch berechneter Ergebnisse anhand experimenteller Daten durchzuführen und die Gründe eventueller Abweichungen zu argumentieren; - die Ergebnisse ihrer theoretisch-chemischen Berechnungen erfolgreich einem Fachpublikum zu präsentieren; - Grundzüge des textbasierten Arbeitens auf UNIX-Betriebssystemen inklusive der Automatisierung mit Skriptsprachen zu beherrschen.