Chemie für Bioverfahrenstechnik

Fakult?t

Agrarwissenschaften und Landschaftsarchitektur

Version

Version 4.0 vom 15.05.2015

Modulkennung

44B0248

Modulname (englisch)

Chemistry

Studieng?nge mit diesem Modul

Bioverfahrenstechnik in Agrar- und Lebensmittelwirtschaft (B.Sc.)

Niveaustufe

1

Kurzbeschreibung

Grundlagenkenntnisse der Chemie sind Voraussetzungen für ein tieferes Verst?ndnis der Bioverfahrenstechnik. Zur Vermittlung dieser Grundkenntnisse wird zun?chst eine Einteilung der Materie vorgenommen und der Aufbau der Atome sowie das Periodensystem der Elemente vorgestellt. Anschlie?end wird auf die chemische Schreibweise und auf das "st?chiometrische Rechnen" eingegangen. Im weiteren Verlauf werden die verschiedenen Bindungsarten (Ionen- und Atombindung, metallische Bindung und die Sekund?rbindungsarten wie Wasserstoffbrückenbindung, Dipol-Diplo-Bindung und van der Waals-Bindung) sowie die unterschiedlichen Reaktionstypen (Ionen- und Redoxreaktionen) erl?utert. Dabei wird auf das chemische Gleichgewicht und das Massenwirkungsgesetz, das S?ure-Base-Konzept und auf die Oxidation und Reduktion eingegeangen. In diesem Zusammenhang werden grundlegende Begriffe wie pH-Wert, Titration, F?llung und L?slichkeitsprodukt erl?utert. Anschlie?end wird eine Einführung in die organische Chemie gegeben. Vorgestellt werden einfache Kohlenwasserstoffe, die funktionellen Gruppen organischer Moleküle, die Grundlagen zur Nomenklatur organischer Verbindungen sowie einfache Reaktionsmechanismen der organischen Chemie (Substitutions-, Additions- und Elimienierungsreaktionen).

Lehrinhalte
  • 1.Einteilung der Materie
    1.1 Unterscheidung homogener und heterogener Systeme
    1.2 Elemente und Verbindungen
  • 2. Aufbau der Materie
    2.1 Atommodell nach Bohr
    2.2 Einführung des Orbitalbegriffs
  • 3. Periodensystem der Elemente (PSE)
  • 3.1. Einordnung der Elemente im PSE
    3.2 Charakterisierung der Elementeigenschaften aufgrund ihrer Stellung im PSE
  • 4. Chemische Schreibweise und St?chiometrie
    4.1 Chemische Formelschreibweise
    4.2 Formulierung chemischer Reaktionsgleichungen
    4.3 Grundlagen des st?chiometrischen Rechnens
  • 5. Chemische Bindungen
    5.1 Ionen- und Atombindung, metallische Bindung
    5.2 Sekünd?rbindungen (Wasserstoffbrückenbindung, Diplol-Bindung, van der Waals-Bindung)
  • 6. Chemische Reaktionen
  • 6. 1 Ionenreaktionen
    6.2 Redoxreaktionen; Oxidation und Reduktion
  • 7. Chemsiches Gleichgewicht
    7.1 Massenwirkungsgesetz (MWG)
    7.2 Anwendung des MWG's auf S?ure-Basereaktionen
    7.3 S?ure- und Basenkonstante, pH-Wert, Titration
    7.4 L?slichkeitsprodukt
  • 8. Einführung in die organische Chemie
    8.1 Einfache Kohlenwasserstoffe
    8.2 Funktionelle Gruppen organischer Moleküle
    8.3 Nomenklatur organischer Verbindungen
    8.4 Einfache Reaktionen organischer Moleküle

    Praktikum:
  • 1. Herstellungen von L?sungen definierten Gehaltes
  • 2. St?chiometrisches Rechnen, S?uren und Basen, Titrationen
  • 3. Redoxreaktionen und L?slichkeitsprodukt
Lernergebnisse / Kompetenzziele

Wissensverbreiterung

Wissensvertiefung
Die Studierenden k?nnen aufgrund der Stellung eines Elementes im Periodensystem auf dessen Eigenschaften schlie?en, Reaktionsgleichungen für einfache chemische Reaktionen angeben und einfache, st?chiometrische Rechnungen durchführen.
K?nnen - instrumentale Kompetenz
Die Studierenden, die dieses Modul erfolgreich besucht haben, sind mit den Grundlagen der Arbeitsweise in chemischen Laboratorien vertraut. Sie k?nnen Experimente selbst?ndig planen, durchführen und die Versuchsergebnisse dokumentieren.
K?nnen - kommunikative Kompetenz
Die Studierenden k?nnen chemische Fachbegriffe und einfache Reaktionen erl?utern, darstellen und bewerten. Sie stellen in Laborjournalen die erhaltenen experimentellen Ergebnisse zusammengefasst dar und erlernen damit die Grundlagen des technisch-wissenschaftlichen Berichtswesens.

K?nnen - systemische Kompetenz
Die Studierenden k?nnen einfache chemische Experimente durchführen und fachgerecht mit Chemikalien umgehen. Die Ergebnisse durchgeführter Experimente k?nnen sie erkl?ren und beurteilen.

Lehr-/Lernmethoden

Vorlesung, praktische ?bungen mit Versuchsprotokollen, Selbststudium

Empfohlene Vorkenntnisse

Keine

Modulpromotor

von Frieling, Petra

Lehrende

von Frieling, Petra

Leistungspunkte

5

Lehr-/Lernkonzept
Workload Dozentengebunden
Std. WorkloadLehrtyp
45Vorlesungen
15Labore
Workload Dozentenungebunden
Std. WorkloadLehrtyp
68Veranstaltungsvor-/-nachbereitung
20Prüfungsvorbereitung
2Klausur 2-stündig
Literatur
  1. Pfestorf, R., H. Kadner, Chemie: Ein Lehrbuch für Fachhochschulen, Verlag Harri Deutsch, Frankfurt
  2. C. E. Mortimer, Chemie. Das Basiswissen der Chemie, Georg Thieme Verlag Stuttgart, New York
Prüfungsleistung
  • Mündliche Prüfung
  • Hausarbeit
  • Klausur 2-stündig
Unbenotete Prüfungsleistung

Experimentelle Arbeit

Bemerkung zur Prüfungsform

Standardprüfungsform: Klausur, 2-stündig (alternative Prüfungsform ggf. vom Prüfer auszuw?hlen und bei Veranstaltungsbeginn bekannt zu geben)

Prüfungsanforderungen

Grundlegende Kenntnisse der allgemeinen, anorganischen und organischen Chemie. Selbstst?ndiges Aufstellen von Reaktionsgleichungen und Durchführung einfacher st?chiometrischer Berechnungen. Bef?higung zur Durchführung einfacher chemischer Reaktionen.

Dauer

1 Semester

Angebotsfrequenz

Nur Wintersemester

Lehrsprache

Deutsch