Suchergebnis: Katalogdaten im Herbstsemester 2022

Chemieingenieurwissenschaften Bachelor Information
1. Semester
Obligatorische Fächer Basisprüfung
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0011-02LAllgemeine Chemie I (AC) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O3 KP2V + 1UA. Togni
KurzbeschreibungEinführung in die Chemie von ionischen Gleichgewichten: Säuren und Basen, Redoxreaktionen, Komplexbildung und Fällungsreaktionen
LernzielVerstehen und Beherrschen von ionischen Gleichgewichten in qualitativer und quantitativer Hinsicht
InhaltGleichgewicht und Gleichgewichtsbedingungen, ein- und mehrprotonige Säuren und Basen in wässriger Lösung, Berechnung von Gleichgewichtskonzentrationen, Aciditätsfunktionen, Lewis-Säuren, Säuren in nicht-wässrigen Medien, Redoxreaktionen, Galvanische Zellen, Elektrodenpotentiale, Nernst-Gleichung, Metallkomplexe, Stufenweise Komplexbildung, Fällungsreaktionen
SkriptKopien der Vorlesungspräsentationen sowie andere Unterlagen werden als PDF über die moodle-Plattform zur Verfügung gestellt
LiteraturC. E. Housecroft & E. C. Constable: Chemistry, An Introduction to Organic, Inorganic and Physical Chemistry, 4th Edition, Prentice Hall / Pearson, 2010, ISBN 978-0-273-71545-0
529-0011-03LAllgemeine Chemie I (OC) Information Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O3 KP2V + 1UP. Chen
KurzbeschreibungEinführung in die organische Chemie. Klassische Strukturlehre, Stereochemie, die chemische Bindung, Symmetrielehre, Nomenklatur, organische Thermochemie, Konformationsanalyse, Einführung in chemische Reaktionen.
LernzielEinführung in die Formelsprache der Chemie sowie in strukturelle und energetische Grundlagen der organischen Chemie
InhaltEinführung in die Geschichte der Organischen Chemie, Einführung in die Nomenklatur, Klassische Strukturlehre und Stereochemie: Isomerie, Fischer-Projektion, CIP-Regeln, Punktgruppen, Molekülsymmetrie und Chiralität, Topizität, Chemische Bindung: Lewis-Bindungsmodell und Resonanztheorie in der organischen Chemie, Beschreibung linear und cyclisch konjugierter Moleküle, Aromatizität, Hückel-Regel, organische Thermochemie, organisch-chemische Reaktionslehre, zwischenmolekulare Wechselwirkungen.
SkriptUnterlagen werden als PDF über die ILIAS-Plattform zur Verfügung gestellt
LiteraturC. E. Housecroft & E. C. Constable: Chemistry, An Introduction to Organic, Inorganic and Physical Chemistry, 4th Edition, Prentice Hall / Pearson, 2010, ISBN 978-0-273-71545-0
KompetenzenKompetenzen
Konzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengefördert
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement geprüft
529-0011-01LAllgemeine Chemie I (PC)O3 KP2V + 1UH. J. Wörner
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt eine Einführung in einige physikalischen Grundlagen der Chemie, insbesondere in die Radioaktivität, die Quantenmechanik, den Aufbau der Materie und eines Atoms, des Periodensystems der Elemente und die chemische Bindung.
LernzielDie Studierenden sind nach der Vorlesung in der Lage,
- mit für die Chemie wichtigen physikalischen Grössen und deren Einheiten zu rechnen,
- einige Eigenschaften chemisch relevanter Teilchen zu benennen und experimentelle Methoden zur Bestimmung dieser Eigenschaften vorzuschlagen,
- Anwendungen und Gefahren der Radioaktivität zu benennen,
- radioaktive Zerfallsprozesse zu kategorisieren und den zeitlichen Verlauf von einfachen Zerfallsreaktionen mathematisch wiederzugeben sowie qualitativ vorherzusagen und darzustellen,
- Wellen- und Teilcheneigenschaften von elektromagnetischer Strahlung und Materie zu beschreiben und experimentelle Methoden zu deren Nachweis vorzuschlagen,
- die Grundlagen der Quantenmechanik (Bedeutung der Wellenfunktion, Heisenberg'sche Unschärferelation, Operatoren, Kommutatoren) zu erklären und einfache Rechnungen damit auszuführen,
- Absorptions- und Emissionsspektren von Einelektronenatomen zu analysieren und zu berechnen,
- die Schrödingergleichung für ein molekulares Mehrteilchensystem aufzustellen,
- die Schrödingergleichung für die Modellsysteme Teilchen im Kasten und harmonischer Oszillator in einer Dimension selbstständig zu lösen und auf höherdimensionale nicht-wechselwirkende Probleme zu verallgemeinern,
- Molekülschwingungen von zweiatomigen Molekülen mit dem Modell des harmonischen und des anharmonischen Oszillators zu modellieren,
- das Konzept eines Orbitals zu erklären und die qualitative Form der Orbitale des Wasserstoffatoms mathematisch und bildlich wiederzugeben,
- den Aufbau des Periodensystems der Elemente mit Hilfe des Orbitalkonzepts zu erklären,
- Ähnlichkeiten in der elektronischen Struktur von Atomen zu erkennen und zu benutzen, um chemisch relevante Eigenschaften vorherzusagen, und
- Termsymbole für atomare Grundzustände aufzustellen.
InhaltAufbau der Materie und Atombau: Atomtheorie, Elementarteilchen, Atomkern, Radioaktivität, Kernreaktionen. Energiezustände des Atoms: Ionisierungsenergien, Atomspektroskopie, Termschemata. Quantenmechanisches Atommodell: Dualität Welle-Teilchen, Unbestimmtheitsrelation, Schrödingergleichung, Wasserstoffatom, Aufbau des Periodensystems der Elemente. Chemische Bindung: Ionische Bindung, kovalente Bindung, Molekülorbitale.
SkriptBeachten Sie die Homepage zur Vorlesung.
LiteraturBeachten Sie die Homepage zur Vorlesung.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Maturastoff. Insbesondere Integral- und Differentialrechnung.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
402-0043-00LPhysik IO4 KP3V + 1US. P. Quanz
KurzbeschreibungEinführung in die Denk- und Arbeitsweise in der Physik unter Zuhilfenahme von Demonstrationsexperimenten: Mechanik von Massenpunkten und starren Körpern, Schwingungen und Wellen.
LernzielVermittlung der physikalischen Denk- und Arbeitsweise und Einführung in die Methoden in einer experimentellen Wissenschaft. Die Studenten und Studentinnen soll lernen, physikalische Fragestellungen im eigenen Wissenschaftsbereich zu identifizieren, zu kommunizieren und zu lösen.
InhaltMechanik (Bewegung, Newtonsche Axiome, Arbeit und Energie, Impulserhaltung, Drehbewegungen, Gravitation, deformierbare Körper)
Schwingungen und Wellen (Schwingungen, mechanische Wellen, Akustik)
SkriptDie Vorlesung richtet sich nach dem Lehrbuch "Physik" von Paul A. Tipler.
LiteraturTipler, Paul A., Mosca, Gene, Physik (für Wissenschaftler und Ingenieure), Springer Spektrum
401-0271-00LGrundlagen der Mathematik I (Analysis A)O5 KP3V + 2UM. Felder
KurzbeschreibungAnwendungsorientierte Einführung in die eindimensionale Analysis. Einfache Modelle kennen, selber bilden und mathematisch analysieren können.
Funktionen einer Variablen: Funktionsbegriff, Ableitungsbegriff, die Idee der Differentialgleichung, komplexe Zahlen, Taylorpolynome und Taylorreihen. Integrale von Funktionen einer Variablen.
LernzielGrundlegende Begriffe der eindimensionalen Analysis kennen und mit ihnen umgehen können. Einfache Modelle kennen oder selber bilden und mathematisch analysieren.
InhaltFunktionen einer Variablen: Funktionsbegriff, Ableitungsbegriff, die Idee der Differentialgleichung, komplexe Zahlen, Taylorpolynome und Taylorreihen. Integrale von Funktionen einer Variablen.
LiteraturG. B. Thomas, M. D. Weir, J. Hass: Analysis 1, Lehr- und Übungsbuch, Pearson-Verlag
R. Sperb/M. Akveld: Analysis I (vdf)
L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler (3 Bände), Vieweg
weitere Literatur wird in der Vorlesung angegeben
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion geprüft
Selbststeuerung und Selbstmanagement geprüft
529-0001-00LInformatik I Information O4 KP2V + 2UP. H. Hünenberger
KurzbeschreibungEinführung in UNIX, Einführung in C++ Programmieren, Daten Darstellung und Verarbeitung, Fehlerquellen in Computing, Algorithmen und Skalierung, Sortier- und Suchalgorithmen, Numerische Algorithmen, Algorithmische Strategien, Computersimulation, Computerarchitektur, Betriebssysteme, Programmierprachen, Computernetzwerke, Datenbanken, Darstellung von chemischen Strukturen, Molekularsimulation.
LernzielEin Startpaket zu den rechentechnischen Aspekten der Naturwissenschaften zu erwerben; Behandlung von Grundlagen der Rechnerarchitektur, Sprachen, Algorithmen und Programmiertechniken in Bezug auf Anwendungen in der Chemie, Biologie und Materialwissenschaft.
InhaltVorlesung: Einführung in UNIX, Einführung in C++ Programmieren, Daten Darstellung und Verarbeitung, Fehlerquellen in Computing, Algorithmen und Skalierung, Sortier- und Suchalgorithmen, Numerische Algorithmen, Algorithmische Strategien, Computersimulation, Computerarchitektur, Betriebssysteme, Programmierprachen, Computernetzwerke, Datenbanken, Darstellung von chemischen Strukturen, Molekularsimulation; Übungen: Machen die Studenten mit dem UNIX-Betriebssystem, den C++ Programmiertechniken, einfachen Algorithmen und Computeranwendungen in der Chemie vertraut, indem sie Übungsserien am Computer durchführen.
SkriptSkript Büchlein (Kopie der powerpoint Folien, auf Englisch), bei der ersten oder zweiten Vorlesung verteilt.
LiteraturSiehe: Link
Voraussetzungen / BesonderesDa die Übungen am Rechner wesentlich andere Fähigkeiten vermitteln und prüfen als die Vorlesung und schriftliche Prüfung, werden die Ergebnisse der absolvierten Übungen bei der Beurteilung des Prüfungsergebnisses einfliessen (obligatorisches Leistungselement, 12% der Prüfungsnote; bei einer Klausurwiederholung dürfen die Übungsnoten von einem vorherigen Semester übernommen werden).

Für weitere Information über die Vorlesung: Link
Praktika
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0011-04LAllgemeine Chemie (Praktikum) Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Obligatorische Belegung bis spätestens 19.09.2022

Informationen zum Praktikum am Begrüssungstag.
O8 KP12PH. V. Schönberg, E. C. Meister
KurzbeschreibungQualitative Analyse (Kationen- und Anionennachweis), Säure-Base-Gleichgewicht (pH- Wert, Titrationen, Puffer), Fällungsgleichgewichte (Gravimetrie, Potentiometrie, Leitfähigkeit), Redoxreaktionen (Synthese, Redoxtitrationen, galvanische Elemente), Metallkomplexe (Synthese, komplexometrische Titration).
Auswertung von Messdaten, Dampfdruck, Leitfähigkeit, Kalorimetrie, Löslichkeit.
LernzielQualitative Analyse (einfacher Kationen- und Anionentrennungsgang, Nachweis von Kationen und Anionen), Säure-Base-Gleichgewicht (Säure- und Basenstärke, pH- und pKa-Werte, Titrationen, Puffer, Kjeldahlbestimmung), Fällungsgleichgewichte (Gravimetrie, Potentiometrie, Leitfähigkeit), Oxidationszahlen und Redoxverhalten (Synthese), Redoxtitrationen, galvanische Elemente), Metallkomplexe (Synthese von Komplexen, Ligandaustauschreaktionen, Komplexometrische Titration)
Auswertung von Messdaten (Messfehler, Mittelwert, Fehlerbetrachtung), Aggregatzustände (Dampfdruck), Eigenschaften von Elektrolyten (Leitfähigkeitsmessungen), Thermodynamik (Kalorimetrie, Löslichkeit).
InhaltDas Praktikum in allgemeiner Chemie soll die Studierenden in wissenschaftliches Arbeiten einführen und sie mit einfachen experimentellen Arbeiten im Laboratorium vertraut machen. Dabei sollen erste Erfahrungen mit dem Reaktionsverhalten von Stoffen gemacht werden. Neben einer Reihe von quantitativen Versuchen vermitteln qualitative Versuche Kenntnisse über die chemischen Eigenschaften von Substanzen. Die einzelnen Versuche sind so ausgewählt, dass ein möglichst vielfältiger Überblick über Substanzklassen und Phänomene der Chemie erhalten wird. In einem physikalisch-chemischen Teil des Praktikums werden Versuche zum Verhalten von Substanzen in ihren Aggregatzuständen durchgeführt und die Änderung ausgesuchter physikalischer Grössen erfasst und diskutiert.
SkriptLink
Im Praktikum abgegeben: E. Meister, Praktikum Allgemeine Chemie, Teil Physikalische Chemie, 22. Aufl., 2021, ETH Zürich.
LiteraturMoodle Lernplattform
Voraussetzungen / BesonderesElektronische Einschreibung obligatorisch bis spätestens 1 Woche nach Semesterbeginn
Schutzkonzept: Link
3. Semester
Prüfungsblock I
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0121-00LAnorganische Chemie IO3 KP2V + 1UH. Grützmacher, P. Steinegger
KurzbeschreibungDiskussion der Synthesen, Strukturen und allgemeinen Reaktivität von Koordinationsverbindungen der Übergangsmetalle sowie der Lanthanoiden und Actinoiden. Vorstellung von Methoden der Charakterisierung, physikalisch-chemische Eigenschaften von Koordinationsverbindungen sowie Einführung in die Prinzipien der Radiochemie.
LernzielDie Studentinnen/Studenten verstehen die methodischen Grundlagen der Bindungstheorie in Komplexen der Übergangsmetalle. Sie sind in der Lage die Struktur, die chemische Bindung, die spektroskopischen Eigenschaften, sowie allgemeine Synthesestrategien von Komplexen der Übergangsmetalle zu erörtern. Die Studentinnen/Studenten erlernen die Grundlagen des radioaktiven Zerfalls und der Radiochemie. Des Weiteren verfügen sie nach Abschluss der Vorlesung über Kenntnisse in der anorganischen Chemie der Lanthanoide und Actinoide.
InhaltDie Vorlesung ist in folgende Teile gegliedert, die sich mit der Chemie der Übergangsmetalle sowie der Lanthanoiden und Actinoiden auseinandersetzen: 1) Allgemeine Definitionen und Begriffe in der Koordinationschemie; 2) Koordinationszahlen und Strukturen; 3) Ligandentypen; 4) Die chemische Bindung in Koordinationsverbindungen Teil A: Kristallfeld- und Ligandenfeldtheorie; 5) Die chemische Bindung in Koordinationsverbindungen Teil B: Qualitative MO Theorie; 6) Reaktivität und Reaktionsmechanismen von Koordinationsverbindungen; 7) Gruppentheorie und Charaktertafeln; 8) Eigenschaften und Charakterisierung von Koordinationsverbindungen; 9) Einführung in die Radiochemie; 10) Grundlagen der Chemie der Lanthanoide und Actinoide.
SkriptEine kommentierte Foliensammlung ist im HCI-Shop erhältlich.
Literatur- J. E. Huheey, E. Keiter, R. Keiter: Anorganische Chemie, Prinzipien von Struktur und Reaktivität, De Gruyter, 5. Auflage, 2014 (Ebook an der ETH Zürich erhältlich).
- N. Wiberg, Lehrbuch der Anorganischen Chemie, De Gruyter, 102. Auflage, 2008 (Ebook an der ETH Zürich erhältlich).
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengefördert
Entscheidungsfindunggefördert
Medien und digitale Technologiengefördert
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgefördert
Soziale KompetenzenKommunikationgefördert
Kooperation und Teamarbeitgefördert
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggefördert
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgefördert
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgefördert
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion gefördert
Selbststeuerung und Selbstmanagement gefördert
529-0221-00LOrganische Chemie IO3 KP2V + 1UH. Wennemers
KurzbeschreibungDieser Kurs baut auf den in AC/OCI und AC/OCII erworbenen Grundkenntnissen über Struktur und Reaktivität organischer Moleküle auf. Im Rahmen des Moduls soll ein breites Verständnis des Vorkommens, der Synthese, der Eigenschaften und der Reaktivität von Carbonylverbindungen vermittelt werden.
LernzielZiel dieses Kurses ist die Aneignung eines grundlegenden Repertoires an Synthesemethoden einschließlich wichtiger Reaktionen von Aldehyden, Ketonen, Carbonsäuren und Carbonsäurederivaten. Besonderer Wert wird auf das Verständnis von Reaktionsmechanismen und den Zusammenhang zwischen Struktur und Reaktivität gelegt. Ein vertieftes Verständnis der in der Vorlesung vorgestellten Konzepte wird durch das Lösen von spezifischen Aufgaben, die eine Woche später in der Übung besprochen werden, erreicht.
InhaltStruktur und Eigenschaften von Carbonylverbindungen. Chemie der Aldehyde und Ketone (Hydrate, Acetale, Imine, Enamine, nucleophile Addition metallorganischer Verbindungen). Synthese und Reaktivität von Carbonsäurederivaten (nucleophile Additions-Eliminierungs-Reaktionen). Oxidationen und Reduktionen. Reaktivität am alpha-Kohlenstoff (Keto/Enol-Tautomerisierung, alpha-Funktionalisierung, Aldolreaktionen, konjugierte Additionsreaktionen). Einführung in die Konzepte von Schutzgruppen und Retrosynthese.
SkriptDie Vorlesungsfolien, Übungsaufgaben und weitere Dokumente werden online bereitgestellt. Link: Link
LiteraturClayden, Greeves und Warren. Organische Chemie, 2. Auflage. Oxford University Press, 2012. Weitere Literatur wird zu Beginn der Vorlesung und im Skript zur Verfügung gestellt.
529-0422-00LPhysikalische Chemie II: Chemische ReaktionskinetikO4 KP3V + 1UR. Signorell
KurzbeschreibungEinführung in die chemische Reaktionskinetik. Grundbegriffe: Geschwindigkeitsgesetze, Elementarreaktionen und zusammengesetzte Reaktionen, Molekularität, Reaktionsordnung. Experimentelle Methoden der Reaktionskinetik. Einfache Theorie chemischer Reaktionen. Reaktionsmechanismen und komplexe kinetische Systeme, Kettenreaktionen, Katalyse und Enzymkinetik.
LernzielEinführung in die chemische Reaktionskinetik
InhaltGrundbegriffe: Geschwindigkeitsgesetze, Elementarreaktionen und zusammengesetzte Reaktionen, Molekularität, Reaktionsordnung. Experimentelle Methoden der Reaktionskinetik bis hin zu neuen Entwicklungen der Femtosekundenkinetik. Einfache Theorie chemischer Reaktionen: Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitskonstante und Arrheniusgleichung, Stosstheorie, Reaktionsquerschnitte, Theorie des Übergangszustandes. Zusammengesetzte Reaktionen: Reaktionsmechanismen und komplexe kinetische Systeme, Näherungsverfahren, Kettenreaktionen, Explosionen und Detonationen. Homogene Katalyse und Enzymkinetik. Kinetik geladener Teilchen. Diffusion und diffusionskontrollierte Reaktionen. Photochemische Kinetik. Heterogene Reaktionen und heterogene Katalyse.
SkriptWird zur Verfügung gestellt
Literatur- M. Quack und S. Jans-Bürli: Molekulare Thermodynamik und Kinetik, Teil 1, Chemische Reaktionskinetik, VdF, Zürich, 1986.
- G. Wedler: Lehrbuch der Physikalischen Chemie, Verlag Chemie, Weinheim, 1982.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
- Mathematik I und II
- Allgemeine Chemie I und II
- Physikalische Chemie I
529-0051-00LAnalytische Chemie IO3 KP3GD. Günther, M.‑O. Ebert, G. Schwarz, R. Zenobi
KurzbeschreibungVorstellung der wichtigsten spektroskopischen Methoden und ihre Anwendung in der Praxis der Strukturaufklärung.
LernzielKenntnis der notwendigen theoretischen Grundlagen und der Anwendungsmöglichkeiten für den Einsatz von relevanten spektroskopischen Methoden in der analytisch-chemischen Praxis.
InhaltAnwendungsorientierte Grundlagen der organischen und anorganischen Instrumentalanalytik und des empirischen Einsatzes von Methoden der Strukturaufklärung:
Massenspektrometrie: Ionisationsmethoden, Massentrennung, Aufnahmetechnik. Interpretation von Massenspektren: Isotopensignale, Fragmentierungsregeln, Umlagerungen.
NMR-Spektroskopie: Experimentelle Grundlagen, Chemische Verschiebung, Spin-Spin-Kopplung.
IR-Spektroskopie: Rekapitulation der Themen Harmonischer Oszillator, Normalschwingungen, gekoppelte Schwingungssysteme (Anknüpfen an Grundlagen aus der entsprechenden Vorlesung in physikalischer Chemie); Probenvorbereitung, Aufnahmetechnik, Lambert-Beer'sches Gesetz; Interpretation von IR-Spektren; Raman-Spektroskopie.
UV/VIS-Spektroskopie: Grundlagen, Interpretation von Elektronenspektren. Circulardichroismus (CD) und optische Rotations-Dispersion (ORD).
Atomabsorptions-, Emissions-, Röntgenfluoreszenz-Spektroskopie: Grundlagen, Probenvorbereitung.
SkriptEin Skript wird zum Selbstkostenpreis abgegeben.
Literatur- R. Kellner, J.-M. Mermet, M. Otto, H. M. Widmer (Eds.) Analytical Chemistry, Wiley-VCH, Weinheim, 1998;
- D. A. Skoog und J. J. Leary, Instrumentelle Analytik, Springer, Heidelberg, 1996;
- M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh, Spektroskopische Methoden in der organischen Chemie, 5. überarbeitete Auflage, Thieme, Stuttgart, 1995
- E. Pretsch, P. Bühlmann, C. Affolter, M. Badertscher, Spektroskopische Daten zur Strukturaufklärung organischer verbindungen, 4. Auflage, Springer, Berlin/Heidelberg, 2001-
Kläntschi N., Lienemann P., Richner P., Vonmont H: Elementanalytik. Instrumenteller Nachweis und Bestimmung von Elementen und deren Verbindungen. Spektrum Analytik, 1996, Hardcover, 339 S., ISBN 3-86025-134-1.
Voraussetzungen / BesonderesÜbungen sind in die Vorlesung integriert. Zusätzlich wird die Veranstaltung 529-0289-00 "Instrumentalanalyse organischer Verbindungen" (4. Semester) empfohlen.
401-0373-00LMathematics III: Partial Differential EquationsO4 KP2V + 1UL. Kobel-Keller
KurzbeschreibungBeispiele partieller Differentialgleichungen.
Lineare partielle Differentialgleichungen. Einführung in die Methode der Separation der Variablen. Fourierreihen, Fouriertransformation, Laplacetransformation und Anwendungen auf die Lösung einiger partieller Differentialgleichungen (Laplace-Gleichung, Wärmeleitungsgleichung, Wellengleichung).
LernzielDas Hauptziel ist es, grundlegende Kenntnisse der klassischen Werkzeuge zur expliziten Lösung linearer partieller Differentialgleichungen zu vermitteln.
Inhalt1) Beispiele partieller Differentialgleichungen
- Klassifikation
- Superpositionsprinzip

2) Eindimensionale Wellengleichung
- Die Formel von d'Alembert
- Das Duhamelsche Prinzip

3) Fourierreihen
- Darstellung stückweise stetiger Funktionen durch Fourierreihen
- Beispiele und Anwendungen

4) Separation der Variablen
- Lösung von Wellen- und Wärmeleitungsgleichung
- Homogene und inhomogene Randbedingungen, Dirichlet- und Neumann-Randbedingungen

5) Laplace-Gleichung
- Lösung der Laplace-Gleichung auf Rechteck, Kreisscheibe und Kreisring
- Poissonsche Integralformel
- Mittelwertsatz und Maximumprinzip

6) Fouriertransformation
- Herleitung und Definition
- Inverse Fouriertransformation und Fouriersche Inversionsformel
- Interpretation und Eigenschaften der Fouriertransformation
- Lösung der Wärmeleitungsgleichung

7) ...
Literatur1) S.J. Farlow, Partial Differential Equations for Scientists and
Engineers, Dover Books on Mathematics, NY.

2) N. Hungerbühler, Einführung in partielle Differentialgleichungen
für Ingenieure, Chemiker und Naturwissenschaftler, vdf
Hochschulverlag, 1997.

Weitere Bücher:

3) T. Westermann: Partielle Differentialgleichungen, Mathematik für
Ingenieure mit Maple, Band 2, Springer-Lehrbuch, 1997 (chapters
XIII,XIV,XV,XII)

4) E. Kreyszig, Advanced Engineering Mathematics, John Wiley & Sons
(chapters 1,2,11,12,6)

For additional sources, see the course web site (linked under Lernmaterialien)
Voraussetzungen / BesonderesVorausgesetzt wird Vorwissen über

* Funktionen von mehreren Variablen (Riemann-Integral in zwei oder drei Variablen, Variablensubstitution in Integralen, partiellen Ableitungen, Differenzierbarkeit, Jacobi-Matrix);
* Folgen und Reihen (von Zahlen und Funktionen);
* Grundkenntnisse der gewöhnlichen linearen Differenzialgleichungen.
Praktika
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0129-00LInorganic and Organic Chemistry II Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Belegung nur möglich bis 1 Woche vor Semesterbeginn.
O11 KP16PV. Mougel
KurzbeschreibungEinführung in die experimentellen Methoden der Anorganischen Chemie.
LernzielDas Praktikum bietet einen Einblick in verschiedene Arbeitsgebiete der anorganischen Chemie an: Festkörperchemie, metallorganische Chemie, Kinetik, und andere. Ein Schwerpunkt liegt auf der Synthese von anorganischen Verbindungen, deren Charakterisierung und Analyse. Schwerpunkt auf experimentelle Technik in inorganischer Synthesechemie mit speziellem Fokus auf die Handhabung von reaktiven und entflammbaren Chemikalien sowohl als auch auf die Aufreinigung von Lösungsmitteln und auf Verdampungsmethoden. Die gesamte Arbeit wird in wissenschaftlich abgefassten Berichten dargelegt.
InhaltAnorganisch-chemischer Teil: Synthese und Analyse von Elementorganischen Verbindungen, Metallkomplexen und Metallorganischen Verbindungen. Einführung in die Schlenk-Technik, Festkörpersynthese und Kinetik. Einführung in die Chemiebibliothek: Umgang mit Literaturdatenbanken und Spektrenbibliotheken.
Organische Synthese mit metallorganischen Verbindungen und Katalyse: Versuche im Rahmen ausgewählter Schwerpunktprojekte (mögliche Projekte: Rh-katalysierte asymmetrische Hydrierung von Enamiden, Mn-katalysierte Epoxidierung von Olefinen, Cu-katalysierte Diels-Alder Reaktionen, Synthese von Organoborverbindungen und Pd-katalysierte Kupplung mit Halogeniden, Ru-katalysierte Transfer-Hydrierung).
SkriptEine Anleitung wird im Praktikum verteilt.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
- Bestandedne Basisprüfung
- Praktikum Allgemeine Chemie (1. Semester, 529-0011-04)
- Praktikum Anorg. und Org. Chemie I (2. Sem., 529-0230)
- Belegung Vorl. Anorganische Chemie 1 (3. Sem., 529-0121) und Analitische Chemie 1 (3. Sem., 529-0051)
Falls nötig wird die Aufnahme nach der Gesamtnote der 1. Basisprüfung priorisiert.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggeprüft
Medien und digitale Technologiengeprüft
Problemlösunggeprüft
Projektmanagementgeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgeprüft
Kooperation und Teamarbeitgeprüft
Kundenorientierunggefördert
Menschenführung und Verantwortunggeprüft
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegefördert
Sensibilität für Vielfalt gefördert
Verhandlunggefördert
Persönliche KompetenzenAnpassung und Flexibilitätgeprüft
Kreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
Integrität und Arbeitsethikgeprüft
Selbstbewusstsein und Selbstreflexion geprüft
Selbststeuerung und Selbstmanagement geprüft
5. Semester
Obligatorische Fächer
Prüfungsblock II
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0557-00LChemical Engineering ThermodynamicsO4 KP3GA. de Mello, S. Stavrakis
KurzbeschreibungThis course introduces the basic principles and concepts of chemical engineering thermodynamics. Whilst providing insights into the meaning and properties of fundamental thermodynamic quantities, the course also has a primary focus on the application of thermodynamic concepts to real chemical engineering problems.
LernzielA primary objective of the course is to present a rigorous treatment of classical thermodynamics, whilst retaining a strong engineering perspective. Accordingly, real-world engineering examples will be used to highlight how thermodynamics is applied in engineering practice. The core ideas presented and developed within the course will provide a foundation for subsequent studies in such fields as fluid mechanics, heat transfer and statistical thermodynamics.
InhaltThe first part of the course introduces the basic concepts and language of chemical engineering thermodynamics. This is followed by an analysis of energy and energy transfer, with a specific focus on the concept of work and the first law of thermodynamics. Next, the notion of a pure substance is introduced, with a discussion of the physics of phase-changes being presented. The description of pure substances is further developed through an analysis of the PVT behavior of fluids, equation of states, ideal and non-ideal gas behaviour and compressibility factors.

The second part of the course begins with a discussion of the use of the energy balance relation in closed systems that involve pure substances and then develops relations for the internal energy and enthalpy of ideal gases. Next, the second law of thermodynamics is introduced, with a discussion of why processes occur in certain directions and why energy has quality as well as quantity. Applications to cyclic devices such as thermal energy reservoirs, heat engines and refrigerators are provided. Entropy changes that take place during processes for pure substances, incompressible substances and ideal gases are described.

The third part of the course establishes thermodynamic formulations for the calculation of enthalpy, internal energy and entropy as function of pressure and temperature, Gibbs energy, fugacity and chemical potential. Two-phase systems are introduced as well as the use of equations of state to construct the complete phase diagrams of pure fluid.

The final part of the course focuses on the properties of mixtures and the phase behavior of multicomponent systems. The fundamental equations of phase equilibria in terms of the chemical potential and fugacity are also discussed. The concept of an ideal solution is introduced and developed. This is followed by an assessment of non-ideal behavior and the use of activity coefficients for describing phase diagrams. Particular focus is given to phase equilibria. Finally, concepts relating to chemical equilibria are introduced with the general concepts developed being applied to reacting species. Examples here include the calculation of the Gibbs free energy and the equilibrium constant of a reaction.
SkriptLecture handouts, background literature, problem sheets and notes will be made accessible to enrolled students through the lecture Moodle site.
LiteraturAlthough there is not set text for the course, the following three texts will be used in part and are excellent introductions to Chemical Engineering thermodynamics:

1. Introduction to Chemical Engineering Thermodynamics, J.M. Smith, H.C. Van Ness, M.M. Abbott & M.T. Swihart, Eighth Edition, McGraw Hill, 2018

2. Fundamentals of Thermodynamics, Claus Borgnakke & Richard E. Sonntag, Eighth Edition, Wiley, 2012.

3. Fundamentals of Chemical Engineering Thermodynamics: With Applications to Chemical Processes, Themis Matsoukas, Prentice Hall, 2013.

Resources for the acquisition of material properties and data:

1. NIST Chemistry WebBook (Link)

2. CRC Handbook of Chemistry & Physics, 99th Edition (Link)
Voraussetzungen / BesonderesA basic knowledge of chemical thermodynamics is required.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Verfahren und Technologiengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Entscheidungsfindunggeprüft
Problemlösunggeprüft
Persönliche KompetenzenKreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
151-0917-00LMass TransferO4 KP2V + 2US. E. Pratsinis, V. Mavrantzas, C.‑J. Shih
KurzbeschreibungThis course presents the fundamentals of transport phenomena with emphasis on mass transfer. The physical significance of basic principles is elucidated and quantitatively described. Furthermore the application of these principles to important engineering problems is demonstrated.
LernzielThis course presents the fundamentals of transport phenomena with emphasis on mass transfer. The physical significance of basic principles is elucidated and quantitatively described. Furthermore the application of these principles to important engineering problems is demonstrated.
InhaltFick's laws; application and significance of mass transfer; comparison of Fick's laws with Newton's and Fourier's laws; derivation of Fick's 2nd law; diffusion in dilute and concentrated solutions; rotating disk; dispersion; diffusion coefficients, viscosity and heat conduction (Pr and Sc numbers); Brownian motion; Stokes-Einstein equation; mass transfer coefficients (Nu and Sh numbers); mass transfer across interfaces; Analogies for mass-, heat-, and momentum transfer in turbulent flows; film-, penetration-, and surface renewal theories; simultaneous mass, heat and momentum transfer (boundary layers); homogeneous and heterogeneous reversible and irreversible reactions; diffusion-controlled reactions; mass transfer and first order heterogeneous reaction. Applications.
LiteraturCussler, E.L.: "Diffusion", 3nd edition, Cambridge University Press, 2009.
Voraussetzungen / BesonderesStudents attending this highly-demanding course are expected to allocate sufficient time within their weekly schedule to successfully conduct the exercises.
529-0636-00LWärmetransport und Strömungslehre Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP4GA. A. Kubik
KurzbeschreibungVermittlung der Grundlagen und der Methoden zur qualitativen und quantitativen Beschreibung von Wärmetransport- und Strömungsvorgängen mit Hauptaugenmerk auf physikalisch-chemische Prozesse
LernzielDie Studierenden sollen am Ende des Kurses mit den Grundlagen von Wärmetransport- und Strömungsvorgängen vertraut sein und die Fähigkeit erworben haben, Wärmetransport- und Strömungsvorgänge in praktischen physikalisch-chemischen Prozessen zu beschreiben und Berechnungen dazu durchführen zu können
InhaltMechanismen von Wärme- und Impulstransport; Analogie zwischen Stoff-, Wärme- und Impulstransport; Dimensionsanalyse; Kinematik und Kontinuumsmechanik; stationäre und instationäre, laminare und turbulente Strömung; reibungsfreie Strömungen; Bernoulli-Gleichung; Navier-Stokes-Gleichungen; Grenzschichttheorie; stationäre und instationäre Wärmeleitung; konvektiver Wärmeübergang; Wärmetransportkorrelationen; Wärmestrahlung
SkriptEin Skript wird abgegeben
Prüfungsblock III
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0632-00LHomogeneous Reaction EngineeringO4 KP3GP. Arosio
KurzbeschreibungHomogene Reaktionstechnik, Ideale Reaktoren: Optimierung von Umsatz und Selektivitaet komplexer kinetischer Netzwerke. Waermeeffekte in chemischen Reaktoren. Verweilzeitverteilungen. Analyse und Auslegung chemischer Reaktoren. Schnelle Reaktionen in turbulenter Stroemung. Sensitivitaet und Stabilitaet chemischer Reaktoren.
LernzielBereitstellung einer kompletten Methodologie fuer die Analyse und Auslegung homogener Reaktoren
InhaltKinetische Modelle für homogene Reaktionen. Ermittlung und Analyse experimenteller Geschwindigkeitsdaten. Isotherme ideale Reaktoren. Komplexe Reaktionsnetzwerke. Reaktordesign zur Umsatz- und Selektivitätsoptimierung. Adiabatische und nicht-isotherme Reaktoren. Temperatureffekte auf reversible Reaktionen. Verweilzeitverteilung in chemischen Reaktoren. Mischungseffekte in reagierenden Systemen. Design realer Reaktoren. Parametrische Sensitivitaet und Reaktorstabilität.
SkriptScripts are available on line on the web page of the Arosio group.
LiteraturH.S. Fogler, Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall, 3rd edition, 1999
O. Levenspiel, Chemical Reaction Engineering, John Wiley, 3rd edition, 1999
752-4001-00LMikrobiologieO2 KP2VM. Ackermann, M. Schuppler, J. Vorholt-Zambelli
KurzbeschreibungVermittlung der Grundlagen im Fach Mikrobiologie mit Schwerpunkt auf den Themen: Bakterielle Zellbiologie, Molekulare Genetik, Wachstumsphysiologie, Biochemische Diversität, Phylogenie und Taxonomie, Prokaryotische Vielfalt, Interaktion zwischen Menschen und Mikroorganismen sowie Biotechnologie.
LernzielVermittlung der Grundlagen im Fach Mikrobiologie.
InhaltDer Schwerpunkt liegt auf den Themen: Bakterielle Zellbiologie, Molekulare Genetik, Wachstumsphysiologie, Biochemische Diversität, Phylogenie und Taxonomie, Prokaryotische Vielfalt, Interaktion zwischen Menschen und Mikroorganismen sowie Biotechnologie.
SkriptWird von den jeweiligen Dozenten ausgegeben.
LiteraturDie Behandlung der Themen erfolgt auf der Basis des Lehrbuchs Brock, Biology of Microorganisms
401-0675-00LStatistical and Numerical Methods for Chemical EngineersO3 KP2V + 2UR. Käppeli, P. Müller, C.‑J. Shih
KurzbeschreibungThis course covers common numerical algorithms and statistical methods used by chemical engineers to solve typical problems arising in industrial and research practice.
LernzielThis course covers common numerical algorithms and statistical methods used by chemical engineers to solve typical problems arising in industrial and research practice. The focus is on application of these algorithms to real world problems, while the underlying mathematical principles are also explained. The MATLAB environment is adopted to integrate computation, visualization and programming.
InhaltTopics covered:

Part I: Numerical Methods:
- Interpolation & Numerical Calculus
- Non-linear Equations
- Ordinary Differential Equations
- Partial Differential Equations
- Linear and Non-linear Least Squares

Part II: Statistical Methods:
- Data analysis and regression methods
- Statistical experimental design
- Multivariate analysis
SkriptFor the numerics part, see Link

For the statistics part, see Link
LiteraturRecommended reading:
1) U. Ascher and C. Greif, A First Course in Numerical Methods, SIAM, Philadelphia, 2011
2) K. J. Beers, Numerical Methods for Chemical Engineering : Applications in MATLAB, Cambridge : Cambridge University Press, 2006
3) W. H. Press, S. A. Teukolsky, W. T. Vetterling, B. P. Flannery, Numerical Recipes, Cambridge University Press
4) W. A. Stahel, Statistische Datenanalyse, Vieweg, 4th edition 2002
351-0778-00LDiscovering Management
Entry level course in management for BSc, MSc and PHD students at all levels not belonging to D-MTEC. This course can be complemented with Discovering Management (Excercises) 351-0778-01.
O3 KP3GB. Clarysse, S. Brusoni, F. Da Conceição Barata, H. Franke, V. Hoffmann, P. Tinguely, L. P. T. Vandeweghe
KurzbeschreibungDiscovering Management offers an introduction to the field of business management and entrepreneurship for engineers and natural scientists. By taking this course, students will enhance their understanding of management principles and the tasks that entrepreneurs and managers deal with. The course consists of theory and practice sessions, presented by a set of area specialists at D-MTEC.
LernzielThe general objective of Discovering Management is to introduce students into the field of business management and entrepreneurship.

In particular, the aims of the course are to:
(1) broaden understanding of management principles and frameworks
(2) advance insights into the sources of corporate and entrepreneurial success
(3) develop skills to apply this knowledge to real-life managerial problems

The course will help students to successfully take on managerial and entrepreneurial responsibilities in their careers and / or appreciate the challenges that entrepreneurs and managers deal with.
InhaltThe course consists of a set of theory and practice sessions, which will be taught on a weekly basis. The course will cover business management knowledge in corporate as well as entrepreneurial contexts.

The course consists of three blocks of theory and practice sessions: Discovering Strategic Management, Discovering Innovation Management, and Discovering HR and Operations Management. Each block consists of two or three theory sessions, followed by one practice session where you will apply the theory to a case.

The theory sessions will follow a "lecture-style" approach and be presented by an area specialist within D-MTEC. Practical examples and case studies will bring the theoretical content to life. The practice sessions will introduce you to some real-life examples of managerial or entrepreneurial challenges. During the practice sessions, we will discuss these challenges in depth and guide your thinking through team coaching.

Through small group work, you will develop analyses of each of the cases. Each group will also submit a "pitch" with a clear recommendation for one of the selected cases. The theory sessions will be assessed via a multiple choice exam.
SkriptAll course materials (readings, slides, videos, and worksheets) will be made available to inscribed course participants through Moodle. These course materials will form the point of departure for the lectures, class discussions and team work.
KompetenzenKompetenzen
Fachspezifische KompetenzenKonzepte und Theoriengeprüft
Methodenspezifische KompetenzenAnalytische Kompetenzengeprüft
Problemlösunggeprüft
Soziale KompetenzenKommunikationgeprüft
Selbstdarstellung und soziale Einflussnahmegeprüft
Persönliche KompetenzenKreatives Denkengeprüft
Kritisches Denkengeprüft
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