101-0603-01L  Chemistry for Civil Engineers

SemesterSpring Semester 2021
LecturersR. J. Flatt
Periodicityyearly recurring course
Language of instructionGerman



Courses

NumberTitleHoursLecturers
101-0603-01 GChemie für Bauingenieure3 hrs
Fri08:45-11:30HPH G 2 »
06.05.14:45-16:30HIL E 3 »
R. J. Flatt

Catalogue data

AbstractChemistry is an important fundamental topic for civil engineers, e.g. in understanding the properties of building materials, the natural environment (atmosphere and solutions) and the reaction of building materials with the environment (corrosion of metals, durability). The course intends to teach the fundamentals of chemistry (see table of contents) with a focus on these applied topics.
ObjectiveUnderstanding the basic principles of chemistry with particular emphasis on applications in civil engineering.
ContentAtome und Moleküle: Aufbau der Atome, Protonen, Neutronen, Elektronen, Molmasse, das Periodensystem, Isotope, Radioaktivität, Halbwertszeiten, Beispiel Radon, Bindungstypen (kovalent, ionisch und metallisch), Lewis Formeln, Elektronegativität

Gase: Druck und Temperatur, Gasgesetze, Ideales Gasgesetz, Partialdruck, die Atmosphäre, Ozongleichgewicht

Zwischenmolekulare Kräfte (London Dispersions, Dipol, H-Brücken), Siedepunkte, Viskosität, Spezialfall Wasser. Metallische Bindung, Metalle, Gitterstrukuren, Ingenieurkenngrössen (E-Modul, thermische Ausdehnung)

Physikalische Gleichgewichte (Verdampfen/Kondensieren), Dampfdruck, Gleichgewichtszustand, Phasendiagramme,

Elektrolyte, Hydratation, Löslichkeit von Gasen und Salzen, Gitterenthalpie, Löslichkeitsprodukte, Kalk/CO2 Gleichgewichte

Das chemische Gleichgewicht, Reaktionsgleichungen, Massenwirkungsgesetz, Gleichgewichtskonstanten, Einfluss von Konzentration und Temperatur, thermodynamischer Ursprung des Gleichgwichts (Freie Enthalpie G als Kriterium für spontane Reaktionen, G und Gleichgewichtskonstante K)

Säuren und Basen, konjugierte Säure Base Paare, Hydrolyse, starke und schwache Säuren, pH Wert, Alkalinität des Betons, Pufferlösung, Pufferkapazität, Indikatoren, Löslichkeit und pH, Autoprotolyse

Kohlenwasserstoffe, Hybridisierung C-Atome, C-C Bindung, Einteilung der Kohlenwasserstoffe, Funktionelle Gruppen. Polymere, Polymerisation, Polykondensation, Makromoleküle, Einfluss auf Bindungskräfte zwischen Makromolekülen, wichtige Thermoplaste im Bauwesen

Chemische Kinetik, Gleichgewicht, Aktivierungdsenergie, Reaktionsgeschwindigkeit, Geschwindigkeitsgesetze, Reaktionsmechanismen, Einfluss der Temperatur

Redox Prozesse, Oxidationszahl, Halbreaktion, galvanische Zellen, Standardpotenziale, Spannungsreihe, Verknüpfung mit Thermodynamik, Nernst Gleichung

Galvanische Zellen, Konzentrationszellen, Ionensensitive Elektroden, Daniell Element, Batterien, Elektrolyse, Aluminiumgewinnung.

Korrosion als Systemeigenschaft Werkstoff/Umwelt, Korrosionsformen, elektrochemischer Mechanismus der Korrosion, anodische und kathodische Teilreaktionen, Potential-pH Diagramme
Lecture notesDer Kurs wird als TORQUE (Tiny, Open-with-Restrictions courses focused on QUa-lity and Effectiveness) angeboten. Die Studierenden sollen dabei jede Woche zur Vorbereitung des Kurses einige Videoeinheiten anschauen. Diese Videoeinheiten sowie zusätzlich auch Folien und Texteinheiten dazu sind auf Moodle abrufbar.
LiteraturePeter W. Atkins, Loretta Jones
Chemie - einfach alles
WILEY-VCH, zweite Auflage(2006)

Performance assessment

Performance assessment information (valid until the course unit is held again)
Performance assessment as a semester course
In examination block forBachelor's Degree Programme in Civil Engineering 2014; Version 01.08.2016 (Examination Block)
ECTS credits3 credits
ExaminersR. J. Flatt
Typesession examination
Language of examinationGerman
RepetitionThe performance assessment is offered every session. Repetition possible without re-enrolling for the course unit.
Mode of examinationwritten 120 minutes
Additional information on mode of examinationFreiwillige Lernelemente: Während des Semesters finden 3 Prüfungen (Dauer jeweils 45 Minuten) statt, welche benotet werden. Die Durchschnittsnote dieser 3 Prüfungen kann sich bis 0.25 Notenpunkte verbessernd auf die finale Sessionsprüfungsnote auswirken:
5.50 und darüber => 0.25 Notenpunkte
5.00 – 5.50 => 0.20 Notenpunkte
4.50 – 5.00 => 0.15 Notenpunkte
4.00 – 4.50 => 0.10 Notenpunkte.

Hilfsmittel schriftlich: Den Studierenden wird an der Prüfung ein Periodensystem der Elemente und eine Zusammenfassung mit den wichtigsten Formeln von den Examinatoren abgegeben. Es dürfen keine von den Studierenden selber mitgebrachten schriftlichen Hilfsmittel verwendet werden.
Einfache Taschenrechner sind erlaubt (nicht programmierbar, keine graphische Darstellung von Funktion, kein Gleichungslöser, keine externe Kommunikationsmöglichkeit). Beispiele für solche Taschenrechner sind: Canon F-702i, Casio FX-82 Solar, Hewlett-Packard HP 10BII+, Sharp EL-500W, Texas Instruments TI-30 eco RS, Texas Instruments TI-30X IIS, Texas Instruments TI-30XS MultiView.
Written aidsSiehe unter "Zusatzinformation zum Prüfungsmodus".
If the course unit is part of an examination block, the credits are allocated for the successful completion of the whole block.
This information can be updated until the beginning of the semester; information on the examination timetable is binding.

Learning materials

No public learning materials available.
Only public learning materials are listed.

Groups

No information on groups available.

Restrictions

There are no additional restrictions for the registration.

Offered in

ProgrammeSectionType
Civil Engineering BachelorFirst Year ExaminationsOInformation