Fachbereich 08: Biologie und Chemie - Master of Science - Sustainable Chemistry
Veranstaltungen
Core Modules ⇑
SuC-MC1 Introduction to Principles of Sustainability ⇑
[M] Introduction to Principles of Sustainability (SuC-MC1)
regelmäßige Termine ab 16.10.2024 | ||
wöchentlich Mo. 14:15 - 15:00 Uhr | Chemie, C 107 | |
wöchentlich Mo. 15:15 - 16:00 Uhr | Chemie, C 107 | |
wöchentlich Mi. 10:15 - 12:00 Uhr | Chemie, C 107 | |
nächster Termin: 04.12.2024 Uhr, Raum: Chemie, C 107 |
SuC-MC2 M.Sc. Seminar: New Frontiers in Chemical Sustainability ⇑
SuC-MC3 Sustainability of Organic Reactions: Principles of Green Chemistry ⇑
[M] Sustainability of Organic Reactions: Principles of Green Chemistry (SuC-MC3)
regelmäßige Termine ab 15.10.2024 | ||
wöchentlich Di. 12:15 - 13:00 Uhr | Chemie, C 107 | |
wöchentlich Do. 14:15 - 16:00 Uhr | Chemie, C 107 | |
wöchentlich Fr. 08:15 - 10:00 Uhr | Chemie, C 107 | |
nächster Termin: 03.12.2024 Uhr, Raum: Chemie, C 107 |
SuC-MC4 Sustainable inorganic chemistry: criticality, synthesis, substitution and recovery ⇑
SuC-MC5 Sustainable Energy Technologies ⇑
SuC-MC6 Circular Economy ⇑
SuC-MC7 Research module 1 (in Sustainable Chemistry) ⇑
SuC-MC8 Research module 2 (in any group with a focus on sustainability) ⇑
SuC-MC9 Laboratory Project in Sustainable Chemistry ⇑
SuC-MC10 Thesis ⇑
Optional Modules ⇑
[Vl+Ü] Advanced Chemistry in (Cyber)space (Chemie-BW22 / Chemie-MNW22 / Chemie-W04)
regelmäßiger Termin ab 21.10.2024 | ||
wöchentlich Mo. 16:15 - 18:00 Uhr | Chemie, A 125 | |
nächster Termin: 09.12.2024 Uhr, Raum: Chemie, A 125 |
[M] Data Science (Chemie-W17)
regelmäßiger Termin ab 22.10.2024 | ||
wöchentlich Di. 16:15 - 19:00 Uhr | Chemie, C 103 | |
nächster Termin: 03.12.2024 Uhr, Raum: Chemie, C 103 |
Programmieren mit Python
Diese Vorlesung ist eine Einführung in Python und richtet sich an Studierende der Naturwissenschaften. Für diese Studenten ist es eine große Herausforderung, gleichzeitig Physiker oder Chemiker und Data-Science-Spezialist zu werden, da das Hauptziel ihres Studiums darin besteht, Physiker oder Chemiker und nicht Informatiker zu werden. Ich habe eine Vorlesungsstruktur für Data Science entwickelt, die diesen wichtigen Aspekt berücksichtigt. Die Vorlesung beginnt bei "Null", da viele meiner Studierenden noch nie ein Programm geschrieben haben und keine Ahnung haben, wie ein Programm funktioniert. Die Ideen, die notwendig sind, um Programme zu verstehen und zu schreiben, werden Schritt für Schritt eingeführt, wobei zunächst Python als prozedurales Programmiersystem verwendet wird. Wir konzentrieren uns auf die wichtigsten Ideen und Syntaxelemente, so dass viele Aspekte, die normalerweise Vorlesungen füllen, während der praktischen Arbeit mit der Online-Dokumentation entdeckt werden können. Nachdem die Studierenden gelernt haben, einfache Programme zu schreiben, beginnen wir mit Anwendungen zur Datenanalyse, die Chemiestudierende in ihrer täglichen Forschungsarbeit benötigen. In diesem Teil der Vorlesung verwende ich einige Datensätze, die sich auf die chemischen und technischen Aspekte des Klimawandels beziehen. Die Projekte, die die Studierenden am Ende des Kurses für ihre Note entwickeln müssen, beziehen sich ebenfalls auf dieses Problem. Ich bin ein Lehrer der alten Schule, der viel mit Kreide und Tafel arbeitet, so dass die Vorlesungsunterlagen eigentlich nur einen Teil des Stoffes abdecken. Einer dieser wichtigen Aspekte ist es, die Gemeinsamkeiten und Unterschiede zwischen verschiedenen Programmiersprachen zu lernen. Während des Kurses lernen wir diesen Aspekt für das Mathematica-System und die Programmiersprache Swift.
1) Programmieren mit Python für Studierende ohne Programmiererfahrung, prozedurale Programmiertechniken - Das erste Programm - Boolesche Daten und die Schlüsselwörter True/False - Speichern von Text als Daten in Computerprogrammen - Das Konzept des Datentyps - Methoden - if, if/else und if/elif/else Konstrukte
2) Python Listen vom Typ list - Initialisierung einer Python-Liste - Indizierung von Python-Listen - Auslesen/Ersetzen des i-ten Elements - Globale Funktionen und Operatoren für Listen - Syntax eines Bereichs von Elementen - Der Datentyp slice - Methoden der Phyton-Liste - Das Tupel als Gruppe von Datenelementen
3) Python-Programmschleifen - Die while-Schleife - Gezählte Schleifen: die for-Schleife - break-Unterbrechung einer Schleife und das for/else-Konstrukt - for ... in automatisch iterierte Schleife für Listen - Python Listen-Abstraktion - while-Schleife oder for-Schleife?
4) Python-Funktionen - Definition von Funktionen (Teil 1) - Eine Liste oder ein Tupel in Funktionsargumente umwandeln
5) Namensräume und Module - Namensräume - Python Module - Pakete und importieren von Untermodulen
6) Fortgeschrittene Funktionalität der Programmiersprache Python - Bezeichner und Objekte - Veränderliche und unveränderliche vs. Werttyp- und Zeigertyp-Objekte - Operatoren - Iteration über Objekte - Was ist zu tun, wenn das Programm auf einen Fehler stösst? - Set - Dictionary
7) Strukturierte Datensätze in Python - Objekte vom Typ class in Python - Methoden der Klassenobjekte in Python - Klassenattribute - Objektorientiertes Programmieren - Methode der übergeordneten Klasse aufrufen
8) Mehr zu Funktionen in Python - Übergabe als Referenzargument - Funktionsüberladung
9) Numpy und SciPy Module Grundlagen der Dateiverarbeitung mit Python
10) Grundlagen der Datenanalyse - Simulation gemessener Datensätze - Eine Menge von Datenpunkten plotten - Ein Histogramm mit Python erstellen
11) Anpassung nichtlinearer Modelle mit Python - Grundlagen der Kurvenanpassung - Visualisierung der Kurvenanpassung - Herunterladen von Datensätzen aus dem Internet mit einem Python-Programm - Import von csv-Datensätzen - Anpassung nichtlinearer mehrdimensionaler Modelle: die Keeling-Kurve - Die Anpassungsschritte des Levenberg-Marquardt-Algorithmus
12) Optimierung und Wurzelfindung - Das Problem der Minimumsuche - Das Problem des globalen vs. lokalen Minimums - Visualisierung des Parameterraums mit Konturplots - Visualisierung des Parameterraums mit 3D plots - Kurvenanpassung als Minimumsuche - Problem der Fehlanpassung vs. Topologie des Parameterraums
13) Gewichtete Anpassung
[M] Elektrochemie - von den Grundlagen zur Anwendung / Electrochemistry - from basics to application (Chemie -MCG1)
regelmäßige Termine ab 14.10.2024 | ||
wöchentlich Mo. 10:15 - 12:00 Uhr | Chemie, C 107 | |
wöchentlich Di. 14:15 - 15:00 Uhr | Chemie, C 107 | |
wöchentlich Di. 15:15 - 17:00 Uhr | Chemie, C 107 | |
nächster Termin: 03.12.2024 Uhr, Raum: Chemie, C 107 |
[Vl+Ü] Metal and Ligand Reactivity (Chemie-W01)
regelmäßiger Termin ab 14.10.2024 | ||
wöchentlich Mo. 10:00 - 12:00 Uhr | B 139 | |
nächster Termin: 09.12.2024 Uhr, Raum: B 139 |
[Vl+Ü] Molecular Machine Learning (Chemie-W08)
regelmäßige Termine ab 14.10.2024 | ||
wöchentlich Mo. 10:15 - 11:45 Uhr | Chemie, C 105 | |
wöchentlich Di. 14:15 - 17:45 Uhr | Chemie, C 105 | |
nächster Termin: 03.12.2024 Uhr, Raum: Chemie, C 105 |
[M] Molekülsymmetrie und Spektroskopie / Molecular symmetrie and spectroscopy (Chemie-W21)
Die Veranstaltung kann bei Bedarf auch in englischer Sprache angeboten werden. The course can also be offered in English if required.
regelmäßige Termine ab 16.10.2024 | ||
wöchentlich Mo. 15:15 - 17:00 Uhr | Chemie, A 230 | |
wöchentlich Mi. 16:15 - 19:00 Uhr | Chemie, A 230 | |
nächster Termin: 04.12.2024 Uhr, Raum: Chemie, A 230 |
Mathematische Grundlagen I: Einführung in die Algebra
Grundlagen, Abbildung, Verknüpfung, Verknüpfungstafel, Gruppe, Isomorphismus, Äquivalenzklassen, Permutationen
Mathematische Grundlagen II: Matrizen
Blockdiagonalmatrix, Determinante, Eigenwertproblem und geometrische Deutung, Diagonalisierbarkeit, Eigenräume, Drehmatrix, Spiegelungsmatrix
Spektroskopische Methoden
Elektromagnetische Strahlung, Strahlungsdetektoren, Aufbau von Spektrometern, FT-Spektrometer
Punktgruppen
Symmetrieelemente und -operationen, Rotationsgruppe, Punktgruppe, Schönflies-Nomenklatur
Darstellungstheorie
irreduzible Darstellung, Darstellungstafel, Charaktertafel, direktes Produkt
Rotationsspektroskopie
Hauptachsensystem und der starre, mehratomige Rotator, Rotationszustände
Schwingungsspektroskopie
Normalschwingungen, GF-Berechnung, lokalisierte Schwingungen, Auswahlregeln
[Vl+Ü] Organische Materialien / Organic Materials (Chemie-MMC2; MatWiss-MG 20)
regelmäßige Termine ab 16.10.2024 | ||
wöchentlich Mi. 14:15 - 17:00 Uhr | Chemie, C 1 (Kleiner Hörsaal) | |
wöchentlich Fr. 10:15 - 11:45 Uhr | Chemie, C 107 | |
nächster Termin: 04.12.2024 Uhr, Raum: Chemie, C 1 (Kleiner Hörsaal) |
[M] Physikalische Chemie der Energiewende / Physical chemistry of energy transition (Chemie-W23)
In diesem Modul, das die Dozierenden der Physikalischen Chemie gemeinsam gestalten, sollen die wissenschaftlichen Grundlagen der Energiewende vermittelt und gemeinsam im Rahmen eines Seminars diskutiert werden. Auf der Basis quantitativer Betrachtungen, die immer zum Kern der Physikalischen Chemie gehören, wollen wir den langfristigen Energiebedarf betrachten und die denkbaren Lösungen für die Energieversorgung bewerten. Hierbei wird der Erzeugung, der Speicherung und Wandlung elektrischer Energie eine zentrale Rolle zukommen. Zu den Schwerpunkten der Veranstaltung gehören die folgenden Themen:
• Wie viel Energie benötigen wir überhaupt (in Deutschland, pro Person, etc.), und wofür benötigen wir diese Energie?
• Wieviel CO2-Ausstoß ist mit der Nutzung dieser Energie verbunden?
• Welche Möglichkeiten der Gewinnung erneuerbarer Energie haben wir, und welchen Teil unseres Energiebedarfs können wir damit decken?
• Welche Energieträger (Wasserstoff?) und damit auch Speicher (z. B. Batterien) werden unsere Energieversorgung in der Zukunft sichern?
• Welche (chemischen) Energietechnologien werden die Zukunft bestimmen (Wasserelektrolyse? Photoelektrolyse? Synthetische Kraftstoffe?)?
• Wie sieht die Bilanz der eingehenden und ausgehenden Energie auf der Erde aus (Strahlungsbilanz), und welche chemischen Vorgänge beeinflussen diese Bilanz und damit das Klima?
Hierbei werden wir die eher allgemeinen Rahmenbedingungen zu Beginn der Veranstaltung in kurzer Form zusammenfassen. Der Hauptteil der Veranstaltung dreht sich um die physikalisch-chemischen Grundlagen von Energietechnologien, die schon heute und in Zukunft noch mehr den Berufsmarkt für Naturwissenschaftlerinnen und Naturwissenschaftler mitbestimmen.
Die Veranstaltung besteht aus einer Vorlesung, in der die Grundlagen gelegt werden, und einem Seminar, in dem die Modulteilnehmer/innen sich mit speziellen Fragen rund um besonders spannende Entwicklungen beschäftigen. Der Leistungsnachweis wird durch einen Vortrag im Rahmen des Seminars mit anschließender Diskussion erbracht.
Zu den nötigen Vorkenntnissen gehören die Veranstaltungen des BSc Chemie oder des BSc Materialwissenschaft der ersten vier Semester. Wir empfehlen insbesondere nachdrücklich, dass Sie das Modul "Physikalische Chemie 1" erfolgreich besucht haben.
regelmäßige Termine ab 15.10.2024 | ||
wöchentlich Di. 10:15 - 11:45 Uhr | Chemie, A 230 | |
wöchentlich Mi. 14:15 - 15:45 Uhr | Chemie, A 230 | |
nächster Termin: 03.12.2024 Uhr, Raum: Chemie, A 230 |
SDG 7.2 – Deutliche Erhöhung des Anteils erneuerbarer Energien am Energiemix
Die Veranstaltung kann bei Bedarf auch in englischer Sprache angeboten werden. The course can also be offered in English if required.
[Vl] Selected topics of organic research - Organic materials (Chemie-W09 / VIP 0805)
aufgezeichnete Vorlesung
[Vl+Ü] Sustainable Materials Chemistry: Energy Materials (Chemistry-W27 / VIP 0804)
[M] Technologie und Methodik der Massenspektrometrie / Technology and methods of mass spectrometry (Chemie-MML1)
Zusätzlich zu der theoretischen Übung gibt es noch praktische Übungen nach individueller Vereinbarung.
regelmäßige Termine ab 14.10.2024 | ||
wöchentlich Mo. 14:00 - 18:00 Uhr | k.A. (Praktikum) | |
wöchentlich Di. 10:15 - 11:45 Uhr | B 161 (Vorlesung + Übung) | |
wöchentlich Mi. 14:00 - 18:00 Uhr | k.A. (Praktikum) | |
nächster Termin: 03.12.2024 Uhr, Raum: B 161 |
Dozent/-in:
Prof. Dr. Bernhard Spengler
Dr. Sven Heiles
Information events / general events ⇑
[Pra Vb] Allgemeine Sicherheits- und Brandschutzunterweisung: Studierende Bachelor/Master Chemie, Lebensmittelchemie, Materialwissenschaft, Lehramt Chemie (L2, L3, BBB) sowie Wahlpflichtmodul
Stand: 09.10.2024 / 08:55 Uhr
!!! Präsenzunterweisung in deutscher Sprache (Dr. Neudert): 10.10. und 14.10.2024: Ausfall aufgrund Krankheit !!!;
Präsenzunterweisung in englischer Sprache (Prof. Dr. Hermann Wegner): 17.10.2024;