Anorganische Molekülchemie

Chemie und Mathematik für Nachhaltigkeit, Bachelor (PO-2025)

Modulnummer / Modulcode CP-03
Modulname Anorganische Molekülchemie
Art des Moduls Pflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Studierende

… erwerben vertiefte Kenntnisse im Bereich der molekularen Koordinationschemie der d-Block-Elemente

… erwerben ein fundiertes Verständnis von Struktur-Eigenschafts-Beziehungen in der Molekülchemie der Elemente

… erwerben die Fähigkeit zur kritischen Reflexion etablierter Vorstellungen bzgl. der Bindungsverhältnisse von Molekülen

… erwerben ein Verständnis für komplexe Molekülreaktionen

… erwerben ein vertieftes Verständnis für chemische und physikalische Eigenschaften von Koordinationsverbindungen sowie deren Relevanz im Alltag und in nanostrukturwissenschaftlichen Anwendungen

… erwerben die Fähigkeit zur differenzierten Prognose chemischer und physikalischer Moleküleigenschaften

Lehrveranstaltungsarten VL (2+2 SWS), Tut (1+1 SWS)
Lehrinhalte

Grundlagen der Koordinationschemie der d- und f-Block-Elemente in z. T. vertiefter Betrachtung von chemischen und physikalischen Eigenschaften von Komplexen unter besonderer Berücksichtigung von:

Nomenklatur, Strukturen, Liganden, Farbigkeit, Absorptionsspektren, Magnetismus, Isomerie und Komplexstabilität

Bindungsmodelle und deren historische Entwicklung (VB-, Kristallfeld-, Ligandenfeld- und MO-Theorie)

Thermodynamische Aspekte der Kristallfeldaufspaltung in Molekülen und Festkörpern

Reaktionsmechanismen und Elektronentransferprozesse

Grundzüge der Bioanorganischen Chemie

 

Grundlagen der Metallorganischen Chemie der d-Block-Elemente:

Natur der Metall-Kohlenstoff-Bindung

Stabilität und Reaktivität metallorganischer Verbindungen

18-Valenzelektronen-Regel und ihre Grundlagen

Wichtige Substanzklassen (Carbonyl-, Isocyanid-, Nitrosyl- und Distickstoff-Komplexe; Wasserstoff-Komplexe; Alkyl- und Arylkomplexe; Carben-, Carbin- und Carbido-Komplexe; Olefin-, Diolefin- und Alkin-Komplexe; Allyl- und Enyl-Komplexe; Sandwich- und Halbsandwich-Komplexe)

Spezielle Aspekte: Isolobal-Analogie, Distickstoff-Aktivierung, agostische Wechselwirkungen, C−H- und C−C-Aktivierung

Titel der Lehrveranstaltungen (a) Vorlesung Anorganische Chemie II (Koordinationschemie)
(b) Tutorium Anorganische Chemie II
(c) Vorlesung Anorganische Chemie III (Metallorganik)
(d) Tutorium Anorganische Chemie III
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Vorlesung, Tutorium, elektronische Lernplattform
Verwendbarkeit des Moduls B.Sc. Chemie für Nachhaltigkeit
B.Sc. Chemie und Mathematik für Nachhaltigkeit
B.Sc. Nanostrukturwissenschaften
Dauer des Moduls zwei Semester (Beginn im Wintersemester)
Häufigkeit des Angebotes
Sprache Deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Vorlesung Grundlagen der Anorganischen Chemie
Vorlesung Grundlagen der Organischen Chemie (für Teil c/d)
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Allgemeine Chemie + Studienorientierung (CP-01+)
Studentischer Arbeitsaufwand 180 Stunden (90 h Präsenzzeit + 90 h Selbststudium)
Studienleistungen
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung
Prüfungsleistungen Mündliche Prüfung (ca. 45 min, zu den Inhalten der Vorlesungen Anorganische Chemie II und Anorganische Chemie III)
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp
Lehreinheit Chemie
Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Ulrich Siemeling
Lehrende Prof. Dr. Ulrich Siemeling, Prof. Dr. Rudolf Pietschnig und Mitarbeitende
Medienformen Tafel, Beamer, elektronische Lernplattform
Literatur

Koordinationschemie:

B. Weber, Koordinationschemie, Springer, Heidelberg, 2014

Gade, Koordinationschemie, Wiley-VCH, Weinheim, 1998

Kaim, Schwederski, Bioanorganische Chemie, Teubner, Wiesbaden, 4. Aufl., 2005

Allgemeine Lehrbücher zur Anorganischen Chemie

 

Metallorganische Chemie:

Elschenbroich, Organometallchemie, Teubner, Wiesbaden, 6. Aufl., 2008

(bzw. Elschenbroich, Organometallics, Wiley-VCH, Weinheim, 3rd ed., 2006)

Huheey, Keiter, Keiter, Anorganische Chemie, de Gruyter, Berlin, 5. Aufl., 2014 (Kapitel 15)

Meyer (Hrsg.), Riedel, Moderne Anorganische Chemie, de Gruyter, Berlin, 4. Aufl., 2012 (Kapitel 4)

Bochmann, Organometallics and Catalysis: An Introduction, Oxford University Press, Oxford, 2015

oder jeweils neuere Auflagen