Jan Cvengros: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2023 |
| Name | Herr Dr. Jan Cvengros |
| Adresse | Dep. Chemie und Angew. Biowiss. ETH Zürich, HCI H 101 Vladimir-Prelog-Weg 1-5/10 8093 Zürich SWITZERLAND |
| Telefon | +41 44 633 48 24 |
| cvengros@chem.ethz.ch | |
| Departement | Chemie und Angewandte Biowissenschaften |
| Beziehung | Dozent |
| Nummer | Titel | ECTS | Umfang | Dozierende | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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| 529-0012-02L | Allgemeine Chemie II (AC) | 4 KP | 3V + 1U | H. Grützmacher, J. Cvengros | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | 1) Allgemeine Definitionen 2) VSEPR Model 3) Qualitative Molekülorbitaldiagramme 4) Kugelpackungen, Metallstrukturen 5) Strukturen der Hauptgruppenhalbmetalle 6) Strukturen der Nichtmetalle 7) Darstellungen der Elemente 8) Reaktivität der Elemente 9) Ionische Verbindungen 10) Ionen in Lösung 11) Wasserstoffverbindungen 12) Halogenverbindungen 13) Sauerstoffverbindungen 14) Redoxchemie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Verständnis der grundlegenden Prinzipien der Strukturen, Eigenschaften und Reaktivitäten der Hauptgruppenelemente (Gruppen 1, 2 und 13 bis 18). | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Die Vorlesung ist in 14 Teile gegliedert, in denen grundlegende Phänomene der Chemie der Hauptgruppenelemente diskutiert werden: 1) Einführung in die periodischen Eigenschaften und allgemeine Definitionen –2) VSEPR Modell –3) Qualitative Molekülorbitaldiagramme für einfache anorganische Molekülverbindungen –4) Dichteste Kugelpackungen und Strukturen der Metalle 5) Strukturen der Hauptgruppenhalbmetalle 6) Strukturen der Nichtmetalle 7) Darstellungen der Elemente 8) Reaktivität der Elemente– 9) Ionische Verbindungen 10) Ionen in Lösung 11) Wasserstoffverbindungen 12) Halogenverbindungeen –13) Sauerstoffverbindungen –14) Redoxchemie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Die Folien der Vorlesung sind auf dem Internet unter http://www.gruetzmacher.ethz.ch/education/lectures/lecture-material-allgemeine-chemie---general-chemistry.html zugänglich. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Der Vorlesungsstoff kann in folgendem Lehrbuch, das auch in Englisch erhältlich ist, nachgelesen werden: J. Huheey, E. Keiter, R. Keiter, Anorganische Chemie, Prinzipien von Struktur und Reaktivität, 3. Auflage, deGruyter, 2003. C.E.Housecroft, E.C.Constable, Chemistry, 4th edition, Pearson Prentice Hall, 2010. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Grundlagen zum Verständnis dieser Vorlesung ist die Vorlesung Allgemeine Chemie 1. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Kompetenzen |
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| 529-0234-AAL | Chemistry I Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle andere Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. Please contact Dr. Jan Cvengros for further information at the beginning of the semester | 4 KP | 11R | J. Cvengros | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Chemie I: Chemische Bindung und Molekülstruktur, chemische Thermodynamik und Kinetik, chemisches Gleichgewicht. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Erarbeiten von Grundlagen zur Beschreibung von Aufbau, Zusammensetzung und Umwandlungen der materiellen Welt. Einführung in thermodynamisch bedingte chemisch-physikalische Prozesse. Mittels Modellvorstellungen zeigen, wie makroskopische Phänomene anhand atomarer und molekularer Eigenschaften verstanden werden können. Anwendungen der Theorie zum qualitativen und quantitativen Lösen einfacher chemischer und umweltrelevanter Probleme. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Stöchiometrie Stoffmenge und Stoffmasse. Zusammensetzung von Verbindungen. Reaktionsgleichung. Ideales Gasgesetz. 2. Atombau Elementarteilchen und Atome. Elektronenkonfiguration der Elemente. Periodisches System der Elemente. 3. Chemische Bindung und ihre Darstellung. Raumstruktur von Molekülen. Molekülorbitale. 4. Grundlagen der chemischen Thermodynamik System und Umgebung. Beschreibung des Zustands und der Zustandsänderungen chemischer Systeme. 5. Erster Hauptsatz Innere Energie, Wärme und Arbeit. Enthalpie und Reaktionsenthalpie. Thermodynamische Standardbedingungen. 6. Zweiter Hauptsatz Entropie. Entropieänderungen im System und im Universum. Reaktionsentropie durch Reaktionswärme und durch Stoffänderungen. 7. Gibbs-Energie und chemisches Potential Kombination der zwei Hauptsätze. Reaktions-Gibbs-Energie. Stoffaktivitäten bei Gasen, kondensierten Stoffen und gelösten Spezies. Gibbs-Energie im Ablauf chemischer Reaktionen. Gleichgewichtskonstante. 8. Chemisches Gleichgewicht Massenwirkungsgesetz, Reaktionsquotient und Gleichgewichtskonstante. Gleichgewicht bei Phasenübergängen. 9. Säuren und Basen Verhalten von Stoffen als Säure oder Base. Dissoziationsfunktionen von Säuren. pH-Begriff. Berechnung von pH-Werten in Säure-Base-Systemen und Speziierungsdiagramme. Säure-Base-Puffer. Mehrprotonige Säuren und Basen. 11. Auflösung und Fällung Heterogene Gleichgewichte. Lösungsprozess und Löslichkeitskonstante. Speziierungsdiagramme. Das Kohlendioxid-Kohlensäure-Carbonat-Gleichgewicht in der Umwelt. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Bruce E. Bursten, CHEMISTRY The Central Science, Global Edition, Pearson, 2015 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| 529-2001-AAL | Chemistry I and II Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | 9 KP | 19R | J. Cvengros | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | General Chemistry I and II: Chemical bond and molecular structure, chemical thermodynamics, chemical equilibrium, kinetics, acids and bases, electrochemistry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Introduction to general and inorganic chemistry. Basics of the composition and the change of the material world. Introduction to the thermodynamically controlled physico-chemical processes. Macroscopic phenomena and their explanation through atomic and molecular properties. Using the theories to solve qualitatively and quantitatively chemical and ecologically relevant problems. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Stoichiometry 2. Atoms and Elements (Quantum Mechanical Model of the Atom) 3. Chemical Bonding 4. Thermodynamics 5. Chemical Kinetics 6. Chemical Equilibrium (Acids and Bases, Solubility Equilibria) 7. Electrochemistry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Bruce E. Bursten, CHEMISTRY The Central Science, Global Edition, Pearson, 2015. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Mortimer, Müller CHEMIE (deutsch) Housecroft and Constable, CHEMISTRY (englisch) Oxtoby, Gillis, Nachtrieb, MODERN CHEMISTRY (englisch) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 529-2002-AAL | Chemistry II Belegung ist NUR erlaubt für MSc Studierende, die diese Lerneinheit als Auflagenfach verfügt haben. Alle anderen Studierenden (u.a. auch Mobilitätsstudierende, Doktorierende) können diese Lerneinheit NICHT belegen. | 5 KP | 11R | J. Cvengros, H. Grützmacher | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Chemistry II: Redox reactions, chemistry of the elements, introduction to organic chemistry | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | General base for understanding of inorganic and organic chemistry. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Redoxreactions 2. Inorganic Chemistry Rules for nomenclature of inorganic compounds. Systematic description of the groups of elements in the periodical system and the most important compounds of these elements. Formation of compounds as a consequence of the electronoc structure of the elements. 3. Introduction to organic chemistry Description of the most important classes of compounds and of the functional groups. Principal reactivity of these functional groups. Stereochemistry. Rection mechanisms: SN1- and SN2-reactions, electrophilic aromatic subtitutions, eliminations (E1 and E2), addition reactions (C=C and C=O double bonds). Chemistry of carbony and carboxyl groups. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | C.E.Housecroft, E.C.Constable, Chemistry, 4rd Edition, Pearson, Harlow (England), 2010 (ISBN 0-131-27567-4), Kap. 18-33 | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Th.L.Brown, H.E.LeMay, B.E.Bursten; Chemie, 10. Auflage, Pearson Studium, München, 2007 (ISBN 3-8273-7191-0) D.W.Oxtoby, H.P.Gillis, N.H.Nachtrieb, Principles of Modern Chemistry, Fifth Edition, Thomson, London, 2002 (ISBN 0-03-035373-4) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 529-2002-02L | Chemie II | 5 KP | 2V + 2U | J. Cvengros, J. E. E. Buschmann, P. Funck, E. C. Meister, R. Verel | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Chemie II: Redoxreaktionen, Chemie der Elemente, Einführung in die organische Chemie In dem Fach Chemie II werden die Kompetenzen Prozessverständnis, Systemverständnis, Modellierung, Konzeptentwicklung und Datenanalyse & Interpretation gelehrt, angewandt und geprüft. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Erarbeiten der Grundlagen von anorganischer und organischer Stoffchemie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | 1. Redoxreaktionen 2. Anorganische Stofflehre Regeln und Beispiele anorganischer Nomenklatur: Verbindungen, Ionen, Säuren, Salze, Komplexverbindungen. Ein Gang durch die Elementgruppen, ihrer Typologie und ihrer wichtigen Verbindungen. Beschreibung einiger bedeutender industrieller Produktionsverfahren. Das Entstehen von Verbindungen als Konsequenz der Elektronenstruktur der Valenzschale. 3. Einführung in die Organische Chemie Stofflehre: Beschreibung der wichtigsten Stoffklassen und funktionellen Gruppen, Einführung in deren Reaktivität. Stereochemie: Raumanordnung von Molekülbausteinen. Reaktionsmechanismen: SN1 und SN2- Reaktionen; Elektrophile aromatische Substitution; E1- und E2- Eliminationsreaktionen; Additionsreaktionen an C=C-Doppelbindungen; Chemische Reaktivität von Carbonyl- und von Carboxylgruppen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Literatur | Theodore L. Brown, H. Eugene LeMay, Bruce E. Bursten, CHEMIE. 14. Auflage, Pearson Studium, 2018. D.W.Oxtoby, H.P.Gillis, N.H.Nachtrieb, PRINCIPLES OF MODERN CHEMISTRY, 8th Edition, Thomson, London, 2016. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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| 529-2003-00L | Chemie II | 4 KP | 2V + 1U | J. Cvengros, P. J. Walde, W. R. Caseri | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kurzbeschreibung | Einführung in die organische Chemie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Lernziel | Erarbeiten der Grundlagen der organischen Chemie | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Inhalt | Struktur, Nomenklatur, Eigenschaften und Reaktivität von wichtigsten Stoffklassen in organischer Chemie (Kohlenwasserstoffe, Halogenderivate, Alkohole, Amine, Carbonylverbindungen). Reaktionsmechanismen: SN1 und SN2- Reaktionen; Elektrophile aromatische Substitution; E1- und E2- Eliminationsreaktionen; Additionsreaktionen an C=C-Doppelbindungen; Chemische Reaktivität von Carbonyl- und von Carboxylgruppen. Stereochemie: Raumanordnung von Molekülbausteinen. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Skript | Vorlesungsfolien | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Voraussetzungen / Besonderes | Verständnis der Konzepte aus der Vorlesung Chemie I | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
| Kompetenzen |
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