BCh 20 3.1 Anorganische und Analytische Chemie III (Quantitative Analyse)

Das Modul BCh 3.1 besteht aus Vorlesungen mit Seminar sowie dem Praktikum Quantitative Analyse.

Im Praktikum Quantitative Analyse wird der Gehalt eines Analyten in Probelösungen bestimmt. Dabei kommen sowohl klassische Methoden (z. B. titrimetrische Bestimmung von Silber nach Volhard, gravimetrische Bestimmung des Nickelgehalts) als auch moderne instrumentelle Verfahren (z. B. Coulometrie zur Arsenbestimmung, optische Analyseverfahren unter Anwendung des Lambert-Beer'schen Gesetzes) zum Einsatz.

Die Gesamtnote des Moduls setzt sich zu gleichen Teilen aus den bewerteten praktischen Analysen und der Abschlussklausur zusammen.

Moduldaten

Umfang
7LP (BCh), 6LP (BChLA)

Lehrveranstaltungen
Vorlesung (3 SWS)
Übung (2 SWS)
Praktikum (6 SWS)

Teilnahmevoraussetzung
bestandenes Modul BCh 20 2.1

Studienleistungen
Laborpraktikum (erfolgreicher Abschluss des Praktikums Voraussetzung zur Teilnahme an der Klausur)

Prüfungsform
Laborpraktikum (50 %) und Klausur (50 %)

Modulkoordinator
Prof. Dr. R. Glaum

Weitere Informationen

Das Modul wird von einem eCampus-Kurs begleitet. Die Anmeldung zum eCampus-Kurs wird dringend empfohlen, da dort weitere Unterlagen zu Praktikum, Vorlesung und Seminar hinterlegt werden.

Das Praktikum "Quantitative Analysen" baut handwerklich auf dem Praktikum "Qualitative Analysen" auf, indem die dort erlernten Fertigkeiten vertieft und verfeinert werden. Um jedoch den deutlich höheren Ansprüchen der erfolgreichen Durchführung einer quantitativen Analyse Rechnung zu tragen, sollen die Studierenden im Laufe der praktischen Arbeiten Fähigkeiten wie z.B.

  • präzises und sauberes Arbeiten mit Flüssigkeiten und Feststoffen,
  • exakte Auswertung und Dokumentation der Ergebnisse,
  • Erkennung und Vermeidung von Fehlerquellen,
  • kritische Begutachtung der eigenen Ergebnisse,
  • sorgfältige Planung und Organisation der Laborarbeit,
  • Protokollierung der Versuche unter Berücksichtigung des theoretischen Hintergrunds

erlernen Darüber hinaus ist für einen erfolgreichen Abschluss des Moduls eine tiefgehende Kenntnis der durchgeführten chemischen Reaktionen vonnöten. Das erlernte Wissen der Module BCh 1.2 und BCh 2.1 (Elementchemie, Redoxreaktionen, Säure-Base-Reaktionen, Komplexchemie etc.) wird hierbei vorausgesetzt.

Die im Praktikum und Seminar vermittelten  physikalischen Analysemethoden und Gesetze, sowie die verwendeten Versuchsaufbauten zählen ebenfalls zu den Lernzielen, die zum erflogreichen Abschluss des Moduls erreicht werden müssen.

Unterstützend wirken der Besuch der Vorlesung und des Seminars, das Studium einschlägiger Lehrbücher sowie das detaillierte Praktikumsskript, das über die eCampus-Seite verfügbar ist und zu Praktikumsbeginn an die Studierenden verteilt wird.

Vorbesprechung: Di 04.10. 14:15 HS 2

Seminare: Di 04.10. - Do 13.10. HS 2

Sicherheitsunterweisung: Mo 10.10. 14:15 HS 2 (Teilnahmepflicht)

Vorlesung: Mo 08:15-10:00 HS 2; Beginn: Mo 10.10., nur in der ersten Semesterhälfte

Ablauf des Praktikums:
Das Praktikum findet im 1. OG  statt. Die klassische Analysen werden nach eigener Zeiteinteilung am Praktikumsplatz absolviert. Parallel dazu werden die Analysen im I-Kurs in festen Zweiergruppen nach einem festen Zeitplan durchgeführt. Das Praktikum erstreckt sich inklusive Platzabgabe und Putztag über 19 Praktikumstage.

Die Aufteilung in die Praktikumssäle und I-Kurs-Gruppen erfolgt eigenständig im Vorfeld des Praktikums in zwei Schritten:
1. Schritt (Di 04.10. 16:00 - Fr 07.10. 09:00): Eigenständige Aufteilung in die Säle via eCampus
2. Schritt (Mo 10.10. 09:00 - Mi 12.10. 09:00): Eigenständige Aufteilung in I-Kurs-Gruppen via Sciebo

Platzvergabe: Do 13.10. im Anschluss an das Seminar
Platzabgabe/Putztag: Fr 25.11.

Öffnungszeiten an Praktikumstagen (Mo Di Do): 13:00 - 19:00

1. Klausur: Fr 02.12.2022 12:00
2. Klausur: Mo 07.02.2023 09:00

Die praktischen Aufgaben gliedern sich in zwei Gruppen: die klassischen Analysen und die instrumentellen Analysen.

Klassische Analysen
Diese Analysen werden am Praktikumsplatz von jedem einzelnen Studierenden absolviert.

  • Komplexometrische Rücktitration von Aluminium
  • Oxidimetrische Bestimmung von Antimon
  • Fällungstitration zur Bestimmung von Bromid nach Fajans
  • Komplexometrische Simultanbestimmung von Calcium und Magnesium
  • Acidimetrische Bestimmung von Carbonat
  • Oxidimetrische Bestimmung von Eisen nach Reinhardt/Zimmermann
  • Gravimetrische Bestimmung von Nickel als Bis-(dimethylglyoximato)nickel
  • Fällungstitration zur Bestimmung von Silber nach Volhard

Instrumentelle Analysen
Die folgenden Analysen werden an bereitstehenden, teilweise komplexeren Apparaturen durchgeführt. Dieser Praktikumsteil wird zu bestimmten Terminen angeboten, an denen die Studierenden die Versuche in Zweiergruppen absolvieren.

  • Coulometrische Titration von Arsen nach dem "Dead Stop"-Verfahren
  • Komplexometrische Cobaltbestimmung mit photometrischer Endpunktserkennung
  • Iodometrische Kupferbestimmung in einer technischen Probe nach Mikrowellenaufschluss
  • Photometrische Bestimmung von Mangan
  • Konduktometrische Simultantitration von Salzsäure und Essigsäure
  • Wasserbestimmung nach Karl/Fischer
  • Emissionsspektrometrische Bestimmung von Zink mit ICP-OES

Für die praktischen Arbeiten stehen ca. 6 Wochen zur Verfügung, an denen das Praktikum Montag, Dienstag und Donnerstag nachmittags geöffnet ist. Die quantitativen Analysen müssen innerhalb eines festgelegten Fehlerrahmens richtig sein. Falsche Analysen können bis zum Praktikumsende wiederholt werden.

Begleitend zum Praktikum wir ein jeweils etwa zweistündiges Seminar angeboten, in dem das Wissen über die Theorie der quantitativen Analyse vertieft wird. In jedem Seminar wird ein eng begrenztes Themengebiet der quantitativen Analyse besprochen. Die Themen werden vorher angekündigt, um eine gezielte Vorbereitung und eine aktive Mitarbeit der Studierenden zu ermöglichen.

Unterlagen zu den Seminaren sind auf der eCampus-Seite des Praktikums erhältlich.

Seminare im Wintersemester 2022/23 (HS 2)
Di 04.10. 14:15: Probenvorbereitung, Aufschlüsse, Volumetrie
Mi 05.10. 14:15: Gravimetrie, Fällungstitrationen
Do 06.10. 14:15: Acidimetrie, Komplexometrie
Fr 07.10. 14:15: Elektroanalytik
Di 11.10. 14.15: Redoxtitrationen
Mi 12.10. 14:15: Optische Analysemethoden
Do 13.10. 13:30: Spezielle Analysenmethoden, Praktische Einführung

Lehrbücher Anorganische Chemie
A. Holleman, E. Wiberg "Lehrbuch der Anorganischen Chemie", de Gruyter.
E. Riedel, C. Janiak "Anorganische Chemie", de Gruyter.
 
Lehr- und Praktikumsbücher zur Quantitativen Analyse
D.C. Harris "Lehrbuch der Quantitativen Analyse", Springer.
G. Jander, K.F. Jahr "Maßanalyse", de Gruyter.
G. Jander, E. Blasius "Einführung in das anorganisch-chemische Praktikum", Hirzel.
G. Jander, E. Blasius "Lehrbuch der analytischen und präparativen anorganischen Chemie", Hirzel.
D.A. Skoog, J.J. Leary "Instrumentelle Analytik; Grundlagen - Geräte - Anwendungen", Springer.
U.R. Kunze, G. Schwedt  "Grundlagen der qualitativen und quantitativen Analyse", Thieme.
M. Otto "Analytische Chemie", Wiley-VCH.
G. Schwedt: "Analytische Chemie; Grundlagen, Methoden und Praxis", Thieme.
H. Biltz, W. Biltz "Ausführung Quantitativer Analysen", Hirzel.
G. Wünsch "Optische Analysenmethoden", de Gruyter.

Kontakt und Organisation

Avatar Glaum

Prof. Dr. Robert Glaum

Raum 1.030

Gerhard-Domagk-Str. 1

53121 Bonn

Avatar Daniels

Dr. Jörg Daniels

2.001

Gerhard-Domagk-Str. 1

53757 Bonn


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