Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2019

Chemie Bachelor Information
Wahlfächer
Anorganische Chemie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0142-00LAdvanced Organometallic and Coordination Chemistry: Learning from Nature and Industrial Processes
Voraussetzung: Besuch der Lehrveranstaltung 529-0132-00L "Anorganische Chemie III: Metallorganische Chemie und Homogenkatalyse"
W6 KP3GV. Mougel, C. Copéret
KurzbeschreibungThis class will discuss advanced concepts in organometallic, bio-inorganic and coordination chemistry, in the context of homogeneous and heterogeneous catalysis as well as enzymatic processes.
The class will thus cover a broad range of catalytic transformations focusing on the sustainable and efficient use of feedstock molecules, exploring the parallel between industrial and biological systems.
LernzielGain knowledge of catalytic transformations, relevant to processes found in industry and in Nature.
Development of an extended molecular understanding of organometallic, bio-inorganic and coordination chemistry in relation to catalytic transformations.
InhaltSpecific focus will be given to key reactions such as alkane functionalization and homologation, olefin metathesis and polymerization, oxidation, processes related to conversion of C1 molecules (CH4 and CO2), CO/H2 to hydrocarbons (Fischer-Tropsch) and N2/H2 to ammonia (Haber-Bosch) as well as the corresponding enzymatic counterparts.
The fundamental underlying principle of the associated elementary steps and reaction mechanisms involved in these processes, that include C-H activation, O/N-atom transfer reactions, N-N, C-O and C-C bond cleavage and formation will be discussed in details exploiting Molecular Orbital theory and spectroscopy.
SkriptA script is provided on Ilias.
It is expected that the students will consult the accompanying literature.
LiteraturBooks

1) R. Crabtree: the Organometallic Chemistry of Transition Metals – Wiley, 5th Edition

2) TA Albright, JB Burdett, MH Whangbo: Orbital Interactions in Chemistry – Wiley Interscience

3) Moore and Janes: Metal-Ligand Bonding – Oxford Chemistry
Primers

4) Lippart and Berg: Principles of Bio-inorganic Chemistry – Wiley
Voraussetzungen / Besonderesit is expected that students will have knowledge of AC-III or similar class/level.
Organische Chemie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0242-00LSupramolecular ChemistryW6 KP3GY. Yamakoshi, B. M. Lewandowski
KurzbeschreibungPrinzipien molekularer Erkennung: Komplexierung von Anionen, Kationen und technol. Anwendungen; Kompl. von Neutralmolekülen in wässr. Lösung; nichtkovalente Wechselwirkungen mit aromatischen Ringen; Wasserstoffbrückenbindungen; molekulare Selbstassoziation – ein chemischer Zugang zu Nanostrukturen; Thermodynamik und Kinetik von Komplexierungsprozessen; Synthese von Rezeptoren; Templateffekte.
LernzielZiel der Vorlesung ist das Verständnis von Natur und Stärke der nichtkovalenten zwischenmolekularen Wechselwirkungen sowie von Solvatationseffekten bei der Assoziation von Molekülen und/oder Ionen. Die Vorlesung (2 h) wird durch eine Übungsstunde (1 h) ergänzt, bei der die Synthese von Rezeptoren und andere synthetische Aspekte der Supramolekularen Chemie im Vordergrund stehen.
InhaltPrinzipien molekularer Erkennung: Komplexierung von Kationen und Anionen sowie entspr. technologische Anwendungen, Komplexierung von Neutralmolekülen in wässriger Lösung, nichtkovalente Wechselwirkungen mit aromatischen Ringen, Wasserstoffbrückenbindungen, Selbstassoziation von Molekülen – ein chemischer Zugang zu Nanostrukturen, Thermodynamik und Kinetik von Komplexierungsprozessen; Synthese von Rezeptoren; Templateffekte.
SkriptEin Skript kann zu Beginn der Vorlesung erworben werden. Übungsaufgaben und Lösungen werden über das Internet zur Verfügung gestellt.
LiteraturKeine Pflichtliteratur. Ergänzungsliteratur wird im Rahmen der Vorlesung und im Skript vorgestellt.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: organisch- und physikalisch-chemische Vorlesungen der ersten zwei Studienjahre.
Physikalische Chemie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0442-00LAdvanced Kinetics Information W6 KP3GH. J. Wörner, J. Richardson
KurzbeschreibungDiese Vorlesung befasst sich mit den quantendynamischen Grundlagen der chemischen Reaktionskinetik und führt in die experimentellen Methoden der zeitaufgelösten Molekularspektroskopie ein.
LernzielIn dieser Vorlesung werden die konzeptuellen Grundlagen der chemischen Reaktionskinetik vermittelt und es wird gezeigt, wie molekulare Primärprozesse experimentell beobachtet werden können.
SkriptWird online zur Verfügung gestellt.
LiteraturD. J. Tannor, Introduction to Quantum Mechanics: A Time-Dependent Perspective
R. D. Levine, Molecular Reaction Dynamics
S. Mukamel, Principles of Nonlinear Optical Spectroscopy
Z. Chang, Fundamentals of Attosecond Optics
Voraussetzungen / Besonderes529-0422-00L Physikalische Chemie II: Chemische Reaktionskinetik
529-0440-00LPhysical Electrochemistry and ElectrocatalysisW6 KP3GT. Schmidt
KurzbeschreibungFundamentals of electrochemistry, electrochemical electron transfer, electrochemical processes, electrochemical kinetics, electrocatalysis, surface electrochemistry, electrochemical energy conversion processes and introduction into the technologies (e.g., fuel cell, electrolysis), electrochemical methods (e.g., voltammetry, impedance spectroscopy), mass transport.
LernzielProviding an overview and in-depth understanding of Fundamentals of electrochemistry, electrochemical electron transfer, electrochemical processes, electrochemical kinetics, electrocatalysis, surface electrochemistry, electrochemical energy conversion processes (fuel cell, electrolysis), electrochemical methods and mass transport during electrochemical reactions. The students will learn about the importance of electrochemical kinetics and its relation to industrial electrochemical processes and in the energy seactor.
InhaltReview of electrochemical thermodynamics, description electrochemical kinetics, Butler-Volmer equation, Tafel kinetics, simple electrochemical reactions, electron transfer, Marcus Theory, fundamentals of electrocatalysis, elementary reaction processes, rate-determining steps in electrochemical reactions, practical examples and applications specifically for electrochemical energy conversion processes, introduction to electrochemical methods, mass transport in electrochemical systems. Introduction to fuel cells and electrolysis
SkriptWill be handed out during the Semester
LiteraturPhysical Electrochemistry, E. Gileadi, Wiley VCH
Electrochemical Methods, A. Bard/L. Faulkner, Wiley-VCH
Modern Electrochemistry 2A - Fundamentals of Electrodics, J. Bockris, A. Reddy, M. Gamboa-Aldeco, Kluwer Academic/Plenum Publishers
Analytische Chemie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0042-00LStructure Elucidation by NMRW4 KP2GM.‑O. Ebert
KurzbeschreibungStrukturaufklärung komplexer organischer Molekule mit NMR-Methoden
LernzielStrukturaufklärung komplexer organischer Moleküle (inkl. Peptide, Oligosaccharide und Oligonukleotide) mit moderner 1D und 2D NMR-Spektorskopie. Dabei wird das Schwergewicht auf die optimale Auswahl der auf das Problem zugeschnittenen Methoden, die Interpretation und mögliche Artefakte gelegt. Lösen und Diskutieren von praktischen Fallstudien/Problemen demonstrieren die einzelnen Methoden. Methoden. Die kombinierten Anwendungen mehrerer Methoden bilden ein Schwergewicht im letzten Drittel des Semesters.
InhaltAnwendung der Multipuls- und 2D-NMR-Spektroskopie zur Strukturaufklärung mittelgrosser bis komplexer organischer Moleküle. Homonukleare und heteronukleare Verschiebungskorrelation über skalare Kopplung; ein- und zweidimensionale Methoden, die auf dem Kern Overhauser Effekt beruhen. Strategien zur Auswahl der auf das Problem zugeschnittenen Methoden, Interpretation und Artefakte.
SkriptSkripte werden in der Vorlesung abgegeben (auf Englisch)
Literatur"T.D.W. Claridge, High Resolution NMR Techniques in Organic Chemistryî, Pergamon Press, 1999. (NMR Teil)
Weitere Literatur und Originalzitate sind im Skript aufgeführt."
Voraussetzungen / Besonderes"Die Unterrichtssprache ist Englisch
Voraussetzung:
529-0051-00 ""Analytische Chemie I (3. Semester)""
529-0058-00 ""Analytische Chemie II (4. Semester)""
(oder äquivalent)"
Biologische Chemie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0732-00LProteins and LipidsW6 KP3GD. Hilvert
KurzbeschreibungAn overview of the relationship between protein sequence, conformation and function.
LernzielOverview of the relationship between protein sequence, conformation and function.
InhaltProteins, structures and properties, (bio)synthesis of polypeptides, protein folding and design, protein engineering, chemical modification of proteins, proteomics.
LiteraturGeneral Literature:
- T.E. Creighton: Proteins: Structures and Molecular Properties, 2nd Edition, H.W. Freeman and Company, New York, 1993.
- C. Branden, J. Tooze , Introduction to Protein Structure, Garland Publishing, New York, 1991.
- J. M. Berg, J. L. Tymoczko, L. Stryer: Biochemistry, 5th edition, H.W. Freeman and Company, New York, 2002.
- G.A. Petsko, D. Ringe: Protein Structure and Function, New Science Press Ltd., London, 2004.

Original Literature:
Citations from the original literature relevant to the individual lectures will be assigned weekly.
Chemische Aspekte der Energie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0191-01LRenewable Energy Technologies II, Energy Storage and Conversion
Die Vorlesungen Renewable Energy Technologies I (529-0193-00L) und Renewable Energy Technologies II (529-0191-01L) können unabhängig voneinander besucht werden.
W4 KP3GT. Schmidt, L. Gubler
KurzbeschreibungGlobal & Swiss energy system. Storage: Pumped water, flywheels, compressed air. Hydrogen as energy carrier; electrolysis; power-to-gas. Fuel cells: from fundamentals to systems; Fuel cell vehicles; electrochemical storage in batteries. supercapacitors and redox flow cells; electromobility. The main focus of the lecture will be on electrochemical energy conversion and storage.
LernzielStudents will recognize the importance of energy storage in an industrial energy system, specifically in the context of a future system based on renewable sources. The efficient generation of electricity from hydrogen in fuel cells, and the efficient energy storage in batteries and supercapacitors will be introduced. Students will get a detailed insight into electrochemical energy conversion and storage, which will play an important role in future energy systems.
Literatur- Tester, J.W., Drake, E.M., Golay, M.W., Driscoll, M.J., Peters, W.A.: Sustainable Energy - Choosing Among Options (MIT Press, 2005).
- C.H. Hamann, A. Hamnett, W. Vielstich; Electrochemistry, Wiley-VCH (2007).
- K. Krischer, K. Schönleber: Physiccs of Energy Conversion, De Gruyter (2015)
- R. Schlögl, Chemical Energy Storage, De Gruyter (2013)
Voraussetzungen / BesonderesPlease note that this is a 3 hours/week lecture including exercises, i.e., exercises will be included and are not separated. It is therefore highly recommended to attend the full 3 hours every week.

Participating students are required to have basic knowlegde of chemistry and thermodynamics.
Informatikgestützte Chemie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0474-00LQuantenchemieW6 KP3GM. Reiher, T. Weymuth
KurzbeschreibungEinführung in Konzepte der Elektronenstruktur-Theorie und in die Methoden der numerischen Quantenchemie; begleitende Übungen mit Papier und Bleistift, sowie Anleitungen zu praktischen Berechnungen mit Quantenchemie-Programmen am Computer.
LernzielChemie kann inzwischen vollständig am Computer betrieben werden, eine intellektuelle Leistung, für die 1998 der Nobelpreis an Pople und Kohn verliehen wurde. Diese Vorlesung zeigt, wie das geht. Erarbeitet wird dabei die Vielteilchen-Quantentheorie von Mehrelektronensystemen (Atome und Moleküle) und ihre Implementierung in Computerprogramme. Es soll ein vollständiges Bild der Quantenchemie vermittelt werden, das alles Rüstzeug zur Verfügung stellt, um selbst solche Berechnungen durchführen zu können (sei es begleitend zum Experiment oder als Start in eine Vertiefung dieser Theorie).
InhaltGrundlegende Konzepte der Vielteilchen-Quantenmechanik. Entwicklung der Mehrelektronentheorie für Atome und Moleküle; beginnend bei der harmonischen Näherung für das Kern-Problem und bei der Hartree-Fock-Theorie für das elektronische Problem über Moeller-Plesset-Störungstheorie und Konfigurationswechselwirkung zu Coupled-Cluster und Multikonfigurationsverfahren. Dichtefunktionaltheorie. Verwendung quantenchemischer Software und Problemlösungen mit dem Computer.
SkriptEin Skript zu allen Vorlesungsstunden wird zur Verfügung gestellt (die aufgearbeitete Theorie wird durch praktische Beispiele kontinuierlich begleitet). Starten Sie hier, um die Online-Materialien zu finden: Link
LiteraturLehrbücher:
F.L. Pilar, Elementary Quantum Chemistry, Dover Publications
I.N. Levine, Quantum Chemistry, Prentice Hall

Hartree-Fock in Basisdarstellung:
A. Szabo and N. Ostlund, Modern Quantum Chemistry: Introduction to Advanced Electronic Structure Theory, McGraw-Hill

Bücher zur Computerchemie:
F. Jensen, Introduction to Computational Chemistry, John Wiley & Sons
C.J. Cramer, Essentials of Computational Chemistry, John Wiley & Sons
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:einführende Vorlesung in Quantenmechanik (z.B. Physikalische Chemie III: Quantenmechanik)
Materialwissenschaft
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
327-1206-00LAdvanced Building Blocks for Soft MaterialsW5 KP4GJ. Vermant, A. D. Schlüter
KurzbeschreibungPart 1 of the course (Spring semester) focuses on the chemistry of the building blocks and to learn how structures can be manipulated by chemistry, composition and phase behaviour. The goal is to learn what can be done, both in an idealized research environment and in the realm of industrial scale production.
LernzielThe goal of the two courses combined is to present the students with a toolbox for materials engineers to design, study and make soft materials.
InhaltWhere physics, chemistry and biology meet engineering.
SkriptCopies of the slides and a set of lecture notes will be provided.
LiteraturFor the first and the second part combined there are a few books of recommended reading, but their is no textbook that we will rigorously follow.

Introduction to Soft Matter: Synthetic and Biological Self-Assembling Materials Paperback by Ian W. Hamley
ISBN-13: 978-0470516102 ISBN-10: 0470516100

Structured Fluids: Polymers, Colloids, Surfactants
by Thomas A. Witten, Philip A. Pincus (OXford)
ISBN-13: 978-0199583829 ISBN-10: 019958382X
Industrielle Chemie
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0192-00LIndustrial Chemistry
Ersatz für 529-0502-00L Catalysis
W4 KP3GJ. A. van Bokhoven, M. Ranocchiari
KurzbeschreibungIn der Vorlesung wird beschrieben, wie die wichtigsten Chemikalien und Zwischenprodukte sowohl aus chemischer Sicht als auch aus der Perspektive chemischer Technologie/Verfahrenstechnik hergestellt werden. Reaktionsmechanismen bis zum Reaktordesign werden abgedeckt.
LernzielVermitteln der Grundlagen der Reaktionsmechanismen und Reaktordesign der wichtigsten Chemikalien und Zwischenprodukte.
InhaltDie allermeisten Zwischenprodukte und Chemikalien stammen aus Kohle, Öl oder Gas. Die Entwicklung dieser Prozesse über einen Zeitraum von mehr als hundert Jahren hat zu faszinierenden chemischen Prozessen geführt. In der Vorlesung wird beschrieben, wie die wichtigsten Chemikalien und Zwischenprodukte sowohl aus chemischer Sicht als auch aus der Perspektive chemischer Technologie/Verfahrenstechnik hergestellt werden. Reaktionsmechanismen bis zum Reaktordesign werden abgedeckt.
SkriptZusätzliche Unterlagen werden auf der Webseite publiziert:
Link
LiteraturHans-Jürgen Arpe, Industrial Organic Chemistry, 5th Edition, Wyley-VCH, 2010

G. P. Chiusoli, P. M. Maitlis, Metal-catalysis in Industrial Organic Processes, RSC Publishing, 2008
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