Grundpraktikum Organische Chemie und Spektroskopie

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

Modulnummer / Modulcode CP-09
Modulname Grundpraktikum Organische Chemie und Spektroskopie
Art des Moduls Pflicht
Lernergebnisse, Kompetenzen, Qualifikationsziele

Studierende

... können organisch-chemische Apparaturen sicher aufbauen.

... verfügen über grundlegendes Wissen zur organisch-chemischen Transformation von Materie durch eigenständige Versuche im Labor.

... erwerben Grundkenntnisse der Arbeitssicherheit im organisch-chemischen Labor und erlernen den Umgang mit Gefahrstoffen, sie können Reaktionen auch mit gefährlichen und gesundheitsschädlichen Substanzen sicher durchführen.

... erlernen Grundkenntnisse zur Aufarbeitung organisch-chemischer Reaktionen und zur Trennung organisch-chemischer Stoffgemische.

… kennen Strategien zu nachhaltiger gestalteten Arbeitsweisen im chemischen Labor und wenden diese an.

... erwerben Grundkenntnisse, Reaktionsprodukte durch ausgewählte spektroskopische Methoden zu analysieren und identifizieren.

… geben Grundprinzipien ausgewählter spektroskopischer Methoden wieder und nutzen diese zur Strukturaufklärung, indem sie spektroskopische Daten einfacher Beispiele – u.a. ihrer Reaktionsprodukte – interpretieren.

... sind in der Lage, eigene, im Praktikum gewonnene wissenschaftliche Daten und Ergebnisse auszuwerten, im theoretischen Zusammenhang zu interpretieren und zu dokumentieren.

 

Integrierte Schlüsselkompetenzen:

... planen ihre Arbeitsabläufe sowohl für Einzel- als auch für Teamarbeiten und gehen strukturiert vor.

... recherchieren theoretische Grundlagen selbstständig und bereiten diese für eine angemessene mündliche und schriftliche Präsentation bzw. Dokumentation auf. Dabei befolgen sie Standards des (natur-) wissenschaftlichen Arbeitens und kommunizieren zielgruppengerecht.
Lehrveranstaltungsarten Pr (4 SWS), S (1+2 SWS)
Lehrinhalte

Grundpraktikum und zugehöriges Seminar:

  • Durchführung von organisch-synthetischen Reaktionen der grundlegenden Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie, wie z.B. der radikalischen und nucleophilen Substitution, Eliminierung, elektrophilen Addition, elektrophilen Substitution am Aromaten, nucleophile Acyladdition und/oder -substitution.
  • Ansätze für nachhaltigere Reaktionsbedingungen und -durchführungen, z.B. mit Bezügen zur Green Chemistry, Green Solvents, Organische Reaktionen in Wasser oder ohne Lösungsmittel etc.
  • Aufarbeitung und Reinigung der Rohprodukte (z.B. Extraktion, Filtration, Kristallisation, Destillation, Rektifikation, Chromatographie)
  • Strukturermittlung und -sicherung mittels ausgewählter physikalischer und spektroskopischer Methoden (z. B. Schmelz- und Siedepunktsbestimmung, Refraktometrie, IR- und/oder NMR-Spektroskopie, Massenspektrometrie)
  • Dokumentation und Interpretation der Reaktionen und Untersuchungsergebnisse im Laborjournal und Protokoll

 

Seminar Spektroskopie:

  • Grundlagen der Spektroskopiearten IR, NMR und UV-VIS sowie der Massenspektrometrie
  • Strukturaufklärung org.-chem. Verbindungen an ausgewählten Beispielen
Titel der Lehrveranstaltungen (a) Grundpraktikum Organische Chemie
(b) Seminar zum Grundpraktikum
(c) Seminar Spektroskopie
Lehr- und Lernmethoden (Lehr- und Lernformen) Praktikum, Seminar
Verwendbarkeit des Moduls B.Sc. Chemie für Nachhaltigkeit
B.Sc. Chemie und Mathematik für Nachhaltigkeit
L3 Chemie
Dauer des Moduls zwei Semester (Beginn im Sommersemester)
Häufigkeit des Angebotes
Sprache Deutsch
Empfohlene (inhaltliche) Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul
Voraussetzungen für die Teilnahme am Modul Allgemeine Chemie + Studienorientierung (CP-01+)
Grundlagen der Organischen Chemie (CP-08) *
Studentischer Arbeitsaufwand 180 Stunden (105 h Präsenzzeit + 75 h Selbststudium)
Studienleistungen S1: Teilnahme an der Sicherheitsbelehrung und Durchführung der vorgesehenen Versuche
S2: Diskussionsbeiträge im Seminar
S3: Multiple-Choice-Test (E-Test) zur Übung Spektroskopie
Voraussetzung für Zulassung zur Prüfungsleistung Studienleistung S2
Prüfungsleistungen Portfolio, das Folgendes umfasst und in einem 30-minütigen Kolloquium vorgestellt wird: Gesammelte protokollierte praktische Leistung (mit kurzer Theorie und Auswertung der Produktcharakterisierung), Nachweise eines schriftlichen Tests (oder E-Test, ca. 60 min) zur Spektroskopie
Anzahl Credits (ECTS) 6 cp, davon 2 cp für Schlüsselkompetenzen
Lehreinheit Chemie
Modulverantwortliche/r Prof. Dr. Rüdiger Faust
Lehrende Prof. Dr. Rüdiger Faust, Dr. Susanne Flock, Dr. Sven Fürmeier, Dr. Martin Maurer
Medienformen Beamer-Projektion, Tafelanschrieb, Laborexperimente
Literatur

P. Vollhardt, N. Shore: „Organische Chemie“, Wiley-VCH Weinheim

Brückner: „Reaktionsmechanismen - Organische Reaktionen, Stereochemie, moderne Synthesemethoden“, Elsevier

Schwetlick: „Organikum“, Wiley-VCH, Weinheim

Hesse, Meier, Zeeh, Spektroskopische Methoden in der Organischen Chemie, Thieme, Stuttgart

Lambert, Gronert, Shurvell, Lightner, Spektroskopie – Strukturaufklärung in der Organischen Chemie, Pearson, München 
Bemerkungen

* Studierende, die die Modulprüfung zur Organischen Chemie I zweimal nicht bestanden haben oder sie aus von ihnen nicht zu vertretenden Gründen nicht absolvieren konnten, können nach erfolgreichem Bestehen einer mündlichen Eingangsprüfung zum Praktikum zugelassen werden.