05-BGW-CP2 Chemische Grundlagen der Geowissenschaften II

Beauftragte/r Kai-Uwe Hinrichs

Lerninhalte:

Neben den Grundlagen guter wissenschaftlicher Laborarbeit werden die für das Studium der Geowissenschaften wichtigen Grundlagen in der Aquatischen Chemie, Organischen Chemie und der Chemie der Gesteine vermittelt. Diese Grundlagen sind zur späteren Vertiefung im Feld der Geochemie erforderlich. Es werden Grundkenntnisse zur Entstehung des Sonnensystems und von chemischen Elementen, und zur chemischen Zusammensetzung der Erde vermittelt.

Geochemische Grundkonzepte wie Flüsse, Reservoire und Verweilzeiten werden anhand von Beispielen vermittelt. Isotopen werden eingeführt und ihre Eigenschaften sowohl als geochemische Tracer als auch als Informationsquellen über geobiologischen Prozesse anhand von Beispielen erklärt. Der Wasserkreislauf wird eingeführt. Erste Schwerpunkte werden die physikalischen und chemischen Eigenschaften des Wassers, die physikalisch-chemischen Reaktionen in wässriger Lösung und Wasser-Gesteinsreaktionen sein. In der organischen Chemie werden chemische Stoffklassen, Naturstoffe und Grundlagen der Stereochemie behandelt. Dieses Wissen ist Voraussetzung für ein späteres Verständnis der Zusammensetzung des organischen Materials in Sedimenten. Chemische Abbaureaktionen, die in der Natur auf unterschiedlichen Zeitskalen ablaufen, werden erläutert. Daneben werden geowissenschaftlich relevante Grundlagen der chemischen Analytik wie chromatographische Verfahren und die Massenspektrometrie eingeführt.

Bei den Labortechniken wird besonderen Wert auf Grundoperationen wie Pipettieren, Verdünnen von Lösungen, Verdünnungsreihen, und die Messungen einfacher chemischer Parameter gelegt. Daneben werden Kenntnisse in Stoichiometrie und in chemischer Formelsprache bei den Experimenten und deren Auswertung besonders gefördert.


Lernergebnisse, angestrebte Kompetenzen:

1) Die Studierenden des Moduls erlangen ein robustes Grundlagenwissen in der geowissenschaftlich relevanten Chemie, das sowohl zur weiteren Vertiefung in der Geochemie als auch für das Verständnis vieler allgemeiner geowissenschaftlicher Untersuchungsmethoden erforderlich ist.
2) Sie vertiefen ihr theoretisches Wissen von chemischen Zusammenhängen, die mit praktischen Versuchen begleitet werden. Die Inhalte der Versuche decken dabei alle grundlegenden chemischen Prinzipien und die Grundlagen der chemischen Analytik ab.
3) Sie verstehen das Prinzip qualitativer chemischer Analysen und können diese ausführen. Sie können die makroskopisch beobachtbaren Änderungen bei chemischen Nachweisreaktionen interpretieren.
4) Sie erlernen Teamkompetenzen, sorgfältige Vorbereitung von Experimenten, Protokollführung und Auswertung von Experimenten.

Voraussetzung:

Teilnahme am Modul Chemische Grundlagen der Geowissenschaften I, Vorwissen in Chemie und Mathematik

Kursform 1: Vorlesung (V) 4.0 SWS ( 56.0 h)

Kursform 2: Laborpraktikum (LP) 2.0 SWS ( 28.0 h)

Tutorium: -

Workload:

84.0 h Präsenzeiten
56.0 h Selbststudium
40.0 h Prüfungsaufwand

180 h Gesamter Workload

Prüfungstyp:

Kombinationsprüfung

Prüfungen:

Prüfungsleistungen: 1
Studienleistungen: 1

100 % Klausur
0 % Praktikumsbericht

Praktikumsbericht (schriftlich) ist erfolgreich zu bestehen (70% Schnitt).


Literatur:

1) Organische Chemie , Breitmaier und Jung, 2014. Georg Thieme Verlag
2) Rampf und Sammer, Chemie. Organische Chemie. Grundwissen, 2004. Langenscheidt
3) Langmuir, Aqueous Environmental Geochemistry, 1996. Prentice Hall
4) Eine schriftliche Anleitung, das Praktikums-Skript, wird rechtzeitig vor Beginn des Praktikums über das e-learning-Portal Stud.IP der Uni Bremen herausgegeben. Es enthält die Versuchsanleitungen, Sicherheits-Informationen und Regularia.


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