PCF Praktikum

Betrifft die Studiengänge

Chemie Diplom, Lehramt Chemie, Physik Diplom, Biologie Diplom

In der Liste finden Sie alle wichtigen Informationen allgemein zum fortgeschrittenen Praktikum, zum Skript, zu den Versuchen und Organisatorisches.

Wenn Sie nach Studium dieser Seiten weitere Fragen haben, kommen sie bitte auf uns zu.

Abschluss  |  Anmeldung | Aufnahme | Biologiediplom | Lehramt |  Leitung | Modus | Organisation | Physikdiplom | Praktikumsordnung | Protokolle | Schein | Seminar | Semester | Skript | Studienortwechsel | Teilnahme | Terminplan | Testatzettel | Turnus | Versuchsliste | Vorbesprechung

aktuelle Informationen:

Vorbesprechung im Sommersemester 2011: 27.06.11, 13:00 Uhr Hörsaal Physikalische Chemie, Alberstr. 23a

• Leitung
  • Dr. Gerhard Link
  • Raum 801b (Chemiehochhaus)
  •  Gerhard Link
    
  • Tel.: 0761-203-61
• Inhalte und Zielsetzung
  Das PCF-Praktikum umfasst zehn Experimente und einen Seminarvortrag zu komplexeren Themen der Spektroskopie, der Kinetik, Thermodynamik und Elektrochemie. Neben der Kenntnis der zu Grunde liegenden Theorien, die gegenüber dem Stoff der Vorlesungen und Übungen vertieft behandelt werden, soll Verständnis für aufwendigere Versuchsaufbauten vermittelt werden, die computergestützte halbautomatische Experimente einschließen.

• Teilnahmevoraussetzungen
  Das Vordiplom bzw. Vorexamen muss vollständig bestanden sein und Sie sind als Studierender an der Universität Freiburg eingeschrieben. Wünschenswert ist, dass Sie die Vorlesungen im fortgeschrittenen Studium (PC III oder IV) schon gehört haben.

• Anmeldung
  Die Anmeldung erfolgt online über das Vorlesungsverzeiching LSF.
  
• Vorbesprechung
  Siehe Aufnahme
• Aufnahme
  Vor Beginn des Pratkikums findet die Vorbesprechung statt. Hier werden die Praktikumsplätze vergeben, deshalb ist eine persönliche Anwesenheit erforderlich. In der Regel werden 2er-Gruppen gebildet.
• Modus
  Insgesamt sind 8 Versuche zu absolvieren (Studiengang Diplom) bzw. 3 Versuche (Studiengang Chemie Lehramt). Im Studiengang Physik Diplom sind 5 Versuche und im Studiengang Biologie 3 Versuche durchzuführen. Die Versuchstermine werden am Anfang des Praktikums in der Vorbesprechung bekanntgegeben. Vor der selbständigen Durchführung eines Versuchs findet ein Vorkolloquium statt. Der Termin hierfür ist mit dem Assistenten bzw. der Assistentin frühzeitig abzusprechen. Die Versuche werden in 2er-Gruppen durchgeführt.
  Das Praktikum ist nachmittags von 13-18 Uhr geöffnet.
  
• Zu jedem Versuch wird ein Protokoll angefertigt, bestehend aus Gliederung, Einführung, experimentellem Teil mit Messwerten und Auswertung mit Fehlerrechnung und Diskussion der Resultate.
  
• Am Ende des Praktikums wird der Inhalt des Praktikums in einem Abschlusskolloquium abgefragt.
  
• Während des Praktikums findet das Freitagsseminar statt, das verpflichtend besucht werden muss.
• Lehramt Chemie
  Lehramtsstudierende führen 3 Versuche ebenfalls in 2er-Gruppen durch und halten einen Seminarvortrag, der benotet wird und in die Endnote einfließt. Sie machen kein Abschlusskolloquium.
• Physikdiplom
  Physikdiplomstudierende führen 5 Versuche ebenfalls in 2er-Gruppen durch und halten einen Seminarvortrag. Sie machen ein Abschlusskolloquium zu den gewählten Versuchen.
• Biologiediplom
  Biologiediplomstudierende führen 3 Versuche ebenfalls in 2er-Gruppen durch und halten einen Seminarvortrag, der benotet wird und in die Endnote einfließt. Sie machen kein Abschlusskolloquium.
• Turnus
  Da der Studiengang Chemie Diplom ausläuft, läuft auch dieses Praktikum aus. Im kommenden Sommersemester wird es noch angeboten und findet regulär während des Semesters statt.
  
• Praktikumsordnung
  
  1. Vor Beginn des Praktikums nehmen alle Studierenden an der Sicherheitsbelehrung durch den Praktikumsleiter teil.
  2. Voraussetzung für die Zulassung zum Praktikum ist die Teilnahme an der Sicherheitsbelehrung, die schriftliche bestätigt werden muss. Die Praktikantinnen und Praktikannten müssen die Schriften "Sicheres Arbeiten in chemischen Laboratorien", "Betreibsanweisung für chemische und artverwandte Laboratorien der Albert-Ludwigs-Universität Freiburg" und "Anleitung zur Ersten Hilfe" gelesen haben.
  3. Im Praktikumssaal darf nicht geraucht werden.
  4. Der Verzehr von Lebensmitteln in den Praktikumsräumen ist untersagt.
  5. Im Praktikum ist eine Schutzbrille zu tragen.
  6. Mit der Durchführung des Versuchs darf erst nach Einweisung durch die zuständige Betreuerin oder den zuständigen Betreuer begonnen werden.
  7. Der Praktikumsplatz ist nach Beendigung des Versuchs in aufgeräumten Zustand zu verlassen. Alle benutzten Geräte z.B. Analysenwaage sind zu säubern.
• Organisation
  Studierende der Chemie (Diplom) belegen das Praktikum als Pflichtfach mit 8 Versuchen, Studierende der Physik (Diplom) können es als Wahlpflichtfach belegen und absolvieren 5 Versuche. Für die Fächer Chemie Lehramt und Biologie (Diplom) werden 3 Versuche angeboten.
  Das Praktikum findet in einem 6 wöchigen Kurs im Hevesy-Saal (Raum 310 des Chemiehochhauses, Albertstraße 21) statt, wobei pro Woche ein oder zwei Versuche durchgeführt werden. Vor jedem Versuch prüft die betreuende Person, ob der theoretische Stoff und die praktische Durchführung beherrscht werden. Erst danach kann der Versuch selbständig in Zweiergruppen durchgeführt werden. 
• Teste
  Die Noten der Versuche werden in einem online-System eingetragen und können von den Teilnehmenden des Praktikums jederzeit eingesehen werden.
  
• Seminar
  Praktikumsbegleitend findet im Freitagsseminar eine Vortragsrunde mit Anwesenheitspflicht statt, in der die Praktikanden zu einem Thema in ihren 2er Gruppen einen 20 minütigen Vortrag mit anschließender Diskussion halten. Die Themen werden zu Beginn des Praktikums bekanntgegeben. Außerdem wird am Anfang des Praktikums ein obligatorisch zu besuchendes Seminar mit dem Titel "Einführungsseminar NMR-Versuch" angeboten.
  Die Art der Präsentation ist den Vortragenden freigestellt, es stehen Tafel, Overheadprojektor und Beamer zur Verfügung. Ein Laptop kann für eine Beamer-Präsentation ebenfalls zur Verfügung gestellt werden.
  
• Versuchsliste
  Die Beschreibung zu den Versuchen finden Sie im Skript.

Name		Kürzel		Beschreibung
Dipolmoment		DP		Im vorliegenden Versuch werden Dielektrizitätskonstanten und Brechungsindizes gemessen, um daraus die Dipolmomente einiger polarer Moleküle in unpolaren Lösungsmitteln zu bestimmen. Aus makroskopischen Messgrößen werden somit mikroskopische Größen ermittelt. Diesen Zusammenhang und das dahinterstehende Messprinzip gilt es zu verstehen.
Quantenchemie		QC		Stichworte: Schrödingergleichung für Atome und Moleküle, Atomorbitale des Wasserstoffs, Variationsverfahren, Linearkombination von Atomorbitalen, Molekülorbitale, chemische Bindung im H2+, Potentialkurven zweiatomiger Moleküle, atomare Einheiten.
UV/VIS-Spektroskopie		UV		Voraussetzungen: Harmonischer und anharmonischer Oszillator (klassisch und quantenmechanisch), Energieeigenwerte und Eigenfunktionen,  Intramolekulare Potentiale und Nullpunktsenergie,  Maxwell-Boltzmann Statistik,  Aufbau und Komponenten eines UV/VIS-Spektrometers.
Blitzlichtphtolyse		BL		Die Blitzlichtphotolyse stellt eine gängige Methode zur Untersuchung metastabiler Zustände der Materie dar. Ein Lichtblitz kurzer Dauer, aber hoher Intensität, erzeugt kurzlebige Produkte in so hoher Konzentration, dass sie durch Absorptionsspektren nachgewiesen werden können. Auf diese Weise sind Informationen über z. B. Reaktionsmechanismen und Geschwindigkeitskonstanten der Elementarschritte photochemischer Reaktionen zugänglich. Im vorliegenden Fall soll das kinetische Verhalten der Triplett-Zustände einiger aromatischer Verbindungen in Polymethacrylat-Matrix verfolgt werden.
Infrarot-Spektroskopie		IR		Voraussetzungen: Starrer und nicht-starrer Rotator (klassisch und quantenmechanisch), Harmonischer und anharmonischer Oszillator (klassisch und quantenmechanisch), Energieeigenwerte und Eigenfunktionen,  Auswahlregeln,  Intramolekulare Potentiale und Nullpunktsenergie,  Aufbau und Komponenten eines Spektrometers, Maxwell-Boltzmann Statistik.
Kernspinresonanz-Spektroskopie		NM		Bei der kernmagnetischen Resonanzspektroskopie (NMR-Spektroskopie) werden die Eigenschaften von Molekülen bestimmt, deren Atomkerne einen von Null verschiedenen Kernspin besitzen. Das mit einem Kernspin verbundene magnetische Moment kann mit einem äußeren Magnetfeld in Wechselwirkung treten, wodurch ein Molekül im Magnetfeld unterschiedliche Energiezustände einnehmen kann, die spektroskopisch untersucht werden können. Mit Ausnahme der sogenannten gg-Kernen (Kerne mit gerader Protonen- und gerader Neutronenzahl) genügen alle Atomkerne der Bedingung eines von Null verschiedenen Kernspins.
Elektronenspinresonanzspektroskopie		ES		Die Elektronenspinresonanz (ESR; engl. electron paramagnetic resonance, EPR) gehört wie auch die Kernspinresonanz (NMR) zu den Untersuchungsmethoden der magnetischen Resonanzspektroskopie, wobei hier magnetische Dipolübergänge zwischen Elektronenspinniveaus in einem äußeren Magnetfeld studiert werden. Während die NMR-Spektroskopie eine analytische Standardmethode mit großer Anwendungsbreite ist, eignet sich die ESR-Spektroskopie, die 1944 von Yevgeny Zavoisky in Kazan (Russland) entdeckt wurde, für Systeme mit einem oder mehreren ungepaarten Elektronenspins. Beispiele hierfür sind organische Radikale, paramagnetische Übergangsmetallionen und -komplexe, durch ionisierende Strahlung erzeugte Radikale, sowie organische Moleküle im Triplettzustand. Die Bedienung eines konventionellen ESR-Spektrometers sowie die Grundlagen und Interpretation von ESR-Spektren sollen durch Messungen von Beispielsubstanzen wie dem Diphenylpicrylhydrazyl (DPPH), dem Kupfercarbamat und der Glucoseoxidase erlernt werden.
Zustand der Materie		ZM		Im Versuch Zustand der Materie wird das thermodynamische Verhalten von Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern untersucht. Im Teilversuch Kritischer Punkt von CO2 soll die Zustandsänderung zwischen gasförmiger und flüssiger Phase mit Temperaturzyklen studiert werden. Im zweiten Teilversuch soll die Gitterenergie von festem Argon zum einen aus gemessenen thermodynamischen Potentialen und zum anderen aus dem theoretisch ermittelten Paarpotential bestimmt werden.
Viskosität		VK		Die Temperaturabhängigkeit der Viskosität von Toluol soll gemessen und mit Literaturwerten verglichen werden. Die theoretische Behandlung der Deutung der Viskosität mit Hilfe der Theorie des aktivierten Komplexes soll an diesem Beispiel überprüft werden.
Polarographie		PG		Die beiden folgenden Praktikumsversuche, Polarographie und Cyclovoltammetrie, sollen dazu dienen, den Studierenden mit zwei wesentlichen Methoden der Elektrochemie vertraut zu machen. Während die Polarographie überwiegend in der Umweltanalytik beispielsweise zur Schwermetalldetektion ihre Anwendung findet, ist die Cyclovoltammetrie in einem noch breiteren Spektrum einsetzbar. So lässt sie nicht nur Rückschlüsse betreffs der Konzentration und Stabilität eines elektrochemisch aktiven Mediators in einer Lösung zu, sondern gibt auch noch über einzelne Reaktionsmechanismen und deren Kinetiken Auskunft.
Cyclovoltammetrie		CV		Die Cyclovoltammetrie, auch als Dreiecksspannungsmethode bekannt, ist durch die Vorgabe eines dreieckigen Potential-Zeit-Verlaufs an der Arbeitselektrode (AE) und Registrierung des resultierenden Strom-Potential-Diagramms charakterisiert. Bereits in der Versuchsbeschreibung zur Polarographie wurde der Zusammenhang zwi- schen dem zwischen Arbeits- und Gegenelektrode fließenden Strom und dem jeweiligen Elektrodenpotential hergeleitet. Im Gegensatz zur Cyclovoltammetrie werden in der Polarographie jedoch nicht direkt Strom-Potentialkurven, sondern vielmehr Strom- Zeitkurven bei unterschiedlichen Potentialen an der tropfenden Quecksilberelektrode gemessen.

• Terminplan
  Der Terminplan wird jeweils zum aktuellen Semester veröffentlicht.
• Protokolle
  Zu jedem Versuch ist ein Protokoll (per EDV oder handschriftlich) anzufertigen, das Gliederung, Einführung, experimentellem Teil mit Messwerten und Auswertung mit Fehlerrechnung und Diskussion der Resultate enthält.
• Jede/r Studierende gibt ein Protokoll in Schriftform spätestens eine Woche nach Versuchsdurchführung beim Assistenten ab. Werden in einer Woche zwei Versuche durchgeführt, sind die Protokolle zwei Wochen später abzugeben. Erwünscht ist die Erstellung der Protokolle in Gruppenarbeit (Zweiergruppe).
  

• Abschluss
  Nach Beendigung aller Versuche und nach Abgabe aller Protokolle wird der Stoff im Abschlusskolloquium abgefragt. Aus den Noten der Versuchstestate und der Note des Abschlusskolloquiums wird die Note für den Praktikumsschein ermittelt. Lehramtsstudierende und Biologen machen kein Abschlusskolloquium, bekommen aber für Ihren Vortrag eine Note, die einfließt.
  
• Schein
  Der Schein liegt spätestens zu Beginn des nächsten Semesters, aber in der Regel am Ende des Semesters zur Abholung bei Frau Jöck (PC II, Alberstr. 23a , 3. OG) bereit. Sollten Sie den Schein dringend (Prüfungsanmeldung) brauchen, dann bitte die Praktikumsleitung kontaktieren.
• Skript
  Die Versuchsbeschreibungen zu den einzelnen Versuchen stehen auf der Homepage in aktueller elektronischer Version zur Verfügung. Mit MyAccount ist der Download der PDF-Dateien zugänglich.
• Studienortwechsler
  Studierende, die von einer anderen Universität an die Universität Freiburg wechseln möchten und Fragen zum PCF-Praktikum haben, wenden sich bitte an die Praktikumsleitung.