Grundlagen Chemie (CH),

Livia Glanzmann, +41 61 228 63 02, livia.glanzmann@fhnw.ch

Studierende….

• können die wesentlichen chemischen und physikalischen Eigenschaften von Atomen und Molekülen mithilfe von Elektronenstruktur-, Quantenzahlen-, Valenzschalen- und Orbitalmodellen erklären und Konsequenzen daraus auf Reaktivitäten und sterische Effekte übertragen.
• können die Nah- und Fernordnungen von allgemeinen und spezifischen Flüssigkeiten und Festkörpern beschreiben und Auswirkungen davon auf physikalische und chemische Eigenschaften erklären.
• können nach erfolgreichem Modulabschluss physikalische und chemische Effekte der gegenseitigen Beeinflussung von Stoffen in Mischungen quantitativ beschreiben und deren Auswirkungen auf chemische, Säure-Base-, und Fällungs-Gleichgewichte berechnen.
• wissen nach erfolgreichem Modulabschluss um die wichtigsten physikalischen und chemischen Eigenschaften, Hauptgewinnungsmethoden und wesentliche Verwendungszwecke der behandelten Auswahl wichtiger anorganischer Stoffe.

Elektronenstruktur der Atome

• Elektromagnetische Strahlung, Atomspektren
• Wellenmechanik, Quantenzahlen, Orbitalbesetzung
• Elektronenstruktur und Einteilung der Elemente

Molekülstruktur, Molekülorbitale

• Elektronenpaarabstossung und Molekülstruktur
• Hybrid- und Molekülorbitale
• Delokalisierte und stark polare kovalente Bindung
• Hypervalente Atome
• Metallische Bindung, Halbleiter

Flüssigkeiten

• Intermolekulare Wechselwirkungen
• Verdampfung, Dampfdruck, Phasenübergangsenthalpie
• Phasendiagramme

Feststoffe

• Kristallstrukturen und Symmetrie
• Metalle, Ionenkristalle, Defektstrukturen
• Flüssigkristalle, Nanostrukturen

Lösungen

• Auflösungsprozess, hydratisierte Ionen, Lösungsenthalpie
• Druck- und Temperaturabhängigkeit der Löslichkeit
• Dampfdruck, Gefrierpunkt und Siedepunkt, Osmose
• Destillation
• Elektrolyt-Lösungen, Interionische Wechselwirkungen
• Kolloide Lösungen und Gele, Tenside und Mizellen

Reaktionen in wässriger Lösung

• Metathese-Reaktionen, Oxidationszahlen
• Reduktions-Oxidations-Reaktionen
• Arrhenius-Säuren und -Basen
• Saure und basische Oxide

Beeinflussung der Lage des chemischen Gleichgewichts

• Reversible Reaktionen
• Gleichgewichtskonstante und Gleichgewichtslage
• Konzentrations-, Druck- und Katalysatoreinfluss auf die Gleichgewichtslage
• Prinzip von Le Chatelier

Säuren und Basen

• Arrhenius-, Brønsted-Lowry- und Lewis-Konzepte
• Säurestärke und Molekülstruktur
• Lösemitteleinfluss auf die Säurestärke
• Ionenprodukt und pH-Wert
• Schwache Elektrolyte, Indikatoren, Pufferlösungen
• pH-Berechnungen von Lösungen starker und schwacher Säuren und Basen
• Säure-Base-Titration
• Mehrprotonige Säuren

Löslichkeitsprodukt und Komplexgleichgewichte

• Löslichkeitsprodukt
• Fällungsreaktionen, Sulfidfällung
• Komplexgleichgewichte und Komplexbildungskonstanten

Ausgewählte anorganische Stoffe, deren Eigenschaften, Vorkommen, Gewinnung, Herstellung, Reaktionen

• Kohlenstoff, Magnesium, Aluminium, Silicium, Halogene, Silicate, Zeolithe, makromolekulare Stoffe

Einstiegsmodul

Modulvorbereitung

• Chemie; Charles E. Mortimer, Ulrich Müller; Thieme; 12. Auflage; ISBN 978-3-13-484312-5

Kursmaterial

• Skript
• Übungsaufgaben mit Lösungen

Assessment für Studienrichtung Chemie

• Flipped Classroom
• Lehrgespräche
• Übungs- und seminargestütztes Selbststudium
• Gruppenarbeiten

gemäss Modulverzeichnis in der aktuellen StuPO

2 x 2 Lektionen / Woche KW 38 bis 47 (10 Wochen im Herbst-Semester)