MLU
CHE.00006.04 - Physikalische Chemie Master (PC-M) (Vollständige Modulbeschreibung)
Originalfassung Englisch
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 Präsenz Workload Vor- / Nach­bereitung Workload selbstge­staltete Arbeit Workload Prüfung incl. Vorbereitung 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 Teilnahme­voraussetzungen 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 %