Spektroskopische Methoden (LAG AN3)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Spectroscopic Methods)
(Prüfungsordnungsmodul: Spektroskopische Methoden, Lehramt Gymnasium)

Lehrveranstaltungen:

• 1. Sommersemester:
  • Spektroskopische Methoden I für LA Gymnasium (SS 2021)
    (Vorlesung, 2 SWS, Florian Maier et al., Mi, 10:15 - 12:30, H3 Egerlandstr.3; Aufgrund der aktuellen Pandemie-Lage findet die Einführungsveranstaltung nur online statt (alter Text: Die Teile der AC & PC sowie die anwesenheitspflichtige Einführungsveranstaltung am 1. Termin werden im H3 (Egerlandstr.3) abgehalten, die Teile der OC im Seminarraum 05.038 Chemikum).)
  • Übung zu Spektroskopische Methoden I für LA Gymnasium (SS 2021)
    (Seminar, 1 SWS, Florian Maier et al., Aufgrund der aktuellen Pandemie-Lage findet die Veranstaltung nur online statt.)
• 2. Wintersemester:
  • Spektroskopische Methoden II für LA Gymnasium (WS 2021/2022)
    (Vorlesung, 1 SWS, Florian Maier et al., Mi, 13:30 - 16:00, 00.111 - Chemikum, 00.110 - Chemikum; Erste Veranstaltung am 20.10.2021 um 14:15 Uhr im Seminarraum 00.111 (Chemikum), alle weiteren Infos in dieser ersten Veranstaltung oder unter Studon)
  • Übung zu Spektroskopische Methoden II für LA Gymnasium (WS 2021/2022)
    (Seminar, 1 SWS, Florian Maier et al., Mi, 16:00 - 18:00, 00.111 - Chemikum, 00.110 - Chemikum; Veranstaltung findet vorauss. ab 2. Semesterhälfte als 2-stündige Veranstaltung statt, Termin nach Vereinbarung.)

Empfohlene Voraussetzungen:

Teilnahme am Modul LAG OC I

Es wird empfohlen, folgende Module zu absolvieren, bevor dieses Modul belegt wird:

Anorganische Chemie II (WS 2020/2021)

Inhalt:

Grundlagen strukturanalytischer Methoden: IR-/Raman-, UV- und NMR-Spektroskopie, Chromatographie und Massenspektrometrie
Sommersemester (4. FS):

• Einführung in stationäre Schrödingergleichung (Potentialkasten, H-Atom, Mehrelektronenatome, Moleküle) und Elektronenspektroskopie [FM]

• UV-vis-Spektroskopie: Apparatives, Interpretation von Spektren organischer Verbindungen, Organische Farbstoffe [MB]; Termsymbolik, Elektronische Übergänge und Auswahlregeln (Atome und Komplexe) [AN]

• Schwingungsspektroskopie: Einführung in Schwingungsspektroskopie bzgl. IR- und Ramanspektroskopie [FM]; Normalschwingungen und Symmetrie, IR-Banden und Bindungsstärke, Isotopen-Effekt, Beispiele aus der Anorganischen Chemie (z.B. Metallcarbonyle) [AN]

• Massenpektrometrie (apparativer Aufbau, Interpretation der Spektren, Anwendungen) [MB]
  

Wintersemester (5. FS):

• Einführung in Chromatographische Methoden [MB]

• NMR-Spektroskopie organischer Verbindungen [MS]: Grundlagen der NMR-Spektroskopie; magnetische Eigenschaften von Atomkernen, natürliche Häufigkeit, Isotope, Aufbau eines Spektrometers, chemische Verschiebung, Kopplungskonstanten, Atomkerne I=1/2, Analyse und Interpretation von NMR-Spektren, Zuordnung von funktionellen Gruppen, Multiplettanalyse, Strukturzuordnung und Strukturbeweis von Isomeren, 13C-NMR-Spektroskopie, Signale von Lösungsmitteln in NMR-Spektren, 1D- und 2D-NMR-Spektren, Anwendung von NMR-Software zur Interpretation von Spektren, Inkremente als Zuordnungshilfen in der NMR-Spektroskopie

• Multikern-NMR, anorganische Verbindungen und Komplexe [AN]: Vorhersage von Spektren (³¹P, ¹⁹F, ²D, ^10/11B, ...), dynamische Prozesse in anorganischen Verbindungen (PF5, Ferrocen, Metallcarbene, ...)
  

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• sind mit den Grundlagen und wichtigen Methoden der instrumentellen Analytik vertraut und können diese in Übungen und Laborpraxis sowie im Schulunterricht gezielt einsetzen

• sind anhand der verschiedenen spektroskopischen Methoden in der Lage, unterschiedliche Moleküle zuzuordnen.

• sind in der Lage, Staatsexamensaufgaben mit Spektroskopierelevanz selbstständig zu bearbeiten.
  

Literatur:

PC:

• Lechner, M. D., Einführung in die Quantenchemie, Springer Spektrum, Berlin (2017); DOI: 10.1007/978-3-662-49883-5 (online verfügbar)

AC:

• C. Elschenbroich, Organometallchemie, BG Teubner, Stuttgart ab 4. Auflage

• Riedel et al., Moderne Anorganische Chemie, de Gruyter

• E. Riedel, C. Janiak, Anorganische Chemie, de Gruyter, ab 8. Aufl.
  

OC:

• M. Hesse, H. Meier, B. Zeeh, Spektroskopische Methoden in der organischen Chemie, Thieme Verlag, 7. Auflage.

Bemerkung:

4. Semester (Sommersemester): Teil 1 (2V/1S) 5. Semester (Wintersemester): Teil 2 (1V/1S)
Klausur am Ende des 5. Semesters über Teil 1 + 2!

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Chemie (Master of Education)
   (Po-Vers. 2014s | NatFak | Chemie (Master of Education) | Module Fachwissenschaft Chemie | Spektroskopische Methoden, Lehramt Gymnasium)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur zu Spektroskopische Methoden, Lehramt Gymnasium (Prüfungsnummer: 24311)

Studienleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, unbenotet, 5.0 ECTS

weitere Erläuterungen:
Klausur unbenotet: bestanden/nicht bestanden

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: WS 2021/2022, 1. Wdh.: SS 2022

1. Prüfer:

Chemie Praktikum