Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2016

Chemieingenieurwissenschaften Bachelor Information
2. Semester
Obligatorische Fächer Basisprüfung
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0012-02LAllgemeine Chemie II (AC)O4 KP3V + 1UH. Grützmacher, W. Uhlig
Kurzbeschreibung1) Allgemeine Definitionen 2) VSEPR Model 3) Qualitative Molekülorbitaldiagramme
4) Kugelpackungen, Metallstrukturen 5) Strukturen der Hauptgruppenhalbmetalle
6) Strukturen der Nichtmetalle 7) Darstellungen der Elemente 8) Reaktivität der Elemente 9) Ionische Verbindungen 10) Ionen in Lösung 11) Wasserstoffverbindungen 12) Halogenverbindungen 13) Sauerstoffverbindungen 14) Redoxchemie
LernzielVerständnis der grundlegenden Prinzipien der Strukturen, Eigenschaften und Reaktivitäten der Hauptgruppenelemente (Gruppen 1, 2 und 13 – 18).
InhaltDie Vorlesung ist in 14 Teile gegliedert, in denen grundlegende Phänomene der Chemie der Hauptgruppenelemente diskutiert werden: 1) Einführung in die periodischen Eigenschaften und allgemeine Definitionen. – 2) VSEPR Modell – 3) Qualitative Molekülorbitaldiagramme für einfache anorganische Molekülverbindungen – 4) Dichteste Kugelpackungen und Strukturen der Metalle. – 5) Strukturen der Hauptgruppenhalbmetalle – 6) Strukturen der Nichtmetalle. – 7) Darstellungen der Elemente. – 8) Reaktivität der Elemente. – 9) Ionische Verbindungen. – 10) Ionen in Lösung. – 11) Wasserstoffverbindungen. – 12) Halogenverbindungen. –13) Sauerstoffverbindungen. –14) Redoxchemie.
SkriptDie Folien der Vorlesung sind auf dem Internet unter Link zugänglich.
LiteraturDer Vorlesungsstoff kann in folgendem Lehrbuch, das auch in Englisch erhältlich ist, nachgelesen werden:
J. Huheey, E. Keiter, R. Keiter, Anorganische Chemie, Prinzipien von Struktur und Reaktivität, 3. Auflage, deGruyter, 2003.

C.E.Housecroft, E.C.Constable, Chemistry, 4th edition, Pearson Prentice Hall, 2010.
Voraussetzungen / BesonderesGrundlagen zum Verständnis dieser Vorlesung ist die Vorlesung Allgemeine Chemie 1.
529-0012-03LAllgemeine Chemie II (OC)O4 KP3V + 1UP. Chen, A. Bach
KurzbeschreibungKlassifizierungen organischer Reaktionen, reaktive Zwischenprodukte: Radikale, Carbokationen, Carbanionen, organische Säuren / Basen, elektronische Substituenteneffekte, elektrophile aromatische Substitution, elektrophile Addition an Doppelbindungen, HSAB-Konzept, nukleophile Substitution an sp3-hybridiserten Zentren (SN1-/SN2-Reaktionen), nukleophile aromatische Substitutionen, Eliminierungen.
LernzielVerständnis der grundlegenden Reaktivitätsprinzipien und der Beziehung zwischen Struktur und Reaktivität. Kenntnis der wichtigsten Reaktionstypen und ausgewählter Stoffklassen.
InhaltKlassifizierungen organischer Reaktionen, reaktive Zwischenprodukte: Radikale, Carbokationen, Carbanionen, organische Säuren / Basen, elektronische Substituenteneffekte, elektrophile aromatische Substitution, elektrophile Addition an Doppelbindungen, HSAB-Konzept, nukleophile Substitution an sp3-hybridiserten Zentren (SN1-/SN2-Reaktionen), nukleophile aromatische Substitutionen, Eliminierungen.
Skriptals pdf bei Vorlesungsbeginn erhältlich
Literatur[1] P. Sykes, "Reaktionsmechanismen der Organischen Chemie", VCH Verlagsgesellschaft, Weinheim 1988.
[2] Carey/Sundberg, Advanced Organic Chemistry, Part A and B, 3rd ed., Plenum Press, New York, 1990/1991. Deutsch: Organische Chemie.
[3] Vollhardt/Schore, Organic Chemistry, 2th ed., Freeman, New York, 1994 Deutsche Fassung: Organische Chemie 1995, Verlag Chemie, Wein¬heim, 1324 S. Dazu: N. Schore, Arbeitsbuch zu Vollhardt, Organische Chemie, 2. Aufl. Verlag Chemie, Weinheim, 1995, ca 400 S.
[4] J. March, Advanced Organic Chemistry; Reactions, Mechanisms, and Structure, 5th ed., Wiley, New York, 1992.
[5] Streitwieser/Heathcock, Organische Chemie, 2. Auflage, Verlag Chemie, Weinheim, 1994.
[6] Streitwieser/Heathcock/Kosower, Introduction to Organic Chemistry, 4th ed., MacMillan Publishing Company, New York, 1992.
[7] P. Y. Bruice, Organische Chemie, 5. Auflage, Pearson Verlag, 2007.
529-0012-01LPhysikalische Chemie I: Thermodynamik Information O4 KP3V + 1UF. Merkt
KurzbeschreibungGrundlagen der chemischen Thermodynamik. Die drei Hauptsätze der Thermodynamik: Thermodynamische Temperaturskala, innere Energie, Enthalpie, Entropie, das chemische Potential. Lösungen und Mischungen, Phasendiagramme. Reaktionsthermodynamik: Reaktionsgrössen und Gleichgewichtsbedingungen, Gleichgewichtskonstante. Thermodynamik von Oberflächenprozessen.
LernzielEinführung in die chemische Thermodynamik
InhaltZustandsgrössen und Prozessgrössen, das totale Differential als mathematische Beschreibung von Zustandsänderungen. Modelle: Das ideale und das reale Gas. Die drei Hauptsätze der Thermodynamik: Empirische Temperatur und thermodynamische Temperaturskala, innere Energie, Enthalpie, Entropie, thermisches Gleichgewicht. Mischphasenthermodynamik: Das chemische Potential. Ideale Lösungen und Mischungen, reale Lösungen und Mischungen, Aktivität, kolligative Eigenschaften. Tabellierung thermodynamischer Standardgrössen. Reaktionsthermodynamik: Reaktionsgrössen und Gleichgewichtsbedingungen, Gleichgewichtskonstante und deren Druck- und Temperaturabhängigkeit. Phasengleichgewichte und Phasendiagramme. Thermodynamik von Oberflächen und Grenzflächen: Adsorptionsgleichgewichte, Kapillarkräfte, Adsorptionsisothermen.
SkriptIn Vorbereitung.
LiteraturEine Liste möglicher Lehrbücher wird in der Vorlesung verteilt.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Allgemeine Chemie I, Grundlagen der Mathematik
551-0016-00LBiologie IIO2 KP2VM. Stoffel, E. Hafen
KurzbeschreibungGegenstand der Vorlesung Biologie II ist zusammen mit der Vorlesung Biologie I des vorangegangenen Wintersemesters eine Einführung in die Grundlagen der Biologie für Studierende der Materialwissenschaften sowie der Chemie und der Chemieingenieurwissenschaften.
LernzielZiel der Vorlesung Biologie II ist das Verständnis der Form, Funktion und Entwicklung von Tieren und der zu Grunde liegenden Mechanismen.
InhaltDie folgenden Kapitelnummern beziehen sich auf das der Vorlesung zugrundeliegende Lehrbuch "Biology" (Campbell & Reece, 7th edition, 2005).
Kapitel 1-4 des Lehrbuchs werden als Grundwissen vorausgesetzt. Die Abschnitte "Aufbau der Zelle" (Kap. 5-10, 12, 17) und "Allgemeine Genetik" (Kap. 13-16, 18, 46) sind Inhalt der Vorlesung Biologie I.

1. Genome, DNA-Technologie, Genetische Grundlage der Entwicklung

Kapitel 19: Eukaryotische Genome: Organisation, Regulation und Evolution
Kapitel 20: DNA Technologie und Genomik
Kapitel 21: Genetische Grundlagen der Entwicklung

2. Form, Funktion und Entwicklung von Tieren I

Kapitel 40: Grundlagen der Struktur und Funktion von Tieren
Kapitel 41: Ernährung bei Tieren
Kapitel 44: Osmoregulation und Exkretion
Kapitel 47: Entwicklung der Tiere

3. Form, Funktion und Entwicklung von Tieren II

Kapitel 42: Kreislauf und Gasaustausch
Kapitel 43: Das Immunsystem
Kapitel 45: Hormone und das Endokrine Sytem
Kapitel 48: Nervensysteme
Kapitel 49: Sensorik und Motorik
SkriptDer Vorlesungsstoff ist sehr nahe am empfohlenen Lehrbuch gehalten. Ergänzende Unterlagen werden ggf. durch die Dozenten zur Verfügung gestellt.
LiteraturDas folgende Lehrbuch ist Grundlage für die Vorlesungen Biologie I und II:

„Biology“, Campbell and Reece, 7th Edition, 2005, Pearson/Benjamin Cummings, ISBN 0-8053-7166-4
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Vorlesung Biologie I des Herbstsemestr
401-0272-00LGrundlagen der Mathematik I (Analysis B)O3 KP2V + 1UT. Bühler
KurzbeschreibungGewöhnliche Differentialgleichungen als mathematische Modelle zur Beschreibung von Prozessen. Numerische, analytische und geometrische Aspekte von Differentialgleichungen. Ausbau der mehrdimensionalen Analysis: Integralsätze.
LernzielAnwendungsorientierte Einführung in die ein- und mehrdimensionale Analysis. Einfache Modelle kennen und selber bilden und mathematisch analysieren können.
InhaltGewöhnliche Differentialgleichungen als mathematische Modelle zur Beschreibung von Prozessen. Numerische, analytische und geometrische Aspekte von Differentialgleichungen. Ausbau der mehrdimensionalen Analysis: Integralsätze.
Literatur- D. W. Jordan, P. Smith: Mathematische Methoden für die Praxis, Spektrum Akademischer Verlag
- M. Akveld/R. Sperb: Analysis I, Analysis II (vdf)
- L. Papula: Mathematik für Ingenieure und Naturwissenschaftler Bde 1,2,3. (Vieweg)
401-0622-00LGrundlagen der Mathematik II (Lineare Algebra und Statistik)O3 KP2V + 1UM. Dettling
KurzbeschreibungLineare Gleichungssysteme; Matrizenrechnung, Determinanten; Vektorräume, Norm- und Skalarprodukt; Lineare Abbildungen, Basistransformationen, Ausgleichsrechnung; Eigenwerte und Eigenvektoren.

Zufall und Wahrscheinlichkeit, diskrete und stetige Verteilungsmodelle; Erwartungswert, Varianz, zentraler Grenzwertsatz, Parameterschätzung; Statistisches Testen; Vertrauensintervalle; Regressionsanalyse.
LernzielKenntnisse in Mathematik sind eine wesentliche Voraussetzung für einen quantitativen, und insbesondere für einen computergestützten Zugang zu den Naturwissenschaften. In einem zweisemestrigen 11 Semesterwochenstunden umfassenden (Intensiv-)Kurs werden die wichtigsten mathematischen Grundlagen der Mathematik, nämlich ein- und mehrdimensionale Analysis, Lineare Algebra und Statistik, erarbeitet.
InhaltLineare Gleichungssysteme, Matrizenrechnung, Lineare Abbildungen und Eigenwerte werden als Minimalprogramm der Linearen Algebra behandelt. Ueberbestimmte Gleichungssysteme und die Kleinste Quadrate Methode bilden die Brücke zu einer Einführung in die Statistik am Beispiel der Regression.
SkriptFür den Teil Lineare Algebra gibt es ein kurzes Skript, das die wichtigsten Begriffe und Resultate ohne Beispiele zusammenfasst. Für eine ausführlichere Darstellung wird auf das Buch von Nipp und Stoffer (siehe unten) verwiesen. Für den Teil Statistik steht ein detailliertes Skript zur Verfügung. Das Buch von Stahel ist als Ergänzung gedacht.
LiteraturFür Lineare Algebra: K. Nipp/D. Stoffer: "Lineare Algebra", vdf, 5. Auflage.
Für Statistik: W. Stahel, "Statistische Datenanalyse", Vieweg, 3. Auflage
Praktika
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0230-00LAnorganische und Organische Chemie I Belegung eingeschränkt - Details anzeigen
Elektronische Belegung nur möglich bis Semsterbeginn.
O8 KP12PJ. W. Bode
KurzbeschreibungPraktikum in Anorganischer und Organischer Chemie I
LernzielSchulung in experimenteller Arbeitstechnik. Verständnis organisch-chemischer Reaktionen durch Experimente.
InhaltTeil I: (ca. 1. Semesterdrittel): Grundoperationen: Erlernen der wichtigsten Grundoperationen in der Reinigung, Trennung, Isolierung und Analytik organischer Verbindungen: Fraktionierende Destillation; Extraktive Trennverfahren; Chromatographie; Kristallisation; IR- (evtl. UV-, 1 H-NMR)-spektroskopische Verfahren zur Strukturermittlung.

Teil II: (2. Semesterdrittel): Organisch-chemische Reaktionen: Herstellung organischer Präparate. Anfänglich ein-, später mehrstufige Synthesen. Präparate beinhalten breite Palette an klassischen und modernen Reaktionstypen.

Teil III: (3. Semesterdrittel): Synthese eines chiralen, enantiomerenreinen Liganden fuer die asymmetrische Katalyse (zusammen mit AOCP II)
Literatur- R. K. Müller, R. Keese: "Grundoperationen der präparativen organischen Chemie"; J. Leonard, B. Lygo, G. Procter: "Praxis der Organischen Chemie" (Übersetzung herausgegeben von G. Dyker), VCH, Weinheim, 1996, ISBN 3-527-29411-2.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
- Praktikum Allgemeine Chemie (1. Semester, 529-0011-04/05)
- Vorlesung Organische Chemie I (1. Semester, 529-0011-03)
4. Semester
Obligatorische Fächer Prüfungsblock I
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0122-00LInorganic Chemistry IIO3 KP3GM. Kovalenko, M. L. Viciu
KurzbeschreibungDie Vorlesung vermittelt einen vertieften Umgang mit Symmetrieaspekten chemischer Systeme. Neben der beispielhaften Analyse molekularer Einheiten werden auch wichtige Änderungen, die typisch sind für Translationspolymere, bzw. Kristallstrukturen, eingeführt.
LernzielDie Vorlesung baut auf den Inhalten der Anorganischen Chemie I auf. Sie vermittelt einen vertieften Umgang mit Symmetrieaspekten chemischer Systeme. Neben der beispielhaften Analyse molekularer Einheiten werden auch wichtige Änderungen, die typisch sind für Translationspolymere, eingeführt.
InhaltSymmetriebestimmung von Molekülen, Punktgruppen und Darstellungen zur Herleitung von Molekülorbitalen, Energiebetrachtungen zu Molekülen und Feststoffen, Sanderson-Formalismus, Herleitung und Verständnis von Bandstrukturen, Zustandsdichten, Überlappungspopulationen, Symmetrie im Kristall, Grundtypen der Kristallstrukturen und zugehörige Stoffeigenschaften, visuelle Darstellungen von Kristallstrukturen.
SkriptBeilagen sind auf dem Internet verfügbar unter:
Link
user: aach
password: jsenpw
Literatur1. I. Hargittai, M. Hargittai, "Symmetry through the Eyes of a Chemist",Plenum Press, 1995; 2. R. Hoffmann, "Solids and Surfaces", VCH 1988; 3. U. Müller, "Anorganische Strukturchemie", 6. Auflage, Vieweg + Teubner 2008
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzung: Anorganische Chemie I
529-0222-00LOrganic Chemistry IIO3 KP2V + 1UJ. W. Bode
KurzbeschreibungOxidation organischer Verbindungen; Reduktion; Einelektronenübertragungsreaktionen; Pericyclische Reaktionen; Cycloadditionen; Sigmatrope Umlagerungen; Sextettverschiebungen und verwandte Reaktionen; Organometallchemie; Anwendung der Reaktionen in der Synthese komplexer Naturstoffe
LernzielVermittlung der Prinzipien von Umlagerungsreaktionen und Grundlagen der Naturstoffchemie.
InhaltDie Woodward-Hoffmann Regeln, Elektrozyklische Reaktionen, Sigmatrope Umlagerungen, Zykloadditionen mit detailierter Beschreibung der Diels-Alder Reaktion und 1,3 dipolarer Zykladditionen, Oxidation und Reduktion, Metallreduktionen, Radikalreaktionen, Photochemische Reaktionen, Einführung in die Organometallchemie.
SkriptKeine; es wird erwartet, dass die Studenten den in der Vorlesung behandelten Stoff kennen und mit den gelehrten Prinzipien und Grundlagen umgehen können.
LiteraturKeine; es wird erwartet, dass die Studenten den in der Vorlesung behandelten Stoff kennen und mit den gelehrten Prinzipien und Grundlagen umgehen können.
529-0431-00LPhysikalische Chemie III: Molekulare Quantenmechanik Belegung eingeschränkt - Details anzeigen O4 KP4GB. H. Meier, M. Ernst
KurzbeschreibungPostulate der Quantenmechanik, Operatorenalgebra, Schrödingergleichung, Zustandsfunktionen und Erwartungswerte, Matrixdarstellung von Operatoren, das Teilchen im Kasten, Tunnelprozess, harmonische Oszillator, molekulare Schwingungen, Drehimpuls und Spin, verallgemeinertes Pauli Prinzip, Störungstheorie, Variationsprinzip, elektronische Struktur von Atomen und Molekülen, Born-Oppenheimer Näherung.
LernzielEs handelt sich um eine erste Grundvorlesung in Quantenmechanik. Die Vorlesung beginnt mit einem Überblick über die grundlegenden Konzepte der Quantenmechanik und führt den mathematischen Formalismus ein. Im Folgenden werden die Postulate und Theoreme der Quantenmechanik im Kontext der experimentellen und rechnerischen Ermittlung von physikalischen Grössen diskutiert. Die Vorlesung vermittelt die notwendigen Werkzeuge für das Verständnis der elementaren Quantenphänomenen in Atomen und Molekülen.
InhaltPostulate und Theoreme der Quantenmechanik: Operatorenalgebra, Schrödingergleichung, Zustandsfunktionen und Erwartungswerte. Lineare Bewegungen: Das freie Teilchen, das Teilchen im Kasten, quantenmechanisches Tunneln, der harmonische Oszillator und molekulare Schwingungen. Drehimpulse: Spin- und Bahnbewegungen, molekulare Rotationen. Elektronische Struktur von Atomen und Molekülen: Pauli-Prinzip, Drehimpulskopplung, Born-Oppenheimer Näherung. Grundlagen der Variations- und Störungtheorie. Behandlung grösserer Systeme (Festkörper, Nanostrukturen).
SkriptEin Vorlesungsskript in Deutsch wird abgegeben. Das Skipt ersetzt allerdings persönliche Notizen NICHT und deckt nicht alle Aspekte der Vorlesung ab.
402-0044-00LPhysik IIO4 KP3V + 1UM. R. Meyer
KurzbeschreibungIntroduction to the concepts and tools in physics with the help of demonstration experiments: electromagnetism, optics, introduction to modern physics.
LernzielThe concepts and tools in physics, as well as the methods of an experimental science are taught. The student should learn to identify, communicate and solve physical problems in his/her own field of science.
InhaltElectromagnetism (electric current, magnetic fields, electromagnetic induction, magnetic materials, Maxwell's equations), Optics (light, geometrical optics, interference and diffraction), and Introduction to quantum physics
SkriptThe lecture follows the book "Physics for Scientists and Engineers" by Paul A. Tipler and Gene Mosca (6th edition).
LiteraturPhysics for Scientists and Engineers" by Paul A. Tipler and Gene Mosca (6th edition). There is also a similar book in German published by Spektrum Akademischer Verlag authored under the permission of Tipler and Mosca.
Voraussetzungen / BesonderesFor the exam, a self-written summary sheet, hand-held calculator, and translation dictionary (to English).
529-0058-00LAnalytische Chemie IIO3 KP3GD. Günther, M.‑O. Ebert, P. Lienemann, R. J. Looser, G. Schwarz
KurzbeschreibungVertiefung in den wichtigsten elementaranalytischen und spektroskopischen Methoden sowie ihrer Anwendung in der Praxis, aufbauend auf der Vorlesung Analytische Chemie I. Vorstellung der wichtigsten Trennmethoden.
LernzielPraxisnahe Anwendung und Vertiefung des spektroskopischen und elementaranalytischen Grundwissens der Vorlesung Analytische Chemie I.
InhaltPraxis des kombinierten Einsatzes spektroskopischer Methoden zur Strukturaufklärung und praktischer Einsatz elementaranalytischer Methoden. Komplexere NMR-Methoden: Aufnahmetechnik, analytisch-chemische Anwendungen von Austauschphänomenen, Doppelresonanz, Spin-Gitter-Relaxation, Kern-Overhauser-Effekt, analytisch-chemische Anwendungen der experimentellen 2D- und Multipuls-NMR-Spektroskopie, Verschiebungsreagenzien. Anwendung chromatographischer und elektrophoretischer Trennverfahren: Grundlagen, Arbeitstechnik, Beurteilung der Qualität eines Trennsystems, van-Deemter-Gleichung, Gaschromatographie, Flüssigchromatographie (HPLC, Ionenchromatographie, Gelpermeation, Packungsmaterialien, Gradientenelution, Retentionsindex), Elektrophorese, elektroosmotischer Fluss, Zonenelektrophorese, Kapillarelektrophorese, isoelektrische Fokussierung, Elektrochromatographie, 2D-Gelelektrophorese, SDS-PAGE, Field Flow Fractionation, Vertiefung in Atomabsorptions-Spektroskopie, Atomemissions-Spektroskopie und Röntgenfluoreszenz-Spektroskopie, ICP-OES, ICP-MS.
SkriptEin Skript wird zum Selbstkostenpreis abgegeben.
LiteraturLiteraturlisten werden in der Vorlesung verteilt.
Voraussetzungen / BesonderesÜbungen zur Spektreninterpretation und zu den Trennmethoden erfolgen im Rahmen der Vorlesung. Zusätzlich wird die Veranstaltung 529-0289-00 "Instrumentalanalyse organischer Verbindungen" (4. Semester) empfohlen.

Voraussetzung: 529-0051-00 "Analytische Chemie I (3. Semester)"
529-0625-00LChemieingenieurwissenschaftenO3 KP3GW. J. Stark
KurzbeschreibungDie Vorlesung Chemieingenieurwissenschaften vermittelt die Grundlagen zur Produktions- und Prozessplanung. Neben Reaktorenwahl, Reaktionsführung und Skalierung werden aktuelle Probleme grosstechnischer Prozesse und neue Syntheseverfahren behandelt. Heterogene Katalyse und Transport von Impuls, Masse und Energie verbindet den erarbeiteten Stoff mit der chemisch/biologischen Grundausbildung.
LernzielDie Vorlesung Chemie und Bio-Ingenieurwissenschaften im 4. Semester vermittelt Chemikern, Chemieingenieuren, Biochemikern und Biologen die Grundlagen zur Produktions- und Prozessplanung. Zuerst werden verschiedene Reaktoren, einzelne Prozess- und Verfahrensschritte sowie grosstechnische Aspekte von Chemikalien und Reagenzien eingeführt und anhand von aktuellen Produktionsbeispielen zusammengefügt. Betrachtungen im Bezug auf Materialverbrauch, Energiekosten und Nebenproduktbildung zeigen, wo modernes Engineering einen grossen Beitrag zur umweltfreundlichen Produktion leisten kann. In einem zweiten Teil werden chemische und biologische Vorgänge in Reaktoren, Zellen oder Lebewesen aus einer neuen Sichtweise behandelt. Transport von Impuls, Masse und Energie werden zusammen eingeführt und bilden eine Basis zum Verständnis von Strömungen, Diffusionsvorgängen und Wärmetransport. Mittels dimensionsloser Kennzahlen werden diese Transportvorgänge in die Planung der Produktion eingeführt und ein Ueberblick in die Grundoperationen der chemischen und biochemischen Industrie gegeben. Eine Einführung in heterogene Katalyse verbindet den erarbeiteten Stoff mit der chemisch/biologischen Basis und illustriert wie durch enges Zusammenspiel von Transport und Chemie/Biologie neue, sehr leistungsfähige Prozesse entwickelt werden können.
InhaltElemente einer chemischen Umsetzung: Vorbereitung der Ausgangsstoffe, Reaktionsführung, Aufarbeitung/Rückführung, Produktreinigung; Kontinuierliche, halbkontinuierliche und diskontinuierliche Prozesse; Materialbilanzen: Chemische Reaktoren und Trennprozesse, zusammengesetzte und mehrstufige Systeme; Energiebilanzen: Chemische Reaktoren und Trennprozesse, Enthalpieänderungen, gekoppelte Material- und Energiebilanzen; Zusammengesetzte Reaktionen: Optimierung der Reaktorleistung, Ausbeute und Selektivität; Stofftransport und chemische Reaktion: Mischungseffekte in homogenen und heterogenen Systemen, Diffusion und Reaktion in porösen Materialien; Wärmeaustausch und chemische Reaktion: Adiabatische Reaktoren, optimale Betriebsweise bei exothermen und endothermen Gleichgewichtsreaktionen, thermischer Runaway, Reaktordimensionierung und Massstabvergrösserung (scale up).
SkriptVorlesungsunterlagen können über die Homepage (Link) bezogen werden.
LiteraturLiteratur und Lehrbücher werden am Anfang der Vorlesung bekannt gegeben.
Praktika
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0054-00LPhysikalische und Analytische ChemieO10 KP15PE. C. Meister, R. Zenobi, M. Badertscher, M.‑O. Ebert, B. Hattendorf
KurzbeschreibungPraktische Einfuehrung in wichtige Methoden der physikalischen und analytischen Chemie.
LernzielDurchführung ausgewählter physikalisch-chemischer Experimente und Auswertung von Messdaten.
Kenntnis der wichtigsten analytisch-chemischen Arbeitstechniken in der Praxis.
Abfassen von Versuchsberichten.
InhaltTeil Physikalische Chemie:
Kurze Rekapitulation der Statistik und Auswertung von Messdaten. Abfassen von Versuchsberichten im Hinblick auf das Publizieren von wissenschaftlichen Arbeiten. Grundlegende physikalisch-chemische Versuche (maximal 6 Versuche aus folgenden Themenkreisen): 1. Phasendiagramme (Siede- und Schmelzdiagramme, Kryoskopie); 2. Elektrochemie und Elektronik; 3. Messdatenerfassung (LabVIEW); 4. Kinetik; 5. Thermochemie; 6. Schallgeschwindigkeit in Gasen.

Teil Analytische Chemie:
1. Einführung in die Konzepte der Probennahme, Quantitative Elementanalytik und Spurenanalytik, atomspektroskopische Methoden, Vergleichsmessungen mit elektrochemischen Methoden; 2. Trennmethoden, deren Prinzipien und Optimierung: Vergleich der verschiedenen chromatographischen Methoden, Einfluss der stationären und mobilen Phasen, häufige Fehler/Artefakte, Flüssigchromatographie, Gaschromatographie (Injektionsmethoden). 3. Spektroskopische Methoden in der organischen Strukturaufklärung: Aufnahme von IR- und UV/VIS-Spektren, Aufnahmetechnik NMR.

Integriert in das Praktikum sind obligatorische Spektrenübungen 529-0289-00 "Instrumentalanalyse organischer Verbindungen" als praktikums-begleitendes Seminar.
SkriptVersuchsanleitungen sind auf der Webseite erhältlich.
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen:
529-0051-00 "Analytische Chemie I (3. Semester)"
529-0058-00 "Analytische Chemie II (4. Semester)" parallel zum Praktikum oder in einem früheren Semester abgeschlossen. Die Veranstaltung 529-0289-00L "Instumentalanalyse organischer Verbindungen" ist ein integraler Bestandteil dieses Praktikums.
6. Semester
Obligatorische Fächer
Prüfungsblock Katalyse und Heterogene Verfahren
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0502-00LCatalysisO4 KP3GJ. A. van Bokhoven, M. Ranocchiari
KurzbeschreibungGrundlagen der Adsorption und Katalyse, Physik und Chemie der Festkörperoberflächen, Methoden für die Bestimmung ihrer Struktur und Zusammensetzung. Homogene Katalyse mit Übergangsmetallkomplexen.
LernzielErmittlung der Grundlagen der heterogenen und homogenen Katalyse
InhaltGrundlagen der Adsorption und Katalyse, Physik und Chemie der Festkörperoberflächen, Methoden für die Bestimmung ihrer Struktur und Zusammensetzung, thermodynamische und kinetische Grundlagen der heterogenen Katalyse (Physisorption, Chemisorption, kinetische Modellierung, Selektivität, Aktivität, Stabilität), Katalysatorentwicklung und -herstellung, homogene Katalyse mit Übergangsmetallkomplexen; katalytische Reaktionszyklen und -typen.
SkriptUnterlagen werden verteilt
LiteraturJ.M. Thomas and W.J. Thomas, Heterogeneous Catalysis, VCH, 1997

Homogenkatalyse:
Grundlagen:
R. H. Crabtree, The Organometallic Chemistry of the Transition Metals, Wiley, 2009

Industrieprozesse:
G. P. Chiusoli, P. M. Maitlis, Metal-catalysis in Industrial Organic Processes, RSC Publishing, 2008

Online:
Catalysis - An Integrated Approach to Homogeneous, Heterogeneous and Industrial Catalysis
Edited by: J.A. Moulijn, P.W.N.M. van Leeuwen and R.A. van Santen

Grundlagen Der Koordinationschemie:
J. Huheey, E. Keiter, R. Keiter, Anorganische Chemie - Prinzipien von Struktur und Reaktivität, de Gruyter
529-0633-00LHeterogeneous Reaction EngineeringO4 KP3GJ. Pérez-Ramírez, C. Mondelli
KurzbeschreibungHeterogeneous Reaction Engineering equips students with tools essential for the optimal development of heterogeneous processes. Integrating concepts from chemical engineering and chemistry, students will be introduced to the fundamental principles of heterogeneous reactions and will develop the necessary skills for the selection and design of various types of idealized reactors.
LernzielAt the end of the course the students will understand the basic principles of catalyzed and uncatalyzed heterogeneous reactions. They will know models to represent fluid-fluid and fluid-solid reactions; how to describe the kinetics of surface reactions; how to evaluate mass and heat transfer phenomena and account for their impact on catalyst effectiveness; the principle causes of catalyst deactivation; and reactor systems and protocols for catalyst testing.
InhaltThe following components are covered:
- Fluid-fluid and fluid-solid heterogeneous reactions.
- Kinetics of surface reactions.
- Mass and heat transport phenomena.
- Catalyst effectiveness.
- Catalyst deactivation.
- Strategies for catalyst testing.

These aspects are exemplified through modern examples.
For each core topic exercises are assigned and evaluated.
The course also features an industrial lecture.
SkriptA dedicated script and lecture slides are available in printed form during the course.
LiteraturH. Scott Fogler: Elements of Chemical Reaction Engineering, Prentice Hall, New Jersey, 1992

O. Levenspiel: Chemical Reaction Engineering, 3rd edition, John Wiley & Sons, New Jersey, 1999

Further relevant sources are given during the course.
151-0926-00LSeparation Process Technology I Information O4 KP3GM. Mazzotti
KurzbeschreibungEmpirische Berechnungsmethoden, basierend auf dem Stoffaustausch und den Phasengleichgewichten von Gas/Flüssig- und Flüssig/Flüssig-Systemen mit idealer und nicht-idealer Thermodynamik.
LernzielEmpirische Berechnungsmethoden, basierend auf dem Stoffaustausch und den Phasengleichgewichten von Gas/Flüssig- und Flüssig/Flüssig-Systemen mit idealer und nicht-idealer Thermodynamik.
InhaltMethoden zur nicht-empirischen Auslegung von Gleichgewichtstrennstufen idealer und nichtidealer Systeme, basierend auf Stoffübergangsphänomenen und dem Phasengleichgewicht. Die betrachteten Themen: Einführung in die Trennprozesstechnologie; Gas/Flüssig- und Flüssig/Flüssig-Phasengleichgewichte; Flash Verdampfung von Zwei- und Mehrstoffsystemen; Gleichgewichtsstufen und deren Kaskadenschaltungen; Gasabsorption und Strippingprozesse; Kontinuierliche Destillation: Auslegungsmethoden für Zwei- und Mehrstoffsysteme, Apparate für kontinuierliche Prozessführung, azeotrope Destillation, Apparate für Gas/Flüssig-Prozesse.; Flüssig/Flüssig-Extraktion. Die Vorlesung wird durch eine web-basierte interaktive Lernumgebung (HyperTVT) ergänzt.
SkriptVorlesung Notizien
LiteraturTreybal "Mass-transfer operations" oder Seader/Henley "Separation process principles" oder Wankat "Equilibrium stage separations" oder Weiss/Militzer/Gramlich "Thermische Verfahrenstechnik"
Voraussetzungen / BesonderesVoraussetzungen: Stoffaustausch

Die Vorlesung wird durch eine web-basierte interaktive Lernumgebung (HyperTVT) ergänzt:
Link
Prüfungsblock Prozesstechnik
NummerTitelTypECTSUmfangDozierende
529-0580-00LRisikoanalyse chemischer Prozesse und ProdukteO4 KP3GK. Hungerbühler
KurzbeschreibungMethodische Grundlagen der risiko- und umweltorientierten Charakterisierung stofflicher Systeme.
LernzielGrundverständnis für Methodik von Prozessrisikoanalyse, Produktrisikoanalyse und Life Cycle Assessment.
InhaltIm Zentrum steht die risiko- und umweltorientierte Charakterisierung stofflicher Systeme mittels Prozessrisikoanalyse, Produktrisikoanalyse und Life Cycle Assessment. Inhaltliche Schwerpunkte sind die naturwissenschaftlichen Methodikgrundlagen und die problemorientierte Anwendung im Bereich chemische Prozess-/ Produkttechnologie.
Inhalt: Qualitative und quantitative Methoden der Risikocharakterisierung mittels Modellierung und Gegenüberstellung von (i) Wahrscheinlichkeit und Tragweite (Akutszenarien) bzw. (ii) Exposition und Dosis/Wirkung (Langzeitszenarien); Nutzung molekularer Struktur- und physikalisch/chemischer Stoffparameter als Deskriptoren für stoffspezifische Gefahrenpotentiale bezüglich Mobilität, Toxizität, Brand/Explosion, Persistenz etc.; Ableitung konzeptioneller Designkriterien für inhärente Sicherheit und ökologische Effizienz bei chem. Prozess- und Produktsystemen; Ergebnisabsicherung durch Sensitivitäts- und Unsicherheitsanalyse
LiteraturBuch: Hungerbühler, Ranke, Mettier
"Chemische Produkte und Prozesse - Grundkonzepte zum umweltorientierten Design"

Springer Verlag
ISBN 3-540-64854-2
Voraussetzungen / BesonderesLehrbegleitende Industrie-Fallstudie (Gruppenarbeit)
529-0031-00LRegelungstechnikO3 KP3GR. Grass
KurzbeschreibungPrinzip der Regelung. Modellierung dynamischer Systeme. Zustandsraumdarstellung, Linearisierung. Laplace Transformation, Systemantworten. Regelkreis - Idee der Rückführung. PID-Regler. Stabilität, Routh-Hurwitz Kriterium, Frequenzgang, Bode-Diagramm. Störgrössenaufschaltung, Kaskadenregelung. Mehrvariablensysteme. Anwendungsbeispiele für die Regelung von Reaktoren.
LernzielVermittlung von fachübergreifenden Konzepten und Methoden zur mathematischen Beschreibung und Analyse von dynamischen Systemen. Konzept der Rückführung, Entwurf von Regelungen für Eingrössen- und Mehrgrössenstrecken.
InhaltProzessautomatisierung. Prinzip der Regelung. Modellierung dynamischer Systeme - Beispiele. Zustandsraumdarstellung, Linearisierung, analytische/numerische Lösung. Laplace Transformation, Systemantworten für Systeme 1. und 2. Ordnung. Regelkreis - Idee der Rückführung. PID-Regler, Ziegler-Nichols Einstellung. Stabilität, Routh-Hurwitz Kriterium. Frequenzgang, Bode-Diagramm. Feedforward Compensation/Störgrössenaufschaltung, Kaskadenregelung. Mehrvariablensysteme (Uebertragungsmatrix, Zustandsraumdarstellung), Mehrschlaufenregelung, Problem der Kopplung, Relative Gain Array, Entkoppelungskompensator. Sensitivität auf Modellunsicherheit. Anwendungsbeispiele für die Regelung von Reaktoren und Destillationskolonnen.
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Literatur- "Feedback Control of Dynamical Systems", 4th Edition, by G.F. Franklin, J.D. Powell and A. Emami-Naeini; Prentice Hall, 2002.
- "Process Dynamics & Control", by D.E. Seborg, T.F. Edgar and D.A. Mellichamp; Wiley 1989.
- "Process Dynamics, Modelling & Control", by B.A. Ogunnaike and W.H. Ray;
Oxford University Press 1994.
Voraussetzungen / BesonderesAnalysis II , Lineare Algebra.

MATLAB wird zur Systemanalyse und Simulation eingesetzt.
151-0940-00LModelling and Mathematical Methods in Process and Chemical Engineering Information O4 KP3GM. Mazzotti
KurzbeschreibungEinführung in die Modellierungstechniken und mathematischen Methoden für nichtnumerische Lösungen von Gleichungen in der chemischen Verfahrenstechnik.
LernzielEinführung in die Modellierungstechniken und mathematischen Methoden für nichtnumerische Lösungen von Gleichungen in der chemischen Verfahrenstechnik.
InhaltFormulierung und Bearbeitung von mathematischen Modellen, Auswertung und Präsentation von Resultaten, Matrizen und deren Anwendung, Nichtlineare, gewöhnliche Differentialgl. erster Ordnung u. Stabilitätstheorem, Partielle Differenzialgleichungen erster Ordnung, Einführung in die Störungstheorie, Fallstudien: Mehrdeutigkeiten und Stabilität eines kontinuierlichen Rührkessels; Rückstandskurvendiagramme für einfache Destillation; Dynamik von Chromatographiekolonnen; Kinetik und Dynamik von oszillierenden Reaktionen.
Skriptkein Skript
LiteraturA. Varma, M. Morbidelli, "Mathematical methods in chemical engineering," Oxford University Press (1997)
H.K. Rhee, R. Aris, N.R. Amundson, "First-order partial differential equations. Vol. 1," Dover Publications, New York (1986)
R. Aris, "Mathematical modeling: A chemical engineer’s perspective," Academic Press, San Diego (1999)
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