Suchergebnis: Katalogdaten im Frühjahrssemester 2019
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
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529-0012-02L | Allgemeine Chemie II (AC) | O | 4 KP | 3V + 1U | H. Grützmacher, W. Uhlig | |
Kurzbeschreibung | 1) 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 | |||||
Lernziel | Verständnis der grundlegenden Prinzipien der Strukturen, Eigenschaften und Reaktivitäten der Hauptgruppenelemente (Gruppen 1, 2 und 13 bis 18). | |||||
Inhalt | Die 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) Halogenverbindungeen –13) Sauerstoffverbindungen –14) Redoxchemie | |||||
Skript | Die Folien der Vorlesung sind auf dem Internet unter Link zugänglich. | |||||
Literatur | Der 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 / Besonderes | Grundlagen zum Verständnis dieser Vorlesung ist die Vorlesung Allgemeine Chemie 1. | |||||
529-0012-03L | Allgemeine Chemie II (OC) | O | 4 KP | 3V + 1U | P. Chen | |
Kurzbeschreibung | Klassifizierungen organischer Reaktionen, reaktive Zwischenprodukte: Radikale, Carbokationen, Carbanionen, elektrophile aromatische Substitution, elektrophile Addition an Doppelbindungen, HSAB-Konzept, nukleophile Substitution an sp3-hybridiserten Zentren (SN1-/SN2-Reaktionen), nukleophile aromatische Substitutionen, Eliminierungen, Oxidationen, Reduktionen. | |||||
Lernziel | Verständnis der grundlegenden Reaktivitätsprinzipien und der Beziehung zwischen Struktur und Reaktivität. Kenntnis der wichtigsten Reaktionstypen und ausgewählter Stoffklassen. | |||||
Inhalt | Klassifizierungen organischer Reaktionen, reaktive Zwischenprodukte: Radikale, Carbokationen, Carbanionen, elektrophile aromatische Substitution, elektrophile Addition an Doppelbindungen, HSAB-Konzept, nukleophile Substitution an sp3-hybridiserten Zentren (SN1-/SN2-Reaktionen), nukleophile aromatische Substitutionen, Eliminierungen, Oxidationen, Reduktionen. | |||||
Skript | als 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. | |||||
529-0012-01L | Physikalische Chemie I: Thermodynamik ![]() | O | 4 KP | 3V + 1U | F. Merkt | |
Kurzbeschreibung | Grundlagen 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. | |||||
Lernziel | Einführung in die chemische Thermodynamik | |||||
Inhalt | Zustandsgrössen 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. | |||||
Skript | Beachten Sie die Homepage zur Vorlesung. | |||||
Literatur | Beachten Sie die Homepage zur Vorlesung. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzungen: Allgemeine Chemie I, Grundlagen der Mathematik | |||||
402-0044-00L | Physik II | O | 4 KP | 3V + 1U | J. Home | |
Kurzbeschreibung | Einführung in die Denk- und Arbeitsweise in der Physik unter Zuhilfenahme von Demonstrationsexperimenten: Elektrizität und Magnetismus, Licht, Einführung in die Moderne Physik. | |||||
Lernziel | Vermittlung der physikalischen Denk- und Arbeitsweise und Einführung in die Methoden in einer experimentellen Wissenschaft. Der Studenten/in soll lernen physikalische Fragestellungen im eigenen Wissenschaftsbereich zu identifizieren, zu kommunizieren und zu lösen. | |||||
Inhalt | Elektrizität und Magnetismus (elektrischer Strom, Magnetfelder, magnetische Induktion, Magnetismus der Materie, Maxwellsche Gleichungen) Optik (Licht, geometrische Optik, Interferenz und Beugung) Kurze Einführung in die Quantenphysik | |||||
Skript | Die Vorlesung richtet sich nach dem Lehrbuch "Physik" von Paul A. Tipler | |||||
Literatur | Paul A. Tipler and Gene Mosca Physik Springer Spektrum Verlag | |||||
401-0272-00L | Grundlagen der Mathematik I (Analysis B) | O | 3 KP | 2V + 1U | L. Kobel-Keller | |
Kurzbeschreibung | Grundlagen der mehrdimensionalen Analysis. Vertiefte Behandlung gewöhnlicher Differentialgleichungen als mathematische Modelle zur Beschreibung von Prozessen. Numerische, analytische und geometrische Aspekte von Differentialgleichungen. | |||||
Lernziel | Anwendungsorientierte Einführung in die mehrdimensionale Analysis. Einfache Modelle kennen und selber bilden und mathematisch analysieren können. Kenntnisse der grundlegenden Konzepte. | |||||
Inhalt | Grundlagen der mehrdimensionalen Analysis. Differentialgleichungen als mathematische Modelle zur Beschreibung von Prozessen. Numerische, analytische und geometrische Aspekte von Differentialgleichungen. | |||||
Literatur | - G. B. Thomas, M. D. Weir, J. Hass: Analysis 2, Lehr- und Übungsbuch, Pearson-Verlag - 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) Weitere Literatur wird in der Vorlesung bekanntgegeben. | |||||
401-0622-00L | Grundlagen der Mathematik II (Lineare Algebra und Statistik) ![]() | O | 3 KP | 2V + 1U | M. Dettling | |
Kurzbeschreibung | Lineare 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. | |||||
Lernziel | Kenntnisse 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. | |||||
Inhalt | Lineare 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. Vorlesungshomepage: https://metaphor.ethz.ch/x/2019/fs/401-0622-00L/ | |||||
Skript | Für 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. | |||||
Literatur | Für Lineare Algebra: K. Nipp/D. Stoffer: "Lineare Algebra", vdf, 5. Auflage, 2002. Für Statistik: W. Stahel, "Statistische Datenanalyse", Vieweg, 5. Auflage, 2008. | |||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
529-0230-00L | Anorganische und Organische Chemie I ![]() Elektronische Belegung nur möglich bis Semesterbeginn. | O | 8 KP | 12P | J. W. Bode, M. Jackl, V. R. Pattabiraman | |
Kurzbeschreibung | Praktikum in Anorganischer und Organischer Chemie I | |||||
Lernziel | Schulung in experimenteller Arbeitstechnik. Verständnis organisch-chemischer Reaktionen durch Experimente. | |||||
Inhalt | Teil 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 / Besonderes | Voraussetzungen: - Praktikum Allgemeine Chemie (1. Semester, 529-0011-04/05) - Vorlesung Organische Chemie I (1. Semester, 529-0011-03) | |||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
529-0122-00L | Inorganic Chemistry II | O | 3 KP | 3G | M. Kovalenko | |
Kurzbeschreibung | Die 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. | |||||
Lernziel | Die 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. | |||||
Inhalt | Symmetriebestimmung 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. | |||||
Skript | auf Moodle | |||||
Literatur | 1. 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 / Besonderes | Voraussetzung: Anorganische Chemie I | |||||
529-0222-00L | Organic Chemistry II | O | 3 KP | 2V + 1U | J. W. Bode, B. Morandi | |
Kurzbeschreibung | Die Vorlesung vermittelt, aufbauend auf der Veranstaltung Organische Chemie I bzw. Organische Chemie II für D-BIOL, fortgeschrittene Konzepte und Mechanismen organischer Reaktionen. Neben einer Einführung in pericyclische Reaktionen und in den Bereich der metallorganischen Chemie, wird gezielt das Planen und Entwickeln von Syntheserouten komplexer organischer Moleküle erlernt. | |||||
Lernziel | Die Vorlesung setzt sich zum Ziel, neben der Vertiefung grundlegender organischer Reaktionen, fortgeschrittene Transformationen organischer Verbindungen (z.B. Mitsunobu Reaktion, Corey-Chaykovsky Epoxidation, Stetter Reaktion etc.) zu vermitteln. Des Weiteren, werden Grundkenntnisse in pericyclischen Reaktionen (z.B. Diels-Alder Reaktion, Claisen Umlagerung etc.) sowie im Bereich der metallorganischen Chemie (z.B. Kreuzkupplungsreaktionen) erworben. Ein wesentlicher Fokus wird dabei auf das ausgeprägte Verständnis von Reaktivität und Reaktionsmechanismen gelegt. Darüber hinaus werden neue Konzepte, wie beispielsweise die FMO Theorie, zur Vorhersage über den Verlauf und Ausgang einer Reaktion eingeführt. Aufbauend auf dem erlernten Repertoire an neuen organischen Reaktionen und dem besseren Verständnis für die Reaktivität organischer Moleküle werden retrosynthetische Analyseansätzen von komplexen organischen Molekülen und Naturstoffen vermittelt. Das anschließende Endziel der Vorlesung ist die eigenständige Planung und Entwicklung mehrstufiger Syntheserouten zur Herstellung komplexer organischer Moleküle. | |||||
Inhalt | Oxidation und Reduktion organischer Verbindungen, redoxneutrale Reaktionen und Umlagerungen, fortgeschrittene Transformation funktioneller Gruppen und Reaktionsmechanismen, kinetische und thermodynamische Kontrolle von organisch-chemischen Reaktionen, Reaktivitäten von Carbenen und Nitrenen, Frontier Molekular Orbital (FMO) Theorie, Cycloadditionen und pericyclische Reaktionen, Einführung in die metallorganische Chemie, Kreuzkupplungsreaktionen, Einführung in die Peptidsynthese, Schutzgruppenchemie, Grundlagen der retrosynthetischen Analyse von komplexen organischen Molekülen, Planung mehrstufiger Synthesewege. | |||||
Skript | Das Vorlesungsskript sowie zusätzliche Beilagen mit ausführlichem und ergänzendem Inhalt zur Vorlesung werden als PDF Datei kostenlos online aufgeschaltet. Link: http://www.bode.ethz.ch/education.html | |||||
Literatur | Clayden, Greeves, and Warren. Organic Chemistry, 2nd Edition. Oxford University Press, 2012. | |||||
529-0431-00L | Physikalische Chemie III: Molekulare Quantenmechanik ![]() | O | 4 KP | 4G | B. H. Meier, M. Ernst | |
Kurzbeschreibung | Postulate 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. | |||||
Lernziel | Es 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 Quantenphänomene in Atomen und Molekülen. | |||||
Inhalt | Postulate 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). | |||||
Skript | Ein Vorlesungsskript in Deutsch wird abgegeben. Das Skipt ersetzt allerdings persönliche Notizen NICHT und deckt nicht alle Aspekte der Vorlesung ab. | |||||
529-0058-00L | Analytische Chemie II | O | 3 KP | 3G | D. Günther, T. Bucheli, M.‑O. Ebert, P. Lienemann, G. Schwarz | |
Kurzbeschreibung | Vertiefung in den wichtigsten elementaranalytischen und spektroskopischen Methoden sowie ihrer Anwendung in der Praxis, aufbauend auf der Vorlesung Analytische Chemie I. Vorstellung der wichtigsten Trennmethoden. | |||||
Lernziel | Praxisnahe Anwendung und Vertiefung des spektroskopischen und elementaranalytischen Grundwissens der Vorlesung Analytische Chemie I. | |||||
Inhalt | Praxis 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. | |||||
Skript | Ein Skript zur Vorlesung wird den Studierenden digital zur Verfügung gestellt. | |||||
Literatur | Literaturlisten werden in der Vorlesung verteilt. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Übungen 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)" | |||||
529-0625-00L | Chemieingenieurwissenschaften | O | 3 KP | 3G | W. J. Stark | |
Kurzbeschreibung | Die 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. | |||||
Lernziel | Die 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. | |||||
Inhalt | Elemente 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). | |||||
Skript | Vorlesungsunterlagen können über die Homepage (www.fml.ethz.ch) bezogen werden. | |||||
Literatur | Literatur und Lehrbücher werden am Anfang der Vorlesung bekannt gegeben. | |||||
402-0084-00L | Physik II | O | 4 KP | 3V + 1U | G. Dissertori | |
Kurzbeschreibung | Die Vorlesung bietet eine Einführung in die klassische Physik, mit speziellen Fokus auf Anwendungen in der Medizin. | |||||
Lernziel | Verstehen von grundlegenden Konzepten der klassischen Physik und deren Anwendung (anhand der mathematischen Vorkenntnisse) auf einfache Problemstellungen, inkl. gewisser Anwendungen in der Medizin. Erarbeiten eines Verständnisses für relevante Grössen und Grössenordnungen. | |||||
Inhalt | Elektromagnetismus; Thermodynamik (statistische Physik, Theorie der Wärme); Optik | |||||
Skript | Ein Skript wird zu Beginn des Semesters verteilt werden. | |||||
Literatur | "Physik für Mediziner, Biologen, Pharmazeuten", von Alfred Trautwein, Uwe Kreibig, Jürgen Hüttermann; De Gruyter Verlag. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzung Mathematik I+II (Studiengänge Gesundheitswissenschaften und Technologie bzw. Humanmedizin) / Mathematik-Lehrveranstaltungen des Basisjahres (Studiengänge Chemie, Chemieingenieurwissenschaften bzw. Interdisziplinäre Naturwissenschaften) | |||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
529-0054-00L | Physikalische und Analytische Chemie | O | 10 KP | 15P | E. C. Meister, R. Zenobi, M. Badertscher, M.‑O. Ebert, B. Hattendorf, Y. Yamakoshi | |
Kurzbeschreibung | Praktische Einfuehrung in wichtige Methoden der physikalischen und analytischen Chemie. | |||||
Lernziel | Durchführung ausgewählter physikalisch-chemischer Experimente und Auswertung von Messdaten. Kenntnis der wichtigsten analytisch-chemischen Arbeitstechniken in der Praxis. Abfassen von Versuchsberichten. | |||||
Inhalt | Teil 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. Quantenchemische Untersuchungen; 4. Kinetik; 5. Thermochemie; 6. Schallgeschwindigkeit in Gasen und Flüssigkeiten; 7. Oberflächenspannung. 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. | |||||
Skript | Versuchsanleitungen sind auf der Webseite erhältlich. | |||||
Literatur | Für PC-Teil: Erich Meister, Grundpraktikum Physikalische Cheme, 2. Aufl. Vdf UTB, Zürich 2012. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzungen: 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. | |||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
529-0131-00L | Inorganic Chemistry IV: (Nano-)Materials; Synthesis, Properties and Surface Chemistry | O | 4 KP | 3G | C. Copéret, A. Comas Vives | |
Kurzbeschreibung | Einführung in Synthese und Eigenschaften von Feststoffen und von Nanomaterialien. | |||||
Lernziel | Kenntnis von Synthesen, Eigenschaften und Anwendungen von Feststoffen und von Nanomaterialien. | |||||
Inhalt | Klassifikation fester Stoffe; Synthese fester Stoffe; Stoffgruppen-Eigenschaften-Anwendungen: Nanomaterialien, Ionenverbindungen, Halbleiter, Intermetallische Phasen; Bindung und Bandstruktur; physikalische Methoden zur Charakterisierung von Festkörpern und ihrer Oberflächen. | |||||
Skript | auf dem Internet erhältlich. | |||||
Literatur | A. West, Solid State Chemistry and its Applications, Wiley 1989; U. Müller, Anorganische Strukturchemie, Teubner Taschenbuch 2006; R. Nesper, H.-J. Muhr, Chimia 52 (1998) 571; C.N.R. Rao, A. Müller, A.K. Cheetham, Nanomaterials, Wiley-VCH 2007. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | AC-II | |||||
529-0232-00L | Organic Chemistry IV: Physical Organic Chemistry | O | 4 KP | 2V + 1U | P. Chen, R. Poranne | |
Kurzbeschreibung | Einführung in der qualitativen Molekülarorbitaltheorie und Anwendung in der Reaktionen organischen Moleküle. Hückeltheorie, Störungstheorie, Symmetrielehre. Theorie von Grenzorbitalen, stereoelektronische Effekte. Pericyclische Reaktionen, Photochemie. | |||||
Lernziel | Einführung in die theoretischen Methoden in Bezug auf die Organische Chemie | |||||
Inhalt | Qualitative MO-Theorie und ihre Anwendung auf organische Reaktionen, Thermische Umlagerungen, Perizyklische Reaktionen. | |||||
529-0434-00L | Physical Chemistry V: Spectroscopy ![]() | O | 4 KP | 3G | R. Signorell | |
Kurzbeschreibung | Absorption und Streuung elektromagnetischer Strahlung; Übergangswahrscheinlichkeiten, Ratengleichungen; Einsteinkoeffizienten und Laser; Auswahlregeln und Symmetrie; Bandenformen, Energieübertragung und Verbreiterungsmechanismen; Atomspektroskopie; Molekülspektroskopie: Schwingung und Rotation; Spektroskopie von Clustern, Nanopartikeln und kondensierten Phasen | |||||
Lernziel | Die Vorlesung vermittelt Kenntnisse über Atom- und Molekülspektroskopie sowie die Spektroskopie in kondensierter Phase, wobei sowohl theoretische als auch experimentelle Aspekte behandelt werden. Im Vordergrund steht die Wechselwirkung zwischen elektromagnetischer Strahlung und Materie. | |||||
Inhalt | Absorption und Streuung elektromagnetischer Strahlung; Übergangswahrscheinlichkeiten, Ratengleichungen; Einsteinkoeffizienten und Laser; Auswahlregeln und Symmetrie; Bandenformen, Energieübertragung und Verbreiterungsmechanismen; Atomspektroskopie; Molekülspektroskopie: Schwingung und Rotation; Spektroskopie von Clustern, Nanopartikeln und kondensierten Phasen | |||||
Skript | existiert teilweise | |||||
529-0580-00L | Sicherheit, Umweltaspekte und Risikomanagement LE wird ab FS 18 unter neuem Titel (vorher Risikoanalyse chemischer Prozesse und Produkte) und von neuen Dozierenden (vorher Prof. Hungerbühler) angeboten. | O | 4 KP | 3G | S. Kiesewetter, K. Timmel | |
Kurzbeschreibung | Überblick über den Einfluss betrieblicher / prozess- und produktbezogener Aktivitäten auf die Umwelt und den Menschen, über erforderliche Risikoabschätzungen und Sicherheitsvorkehrungen sowie Einblick in die Grundlagen der Schweizer Gesetzgebung (Umwelt/Arbeitssicherheit) | |||||
Lernziel | Grundverständnis für die Auswirkungen betrieblicher Tätigkeiten auf Mensch und Umwelt; Schärfung des Bewusstseins für Risiken und Sicherheitsbelange | |||||
Inhalt | Geschichtliche Aspekte der Ökotoxikologie / Erkenntnisse aus der Vergangenheit; Zusammenhänge Toxikologie-Ökotoxikologie; Risikoanalysen – wozu braucht es eine Risikoanalyse? Kennenlernen der Hilfsmittel zur Erarbeitung einer Risikoanalyse, Besprechung konkreter Beispiele; Einblick in die relevanten gesetzlichen Grundlagen (Schwerpunkt Schweizer Gesetzgebung) der Bereiche Umwelt und Arbeitssicherheit / Wie finde ich was ich suche? Wie finde ich mich in den Gesetztestexten zurecht? Hinweise zu weiteren nützlichen Hilfsmitteln zur Beurteilung der Auswirkungen auf Mensch und Umwelt; Aufbau einer Sicherheitsorganisation in einem Unternehmen, an einer Hochschule. | |||||
Skript | Wird bei der ersten Vorlesung zur Verfügung gestellt. | |||||
Literatur | Ergänzungsliteratur wird im Skript angegeben. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Im Rahmen der Vorlesung wird eine Gruppenarbeit im Sinne eines Leistungselementes durchgeführt, die benotet wird. Die Schlussnote setzt sich wie folgt zusammen: Gruppenarbeit (Gewichtung 50%) und schriftlicher Prüfung (50%) Bei Wiederholung der schriftlichen Prüfung kann das Resultat der Gruppenarbeit aus einem früheren Semester übernommen werden. | |||||
![]() ![]() ![]() Studierende im Bachelor-Studiengang Chemie dürfen im 6. Semester bereits entweder ein Praktikum und eine oder zwei Projektarbeiten in den Kern- oder Wahlfachbereichen des Master-Studiengangs absolvieren, sofern nicht mehr als 60 Kreditpunkte für das Bachelor- Diplom fehlen. | ||||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
529-0142-00L | Advanced Organometallic and Coordination Chemistry: Learning from Nature and Industrial Processes Voraussetzung: Besuch der Lehrveranstaltung 529-0132-00L "Anorganische Chemie III: Metallorganische Chemie und Homogenkatalyse" | W | 6 KP | 3G | V. Mougel, C. Copéret | |
Kurzbeschreibung | This class will discuss advanced concepts in organometallic, bio-inorganic and coordination chemistry, in the context of homogeneous and heterogeneous catalysis as well as enzymatic processes. The class will thus cover a broad range of catalytic transformations focusing on the sustainable and efficient use of feedstock molecules, exploring the parallel between industrial and biological systems. | |||||
Lernziel | Gain knowledge of catalytic transformations, relevant to processes found in industry and in Nature. Development of an extended molecular understanding of organometallic, bio-inorganic and coordination chemistry in relation to catalytic transformations. | |||||
Inhalt | Specific focus will be given to key reactions such as alkane functionalization and homologation, olefin metathesis and polymerization, oxidation, processes related to conversion of C1 molecules (CH4 and CO2), CO/H2 to hydrocarbons (Fischer-Tropsch) and N2/H2 to ammonia (Haber-Bosch) as well as the corresponding enzymatic counterparts. The fundamental underlying principle of the associated elementary steps and reaction mechanisms involved in these processes, that include C-H activation, O/N-atom transfer reactions, N-N, C-O and C-C bond cleavage and formation will be discussed in details exploiting Molecular Orbital theory and spectroscopy. | |||||
Skript | A script is provided on Ilias. It is expected that the students will consult the accompanying literature. | |||||
Literatur | Books 1) R. Crabtree: the Organometallic Chemistry of Transition Metals – Wiley, 5th Edition 2) TA Albright, JB Burdett, MH Whangbo: Orbital Interactions in Chemistry – Wiley Interscience 3) Moore and Janes: Metal-Ligand Bonding – Oxford Chemistry Primers 4) Lippart and Berg: Principles of Bio-inorganic Chemistry – Wiley | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | it is expected that students will have knowledge of AC-III or similar class/level. | |||||
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Nummer | Titel | Typ | ECTS | Umfang | Dozierende | |
529-0242-00L | Supramolecular Chemistry | W | 6 KP | 3G | Y. Yamakoshi, B. M. Lewandowski | |
Kurzbeschreibung | Prinzipien molekularer Erkennung: Komplexierung von Anionen, Kationen und technol. Anwendungen; Kompl. von Neutralmolekülen in wässr. Lösung; nichtkovalente Wechselwirkungen mit aromatischen Ringen; Wasserstoffbrückenbindungen; molekulare Selbstassoziation – ein chemischer Zugang zu Nanostrukturen; Thermodynamik und Kinetik von Komplexierungsprozessen; Synthese von Rezeptoren; Templateffekte. | |||||
Lernziel | Ziel der Vorlesung ist das Verständnis von Natur und Stärke der nichtkovalenten zwischenmolekularen Wechselwirkungen sowie von Solvatationseffekten bei der Assoziation von Molekülen und/oder Ionen. Die Vorlesung (2 h) wird durch eine Übungsstunde (1 h) ergänzt, bei der die Synthese von Rezeptoren und andere synthetische Aspekte der Supramolekularen Chemie im Vordergrund stehen. | |||||
Inhalt | Prinzipien molekularer Erkennung: Komplexierung von Kationen und Anionen sowie entspr. technologische Anwendungen, Komplexierung von Neutralmolekülen in wässriger Lösung, nichtkovalente Wechselwirkungen mit aromatischen Ringen, Wasserstoffbrückenbindungen, Selbstassoziation von Molekülen – ein chemischer Zugang zu Nanostrukturen, Thermodynamik und Kinetik von Komplexierungsprozessen; Synthese von Rezeptoren; Templateffekte. | |||||
Skript | Ein Skript kann zu Beginn der Vorlesung erworben werden. Übungsaufgaben und Lösungen werden über das Internet zur Verfügung gestellt. | |||||
Literatur | Keine Pflichtliteratur. Ergänzungsliteratur wird im Rahmen der Vorlesung und im Skript vorgestellt. | |||||
Voraussetzungen / Besonderes | Voraussetzungen: organisch- und physikalisch-chemische Vorlesungen der ersten zwei Studienjahre. |
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