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CHE.00006.04 - Physikalische Chemie Master (PC-M) (Complete module description)
Original version English
CHE.00006.04 15 CP
Module label Physikalische Chemie Master (PC-M)
Module code CHE.00006.04
Semester of first implementation
Faculty/Institute Institut für Chemie
Module used in courses of study / semesters
  • Chemie (MA120 LP) (Master) > Chemie ChemieMA120, Version of accreditation valid from WS 2006/07 > Pflichtmodule
Responsible person for this module
Further responsible persons
Prof. Dr. Dariush Hinderberger
Prerequisites
Skills to be acquired in this module
  • 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)
Module contents
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
Forms of instruction Lecture (2 SWS)
Course
Lecture (2 SWS)
Course
Lecture (2 SWS)
Course
Practical training (4 SWS)
Course
Languages of instruction German, English
Duration (semesters) 2 Semester Semester
Module frequency jedes Studienjahr beginnend im Wintersemester
Module capacity unlimited
Time of examination
Credit points 15 CP
Share on module final degree Course 1: %; Course 2: %; Course 3: %; Course 4: %; Course 5: %; Course 6: %; Course 7: %; Course 8: %.
Share of module grade on the course of study's final grade 1
Module course label Course type Course title SWS Workload of compulsory attendance Workload of preparation / homework etc Workload of independent learning Workload (examination and preparation) Sum workload
Course 1 Lecture Vorlesung PC-M I 2 0
Course 2 Course Selbststudium 0
Course 3 Lecture Vorlesung PC-M II 2 0
Course 4 Course Selbststudium 0
Course 5 Lecture Vorlesung PC-M III 2 0
Course 6 Course Selbststudium 0
Course 7 Practical training Praktikum PC-M 4 0
Course 8 Course Selbststudium 0
Workload by module 450 450
Total module workload 450
Examination Exam prerequisites Type of examination
Course 1
Course 2
Course 3
Course 4
Course 5
Course 6
Course 7
Course 8
Final exam of module
Praktikumsbericht
mündl. Prüfung oder Klausur
Exam repetition information
Prerequisites and conditions Prerequisites Frequency Compulsory attendance Share on module grade in percent
Course 1 Winter semester No %
Course 2 Winter semester No %
Course 3 Winter semester No %
Course 4 Winter semester No %
Course 5 Summer semester No %
Course 6 Summer semester No %
Course 7 Summer semester No %
Course 8 Summer semester No %