CHE 112: Grundlagenpraktikum der Chemie, Teil 2

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Beschreibung

Das Modul CHE112 ist der 2. Teil eines zweiteiligen Einführungspraktikums zur fundierten Erlernung chemischer Labororatoriums-Grundtechniken. Es wendet sich an Studierende, die in ihrer Ausbildung einen starkem Fokus auf die Chemie und ihre experimentelle Anwendung richten.

Das Modul verlangt praktische Vorkenntnisse in experimenteller Chemie im Umfang von CHE111/171. Es ist nach Abschluss von CHE101 oder CHE170/175 und vorzugsweise parallel zu den Modulen CHE101 resp. CHE172 zu belegen (oder nach deren Abschluss).

Ausbildungsziele

  • Selbstständige Anwendung bereits bekannter Laboratoriumstechniken
  • Kenntnis und Anwendung erweiterter chemischer Laboratoriumstechniken
  • Kenntnisse im Einsatz physikalisch-chemischer Messmethoden und in der Behandlung von Messdaten
  • Grundkompetenz im Schreiben wissenschaftlicher Laborberichte
  • Kenntnisse zum sicheren Umgang mit Chemikalien und chemischen Reaktionen
  • Vertiefte Kenntnisse organisch-chemischer Grundprinzipien auf der Basis selbst durchgeführter Experimente
  • Kenntnisse zum Umweltschutz aus chemischer Sicht

Inhalte

Funktionelle Gruppen:

  • Acidität/Basizität, Tests auf funktionelle Gruppen, Trennung und Analyse eines unbekannten Gemisches

Reaktionstypen:

  • radikalische und nucleophile Substitution am gesättigten C-Atom
  • 1,2-Addition an die C,C-Doppelbindung (Bromierung)
  • 1,2-Addition an die C,O-Doppelbindung (Reduktion eines Ketons)
  • 1,2-Elimination (Dehydrohalogenierung)
  • nucleophile Substitution am sp2-C-Atom (Veresterung/Verseifung)
  • elektrophile aromatische Substitution

Synthesen:

  • Grignard-Reaktion (Arbeiten unter Wasserausschluss)
  • Knoevenagel-Reaktion
  • Aspartam (Enzym-katalysierte Reaktion und Einsatz von Schutzgruppen)
  • Isopulegon aus Citronellal (mehrstufige Synthese)
  • Organische Farbstoffe und Färben
  • Synthetische Polymere

Physikalisch-chemische Versuche:

  • Kinetik: Reaktion 1. und 2. Ordnung (mittels optischer Drehung und Leitfähigkeit)
  • Enzymkinetik: MichaelisMenten-Gleichung
  • Leitfähigkeit schwacher Elektrolyte
  • Grundlagen der optischen Spektroskopie; LambertBeer Gesetz

Neue Techniken:

  • Präparative Säulenchromatographie
  • Vakuumdestillation
  • Verfassen von Laborberichten

Laborplätze

Die Anzahl der Laborplätze ist limitiert, und die Modulbuchung gilt lediglich als provisorische Reservation eines Laborplatzes. Für die definitive Vergabe der Laborplätze und die Einteilung der Studierenden in die verschiedenen Gruppen gilt:

Vergabe von Laborplätzen

  • Studierende, die das Modul CHE112 regulär gebucht haben, erhalten einen Laborplatz.
  • Nachzügler werden im Praktikum nur soweit aufgenommen, wie es die Platzverhältnisse noch erlauben. Es gilt das Prinzip: "first come, first serve".

Gruppeneinteilung

  • Zugelassene Studierende, die eine konkrete Gruppe buchen konnten, werden so weit wie möglich auch in die entsprechenden Praktikumsgruppen eingeteilt.
  • Zugelassene Studierende, die die Wartegruppe gebucht haben, werden von uns auf die vorhandenen Gruppen verteilt. Auf besondere Wünsche können wir dabei nur beschränkt eingehen.
  • Wenn Sie aufgrund zwingender Gründe eine spezielle Lösung benötigen (aber bitte nur dann!), nehmen Sie noch vor Buchungsschluss mit uns Kontakt auf. Beachten Sie, dass wir später, wenn die Gruppeneinteilungen erfolgt sind, keine Flexibilität mehr für Umverteilungen haben.

Die festgelegte Gruppeneinteilung können Sie zu gegebener Zeit hier einsehen (ab ca. Donnerstagabend vor Semesterbeginn).

Ort und Praktikumszeiten

Die Praktika finden im Trakt 13 M, jeweils im Labor A, B, C oder D, entsprechend der Gruppeneinteilung, statt.

Für die einzelnen Gruppen sind folgende Praktikumszeiten vorgesehen:

CHE-1A bis CHE-1D:    Dienstag, 13:00 – 18:00 Uhr und   Donnerstag,  13:00 – 18:00 Uhr
CHE-2A bis CHE-2D:    Mittwoch, 13:00 – 18:00 Uhr und   Freitag,          13:00 – 18:00 Uhr

Beachten Sie:

  • Die Kurszeiten können sich aus organisatorischen Gründen noch ändern. Die exakten Kurszeiten erhalten Sie zusammen mit Ihrer Gruppeneinteilung kurz vor Semesterbeginn, nachdem wir die Kursorganisation abgeschlossen haben.
  • Die angegebenen Endzeiten sind nur Richtwerte. Unsere Experimente sind ausgetestet und können — bei guter Versuchsvorbereitung — innerhalb der vorgesehenen Praktikumszeiten abgeschlossen werden. Es ist aber möglich, dass aus verschiedenen Gründen die Praktikumszeiten vereinzelt nicht eingehalten werden können. Bitte legen Sie deshalb keine anderen Termine unmittelbar ans Praktikumsende.

Programm und Vorarbeiten

CHE112 ist ein Kurspraktikum und folgt einem fest vorgegebenen Programm, das Sie für Ihre Gruppe dem Organigramm entnehmen können.

Zum geforderten Arbeitsumfang gehört auch eine angemessene Versuchsvorbereitung. Wir erwarten von Ihnen, dass Sie sich auf alle Experimente, auch bereits auf die Experimente des ersten Praktikumsnachmittags, gebührend vorbereiten.

Aufträge:

  • Bereiten Sie sich vor Praktikumsbeginn auf den Versuch 10A vor. Die Praktikumsunterlagen für die ersten Versuche erhalten Sie hier (Versuche 10).
  • Die Universität Zürich besitzt eine Campus-Lizenz für das Programm "ChemDraw", das zum Zeichnen chemischer Strukturen, Schemen und für weitere Zwecke eingesetzt werden kann. Laden Sie das File Intro_cdraw.pdf herunter und folgen Sie den dort angegebenen Anweisungen zum Download und Installation des Programmes sowie der Installation des für Sie bereitgestellten StyleSheets New_GPC.cds.
  • Arbeiten Sie das Tutorial bis Ende der zweiten Semesterwoche durch, lösen Sie die gestellten Aufgaben und geben Sie die Ausdrucke Ihrer Resultate den Assistierenden ab.

Leistungsnachweis

Der Leistungsnachweis ist erbracht, wenn folgender Arbeitsumfang für alle Experimente vollumfänglich erfüllt ist:

  1. angemessene Vorbereitung auf die Versuche und termingerechte Bearbeitung der vorbereitenden Fragen.
  2. Teilnahme an und Mitarbeit bei den Einführungen und Besprechungen.
  3. korrekte Durchführung der Experimente und Erreichen deren Zielsetzungen innerhalb der vorgegebenen Zeit.
  4. korrekte Dokumentation der Experimente im Laborjournal während des Experimentierens.
  5. korrekte Auswertung der Experimente (im Laborjournal oder in separaten Berichten) während oder nach dem Experimentieren.

Die Kreditpunkte werden erst gutgeschrieben, wenn der Leistungsnachweis vollständig erbracht und die Praktikumsgebühr entrichtet ist.

Absenzen

Das Praktikum ist vollständig und nach dem vorgegebenen Programm in der zugeteilten Gruppe zu absolvieren. Versuche, die aus zwingenden Gründen oder auf Gesuch hin mit Einverständnis der Laborleitung verpasst werden, müssen vor- resp. nachgeholt werden.

Absenzen infolge Krankheit oder Unfall sind grundsätzlich mit Arztzeugnis zu belegen.

Absenzgesuche sind möglich, werden jedoch nur sehr restriktive bewilligt, und nur wenn zwingende Gründe für eine Abwesenheit geltend gemacht werden können. Richten Sie ein allfälliges Gesuch so früh wie möglich, aber mindestens zwei Wochen im Voraus, schriftlich an Prof. Dr. S. Bienz; bevorzugt per e-Mail (stefan.bienz@chem.uzh.ch).

Beachten Sie, dass wir Ihnen für die Durchführung von Experimenten, die Sie aufgrund einer selbst verschuldeten, nicht bewilligten Absenz verpasst haben, keinen Ersatztermin zur Verfügung stellen. Da Sie in einem solchen Fall den Leistungsnachweis des Kurses nicht mehr erbringen können, wird Ihnen das Modul als "nicht bestanden" gewertet, und Sie werden aus dem Kurs ausgeschlossen.

Ethisches Verhalten/Plagiate

Wissenschaftliches und sicheres Arbeiten im Labor setzt verantwortungsbewusstes und ethisch korrektes Verhalten voraus. Dazu gehört, dass Sie die Regeln des Praktikums strikte einhalten. Insbesondere im Bereich von Plagiaten zeichnet sich im Zeitalter von Internet und elektronischer Datenverarbeitung aber zunehmend eine neue Problematik ab, der wir energisch entgegentreten wollen. Auch in unseren Praktika wurden bereits Plagiate entdeckt, die zum Teil aus Unwissenheit heraus, zum Teil aber auch bewusst als Betrugsversuch entstanden waren. Solche Plagiate können wir nicht akzeptieren.

Als Plagiat gilt beispielsweise:

  • Das Eintragen von Daten ins Laborjournal, welche nicht der Protokollierung der selbst durchgeführten Arbeit entspricht (Fremddaten ohne Quellenangabe oder gefälschte Daten).
  • Das Kopieren (handschriftlich oder digital) von Lösungen zu vorbereitenden Fragen, Auswertungen und Laborberichten (ganz oder auch nur in Teilen). Dazu gehört auch das Übernehmen eines Fremddokumentes, das nur durch Umformatieren und/oder Einfügen der eigenen Rohdaten angepasst wird.

    (Das gemeinsame Diskutieren und Erarbeiten von Auswertungen und Berichten ist natürlich zulässig. Die einzelnen Berichte werden sich aber immer inhaltlich in Details unterscheiden, da Ihre Beobachtungen und diejenigen Ihrer Kolleginnen und Kollegen nie zu 100% übereinstimmen werden. Sollten Sie durch die gemeinsame Arbeit mit anderen Studierenden sehr ähnlichen Dokumente erhalten, so empfiehlt es sich, die Namen aller an der Gemeinschaftsarbeit beteiligen Personen anzugeben.)

Unethisches Verhalten hat Ausschluss aus dem Praktikum zur Folge. Das Modul wird als "nicht bestanden" gewertet und muss vollumfänglich wiederholt werden. In schwerwiegenden Fällen wird ein Disziplinarverfahren eingeleitet.

Ausschluss

Ausschluss aus dem Praktikum erfolgt, wenn

  • der Leistungsnachweis für den Kurs nicht mehr erbracht werden kann (z.B. aufgrund ungenügender Leistung oder unbewilligter Absenz).
  • die Versuchsvorbereitung ungenügend ist.
  • die Sicherheitsvorschriften oder Anordnungen der Assistierenden nicht eingehalten werden.
  • die Ordnung und Sauberkeit am Arbeitsplatz und im Praktikum nicht aufrecht erhalten wird.
  • unethisches Verhalten festgestellt wird.
  • die Praktikumsgebühr nicht termingerecht beglichen wird.