CHE.00006.04 - Physikalische Chemie Master (PC-M) (Vollständige Modulbeschreibung)

CHE.00006.04	15 CP
Modulbezeichnung	Physikalische Chemie Master (PC-M)
Modulcode	CHE.00006.04
Semester der erstmaligen Durchführung
Fachbereich/Institut	Institut für Chemie
Verwendet in Studiengängen / Semestern	Chemie (MA120 LP) (Master) > Chemie ChemieMA120, Akkreditierungsfassung gültig ab WS 2006/07 > Pflichtmodule
Modulverantwortliche/r
Weitere verantwortliche Personen	Prof. Dr. Dariush Hinderberger
Teilnahmevoraussetzungen
Kompetenzziele	Vertiefung der Ausbildung auf den Gebieten Thermodynamik der Mischphasen, Spektroskopie, der biophysikalischen Methoden und modernen Methoden der Computersimulationen (v.a. Molekulardynamiksimulationen) Grundlegenden Kenntnisse über die Methoden zur Untersuchung der Eigenschaften und des Aufbaus von synthetischen und biologischen Makromolekülen, funktionaler Materialien und supramolekularer Strukturen (z.B. funktionale Polymere und -komplexe, Ligandenbindung an Makromoleküle, Lipide/biologische Membranen, Aminosäuren/Proteine/Proteinkomplexe) Übertragung der Methoden auf neue Forschungsfragestellungen aus den o.g. Bereichen Erkennen von Möglichkeiten für technische Anwendungen Erwerb von Fähigkeiten zur selbstständigen Durchführung fortgeschrittener Experimente im Labor Eigenständige Dokumentation der Versuchsergebnisse, computergestützte Darstellung und Auswertung von Messergebnissen, Interpretation und Bewertung der Ergebnisse, Präsentation der Ergebnisse in schriftlicher Form (Praktikumsbericht)
Modulinhalte	1. Vorlesung Moderne Aspekte der Physikalisch-Chemischen Materialforschung (PC-M I) Grundlagen der Strukturbildung von mehrphasigen Systemen Kristallisation und Spinodaler Zerfall Experimentelle und theoretische Grundlagen der Mikroskopie und Streuung (Lichtstreuung, Röntgenstreuung, Elektronenstreuung), Bragg-Gleichung, Streuvektor Membranen und Kolloide Grundlagen der Supraleitfähigkeit, Struktur von Supraleitern, Theorie der Supraleitfähigkeit Grundlagen der elektrischen Leitfähigkeit, Ladungsträger Bandstruktur, Grundlagen der Fermi-Dirac-Verteilung bzw. der Einstein-Bose-Verteilung Thermoelemente, Seebeck-Effekt Ferroelektrika, Piezoelektrika, Halbleiter Optisches Verhalten von Materialien Metamaterialien, phänomenologische Erklärung von negativen Brechungsindices 2. Vorlesung Molekülspektroskopie (PC-M II) Moderne Methoden der Fluoreszenzspektroskopie: - Fluoreszenz-Depolarisation, Förster-Resonanz-Energietransfer (FRET), Fluorescence Recovery after Photobleaching Moderne Methoden der Schwingungsspektroskopie: - Infrarot-Reflexions-Absorptionsspektroskopie (IRRAS) - Nutzung der abgeschwächten Totalreflexion (ATR) für die Infrarotspektroskopie Moderne Methoden der Magnetresonanzspektroskopie: - Einführung in die quantenmechanischen und technischen Grundlagen der Elektronenspinresonanzspektroskopie (ESR/EPR) - Continuous Wave (CW) EPR Spektroskopie zur Untersuchung von Struktur und Dynamik der weichen Materie - Puls-EPR Spektorskopie, insbesondere Doppelresonanztechniken (DEER) zur Bestimmung von Abständen im Nanometerbereich - Nitroxid-Radikale als Spinsonden und Spinlabels zur Untersuchung weicher Materie 3. Vorlesung Mikrostruktur der Materie (PC-M III) Grundlagen zur Organisation von Zellen und Lebewesen Biophysikalische Chemie der Proteine Wechselwirkungen zwischen Biomolekülen Aufbau biologischer Membranen: Lipide und Lipidphasen, Membranproteine, Membran-modellierende Proteine Ribosomale Proteinbiosynthese und Faltung/Fehlfaltung von Proteinen, Proteinabbau Membranproteinsynthese und Membraninsertion "energiereiche" Verbindungen Behandlung von Struktur, Funktion, Wechselwirkungen und katalytischen Mechanismen von Proteinen und "makromolekularen Maschinen" 4. Prakikum PC-M Durchführung von fortgeschrittenen physikalisch-chemischen Experimenten, z.B.: - Fließkurven - Rotations-/Oszillations-Rheologie - Flüssigkeitsstruktur und Sondendynamik - Elektronenspinresonanz (ESR/EPR) - Absorption und Emission - Fluoreszenzspektroskopie - Oberflächencharakterisierung - Rasterkraftmikroskopie (AFM) - Fluoreszenzmikroskopie - Konfokale Laser-Scanning-Mikroskopie (CLSM) - Bindungsstudien und Demizellisierung - Isotherme Titrationskalorimetrie (ITC) - Intermolekulare Wechselwirkungen - Moleküldynamik (MD)-Simulation
Lehrveranstaltungsformen	Vorlesung (2 SWS) Kursus Vorlesung (2 SWS) Kursus Vorlesung (2 SWS) Kursus Praktikum (4 SWS) Kursus
Unterrichtsprachen	Deutsch, Englisch
Dauer in Semestern	2 Semester Semester
Angebotsrhythmus Modul	jedes Studienjahr beginnend im Wintersemester
Aufnahmekapazität Modul	unbegrenzt
Prüfungsebene
Credit-Points	15 CP
Modulabschlussnote	LV 1: %; LV 2: %; LV 3: %; LV 4: %; LV 5: %; LV 6: %; LV 7: %; LV 8: %.
Faktor der Modulnote für die Endnote des Studiengangs	1

Modulveranstaltung	Lehrveranstaltungsform	Veranstaltungstitel	SWS	Workload selbstgestaltete Arbeit	Workload Summe
LV 1	Vorlesung	Vorlesung PC-M I	2		0
LV 2	Kursus	Selbststudium			0
LV 3	Vorlesung	Vorlesung PC-M II	2		0
LV 4	Kursus	Selbststudium			0
LV 5	Vorlesung	Vorlesung PC-M III	2		0
LV 6	Kursus	Selbststudium			0
LV 7	Praktikum	Praktikum PC-M	4		0
LV 8	Kursus	Selbststudium			0
Workload modulbezogen				450	450
Workload Modul insgesamt					450

Prüfung	Prüfungsvorleistung	Prüfungsform
LV 1
LV 2
LV 3
LV 4
LV 5
LV 6
LV 7
LV 8
Gesamtmodul	Praktikumsbericht	mündl. Prüfung oder Klausur
Wiederholungsprüfung

Regularien	Angebotsrhythmus	Anwesenheitspflicht	Gewicht an Modulnote in %
LV 1	Wintersemester	Nein	%
LV 2	Wintersemester	Nein	%
LV 3	Wintersemester	Nein	%
LV 4	Wintersemester	Nein	%
LV 5	Sommersemester	Nein	%
LV 6	Sommersemester	Nein	%
LV 7	Sommersemester	Nein	%
LV 8	Sommersemester	Nein	%