LFU:online

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: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - die Chemie der Hauptgruppenelemente, einschließlich ihrer Darstellung, Eigenschaften und Reaktivitäten, zu verstehen und anzuwenden; - die Bedeutung der Hauptgruppenchemie in der Grundlagenforschung und in industriellen Prozessen unter Berücksichtigung ökologischer und toxikologischer Zusammenhänge zu verstehen und kritisch zu diskutieren; - experimentelle Methoden zur Untersuchung der Chemie der Hauptgruppenelemente zu verstehen und anzuwenden; - die Chemie der Nebengruppenelemente, insbesondere der d-Block-Elemente einschließlich grundlegender Bindungsmodelle und Reaktivitäten von Koordinationsverbindungen zu verstehen und anzuwenden; - Eigenschaften, Vorkommen und Gewinnung der d-Metalle zu kennen, zu verstehen und anzuwenden, sowie wichtige Verbindungsklassen und technisch wichtige Prozesse zu kennen und zu beschreiben; - bioanorganische Aspekte und die Chemie der Lanthanoide und Actinoide zu verstehen und zu diskutieren.

Anmeldevoraussetzung: positive Beurteilung von Pflichtmodul 3

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage: - grundlegende chemische Reaktionen in wässriger Lösung zu verstehen, zu beschreiben und durchzuführen, einschließlich Löse- und Fällungsreaktionen, Säure-Base-Reaktionen, Redoxreaktionen und Komplexbildungsreaktionen; - die Eigenschaften von Salzen, Metallen, Säuren und Basen anhand von analytischen Beobachtungen und Befunden experimentell zu identifizieren; - Experimente durchzuführen, Daten zu sammeln, zu analysieren und zu interpretieren, um wissenschaftliche Schlussfolgerungen zu ziehen und die Ergebnisse in schriftlicher und mündlicher Form zu kommunizieren.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - thermodynamische Konzepte und Methoden zu verstehen und anzuwenden, um chemische Systeme zu analysieren und zu beschreiben; - Zustandsgleichungen von Gasen zu formulieren und anzuwenden, um das Verhalten von Gasen zu verstehen und zu beschreiben; - die Begriffe Enthalpie, Entropie, Freie Energie und Freie Enthalpie zu definieren und zu nutzen, um chemische Reaktionen und Prozesse zu beschreiben; - die Bedeutung von Phasengleichgewichten und kolligativen Eigenschaften zu verstehen und anzuwenden, um die physikalischen Eigenschaften von Lösungen zu beschreiben.

Anmeldevoraussetzung: keine

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - die chemischen Bindungen in Kohlenwasserstoffen zu verstehen und die grundlegenden Aspekte der Nomenklatur organischer Verbindungen zu erklären und anzuwenden; - die Struktur und Stereochemie von organischen Verbindungen zu beschreiben und die Herstellung und Reaktionen von verschiedenen Klassen organischer Verbindungen, einschließlich Alkane, Alkylhalogenide, Alkohole, Ethern, Aminen, Alkenen, Alkinen, Allenen, Aromaten, Carbonylverbindungen, Carbonsäuren und Carbonsäurederivaten zu erläutern; - Reaktionsmechanismen zu verstehen und zu erklären einschließlich nukleophiler Substitution, Eliminationsreaktionen, Additionsreaktionen und elektrophiler aromatischer Substitution; - Methoden zur Strukturaufklärung und Analyse von organischen Verbindungen zu verstehen und zu erklären; - Grundlagen der Massenspektrometrie zur Identifizierung, Charakterisierung und Strukturaufklärung organischer Verbindungen zu verstehen, einschließlich der natürlichen Isotopenhäufigkeiten der Elemente; - die Funktionsweise von Massenspektrometern mit homogenen und statischen Feldern zu erklären und die verschiedenen Methoden zur Ionisierung von flüchtigen organischen Verbindungen und nichtflüchtigen (Bio-)Molekülen zu unterscheiden; - radikalisch induzierte und ladungsinduzierte Fragmentierungsmechanismen organischer Verbindungen zu beschreiben und ihre Kenntnisse zur Berechnung von Isotopenprofilen und zur Verwendung von Datenbanken für thermochemische, thermophysikalische und Ionenenergie-Daten sowie EI-Massenspektren anzuwenden.

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: positive Beurteilung der Pflichtmodule 1 (Physik), 2 (Mathematik) und 7 (Physikalische Chemie A)

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - die Grundlagen physikalisch-chemischer Messtechnik zu verstehen, zu interpretieren und anzuwenden, einschließlich der Massen-, Temperatur- und Druckmessung, Vakuumerzeugung, Auswertung von Messdaten und Messunsicherheit sowie Kurvenanpassung; - Messungen von physikalisch-chemischen Größen durchzuführen und auszuwerten; - Phasengleichgewichte zu verstehen und konzeptionell anzuwenden, einschließlich der Interpretation von Phasendiagrammen und der Vorhersage von Phasenübergängen.

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 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, - die kinetische Theorie idealer Gase auf mikroskopisch-mechanischer Basis zu verstehen; - die vektoriellen und skalaren Maxwell-Boltzmann-Geschwindigkeits- und -Energieverteilungsfunktionen zu begründen und herzuleiten; - die mikroskopische Statistik der Gasteilchen zu verstehen und auf die quantitative Beschreibung von Transporteigenschaften (Wärmeleitung, Viskosität, Diffusion) anzuwenden; - die empirischen Ratengesetze von chemischen Reaktionen unter Berücksichtigung der Reaktionsordnung und -molekularität zu berechnen und zu erklären; - verschiedene Reaktionstypen mechanistisch zu unterscheiden und zu beschreiben, einschließlich Kettenreaktionen, autokatalytischen Reaktionen und Reaktionen mit vorgelagertem Gleichgewicht; - empirische Geschwindigkeitsgesetze auf Basis der Näherung stationärer Zustände herzuleiten; - die kinetischen Gesetze für autokatalytische Reaktionen auf empirische Pandemiemodelle anzuwenden; - die Berechnung makroskopischer Größen aus mikroskopischen Eigenschaften zu verstehen und anzuwenden, z. B. auf Gleichgewichtskonstanten; - die Boltzmann-Verteilung, sowie die Fermi-Dirac-Verteilung und ihre Anwendung auf chemische Systeme zu verstehen; - chemische Gleichgewichte und Aktivitätskoeffizienten zu berechnen und anzuwenden, einschließlich Quantenstatistik, reguläre Mischungen, Mischungsentropie, Aktivitätskoeffizienten und chemische Potentiale.

Anmeldevoraussetzung: positive Beurteilung des Pflichtmoduls 14 (Biochemie A)

Lernergebnis: Die Studierenden sind in der Lage, - grundlegende Konzepte der Stoffwechselwege des Energiemetabolismus einschließlich Pentosephosphatweg, Glykogenmetabolismus, Lipidmetabolismus, Aminosäuremetabolismus und Nukleotidstoffwechsel zu verstehen und zu erklären; - die Mechanismen der Regulation und Koordination des Energiestoffwechsels zu beschreiben; - die Grundprinzipien der Synthese und Regulation von Biomolekülen (DNA, RNA, Proteinen) sowie der Genexpression, Transkription, RNA-Prozessierung und Signaltransduktion zu verstehen und zu erklären; - grundlegende biochemische Methoden und Techniken einschließlich Analyse, Klonierung, Synthese und Sequenzierung von Nukleinsäuren, Expression, Reinigung, Sequenzierung und Struktur von Proteinen, Identifikation, Quantifizierung, Lokalisation und Funktionsanalyse von Protein:RNA:Liganden-Interaktionen zu verstehen und anzuwenden; - grundlegende Methoden der Chromatographie und Massenspektrometrie sowie die Anwendung von Systembiologie (Genomics, Proteomics, Metabolomics) zu verstehen und anzuwenden; - die Anwendung von Modellorganismen und Modellsystemen für physiologische und pathologische Signaltransduktionskaskaden sowie der Biotechnologie zu verstehen und anzuwenden; - bioinformatische und statistische Verfahren zur Auswertung von OMICs-Datensätzen anzuwenden; - Methoden der explorativen Datenverarbeitung anzuwenden und zu visualisieren; - systembiologische Analysemethoden anzuwenden, um komplexe biologische Zusammenhänge zu verstehen und zu beschreiben

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.