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Lehrveranstaltungen Chemie

Die Lehre der Chemie für das Umweltingenieurwesen findet in Form von Vorlesungen, Übungen und Praktika statt.

Studierende des 1. Semester hören über zwei Semesterwochenstunden (SWS) die Vorlesung "Umweltchemie" und belegen eine Übung mit einer SWS.

Im 2. Semester gibt es eine Vorlesung über zwei Semesterwochenstunden  und ein Pflichtpraktikum mit einer Semesterwochenstunde, in der die Grundlagen der Chemie vertieft werden. In der einstündigen Übung werden die Praktikumsversuche theoretisch vorbereitet.

Im 3. Semester bietet auch das Chemie-Labor ein Projekt für Engineering Skills I an. In der Regel wird ein spezielles Analyseproblem bearbeitet.

Für das Hauptstudium wird für die Studienrichtung  "Wasser und Abfall" das Wahlpflichtmodul (WPF) "Hydrochemie" angeboten, in dem die chemische Analyse von Weserwasser im Zentrum steht.

Für die Studienrichtung "Klima und Energie" gibt es das WPF-Modul "Biochemie und CO2", in dem es um das tiefere Verständnis des Treibhauseffektes geht.

Für Studierende der Angewandten Informatik wird in der vorlesungsfreien Zeit im Februar ein WPF-Praktikum "Einführung in die Wasserchemie" angeboten. Details zum Ablauf entnehmen sie bitte dem Aushang am Schwarzen Brett. Das Praktikumsskript kann hier herunter geladen werden.

 

Modul	1. Semester	2. Semester	3. Semester	4. Semester
Umweltchemie	2V/1Ü	2V/1Ü/1P
Engineering Skills I			4P
Biochemie und CO2 (WPF)			1V/1Ü/2P
Hydrochemie (WPF)				1V/1Ü/2P

Die Vorlesung findet im ersten und zweiten Semester 2-stündig statt. Die behandelten Themen der Vorlesung gliedern sich in drei Bereiche. Ein wichtiger Teil der Vorlesung bildet das Thema Pestizide zum Ende des Semesters. Die zugehörigen Folien finden sie in druckerfreundlicher Verison hier (Pestizide in der Umwelt) und hier (Struktur-Wirkungsbeziehungen). Die Inhalte der Vorlesung gliedern sich wie folgt:

Anorganische Chemie:

• Gefahrstoffe
• Unfälle im Labor
• Chemische Bindung
• Säure-Base-Reaktionen, Hydrolyse und Puffergemische
• Chemie der Elemente Stickstoff, Phosphor, Silicium und Schwefel
• Chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz und Löslichkeitsprodukt
• Chemie ausgewählter metallischer Werkstoffe
• Komplex- und Redoxreaktionen, Korrosion, Elektrolyse und Potentiometrie
• Cadmium in der Umwelt
• Chlorchemie und Umwelt
• Thermodynamik
• Chemische Kinetik
• Katalysatoren
• Der Energieträger Wasserstoff
• Die Brennstoffzelle

Organische Chemie:

• Der Knoblauch
• Pharmazeutische organisch-chemische Produkte
• Das Orbitalmodell
• Chemische Bindungen im Methan-Molekül
• Entstehung von Mehrfachbindungen
• Organische Verbindungen
• Reaktionsmechanismen
• Chlor und seine Verbindungen
• Kunststoffe 
• Dioxine
• PCB
• Dünnschichtchromatographie

Pestizide:

• Eigenschaften von Pestiziden
• Aufbau und Struktur
• Struktur-Wirkungs-Beziehungen

Praktikum:

Das Praktikum im zweiten Semster besteht aus 7 Versuchen. Während des Praktikums findet ein mündliches Antestat statt, welches sicherstellt, dass von den Praktianten kein Sicherheitsrisiko durch mangelnde Sachkenntnis ausgeht. Der 7. Versuch ist ein Zusatzangebot, der bei nicht bestehen eines vorangegangenen Versuches belegt werden kann, um die nötigen 6 Unterschriften zu bekommen.

Sie benötigen für das Praktikum das Praktikumsskript, welches sie sich hier runterladen können.

Übung:

In der einstündigen Übung im zweiten Semester werden die 7 Praktikumsversuche ausführlich erläutert. Die Übung bildet die Grundlage zum Verständnis des Praktikums.

Das Modul "Hydrochemie" wird als Wahlpflichtfach (WPF) für Studierende des Umweltingenieurwesens nur für die Studienrichtung "Wasser und Abfall" im 3. Semester angeboten und umweltrelevante Eigenschaften des Wassers stehen im Mittelpunkt.

Vorlesung:

In der Vorlesung werden die theoretischen Grundlagen für das Verständnis der Chemie von Wasserinhaltsstoffen gelegt.

Praktikum:

Das Praktikum beschäftigt sich mit der Chemie des Wassers, den Wasserinhaltsstoffen und deren Analytik. Gearbeitet wird in diesem Praktikumsteil auch im Analyselabor. Deshalb ist es wichtig, die Versuche ausführlich vorzubereiten, da im Analyselabor häufig nur ein Gerät zur Verfügung steht und ein zügiges Arbeiten erforderlich ist. Machen Sie sich bitte auch mit der Funktionsweise der benutzten Geräte in der Theorie vertraut. Das zugehörige Praktikumsskript finden Sie im Intranet im T-Laufwerk und hier als pdf-Datei zum Download. Folgende Themen werden bearbeitet:

• pH-Wert, Leitfähigkeit und Wasserhärte
• Bestimmung des in Wasser gelösten Sauerstoffs
• Bestimmung von Nitrat und Sulfat in Wässern
• Phosphatbestimmung photometrisch
• Ionenchromatografie und Chloridtitration
• Atom-Absorptions-Spektroskopie
• Auswertung der Analyseergebnisse
• Synthesekreislauf
• CSB-Bestimmung (Laborprüfung)

Übung:

In der einstündigen Übung werden die Verfahren und Methoden der Wasseranalytik als Vorbereitung der Praktikumsversuche erörtert.

 

Für Studierende des dritten Semesters in der Studienrichtung "Klima und Energie" wird ein Wahlpflichtmodul angeboten. In der Veranstaltung geht es um das Verständnis des Treibhauseffektes und die physikalischen und chemischen Eigenschaften von Kohlendioxid (CO2) sowie um biochemische Prozesse des Kohlenstoffkreislaufes.

Die Vorlesung (1 SWS) unterteilt sich in den Bereich Treibhauseffekt in der ersten Semesterhälfte (Dr. Sonnenberg) und der Biochemie in der zweiten Semesterhälfte (M. Sietz).

Die Vorlesung (Teil: Treibhauseffekt) soll folgende Themen behandeln:

1. Aufbau der Atmosphäre
2. Einführung in den Treibhauseffekt
3. Der Kohlenstoffkreislauf
4. Die Strahlungsbilanz
5. Exkurs in: Elektromagnetische Strahlung
6. Die Sonnenstrahlung
7. Absorption von Wärmestrahlung (Versuch 1 und 2)
8. Reemission von Wärmestrahlung (Versuch 3)
9. Exkurs in: Physikalische und chemische Eigenschaften von CO2 (Versuch 4 und 5)
10. IR-Absorption von Treibhausgasen (Versuch 6)
11. Ausblick
12. Literatur und Internetquellen.

In der einstündigen Übung werden Vorträge erarbeitet, in der Teilaspekte des Treibhauseffektes und des Klimawandels auf Basis des Weltklimaberichtes genauer untersucht werden.

Das Praktikum besteht aus folgenden elf Versuchen:

1. Holzverzuckerung
2. Aminosäuren
3. Alkoholische Gärung
4. Chlorophyllanalyse
5. Wärmeabsorption von Gasen
6. Konzentrationsabhängigkeit der Wärmeabsorption von CO2
7. Reemission von Wärmestrahlung
8. Einfluss von Wasserdampf auf Wärmeabsorption
9. Löslichkeit von CO2 in Wasser
10. pH-Abhängigkeit der Lösung von CO2 in Wasser
11. IR-Spektroskopie

Die Versuche sind jeweils nur ein mal vorhanden, so dass die Experimente im Rotationsprinzip durchgeführt werden. Die Teilnehmerplätze sind auf 36 Studierende begrenzt.

Es ist zwingend erforderlich, sich sowohl mit der Durchführung des Versuches als auch mit der zugehörigen Theorie VOR Praktikumsbeginn vertraut zu machen.