Themen der Lehrveranstaltung
Die Lehrveranstaltung vermittelt grundlegende Kenntnisse der Allgemeinen Chemie mit dem Ziel, den Studierenden ein solides Verständnis zentraler chemischer Prinzipien zu ermöglichen. Im Mittelpunkt steht die Entwicklung eines systematischen Verständnisses der Materie auf atomarer und molekularer Ebene. Einführend behandelt der Kurs die Atomtheorie, das Periodensystem sowie die Natur und Eigenschaften chemischer Bindungen. Darauf aufbauend werden die verschiedenen Aggregatzustände von Stoffen sowie die physikalischen Prozesse der Phasenübergänge untersucht. Die Studierenden erlernen Methoden der Stöchiometrie zur quantitativen Beschreibung chemischer Reaktionen und setzen sich mit dem Konzept des chemischen Gleichgewichts auseinander. Zudem werden grundlegende Aspekte der Thermodynamik und Katalyse vorgestellt. Wichtige Reaktionstypen wie Solvatation, Säure-Base-Gleichgewichte, Redoxprozesse und elektrochemische Vorgänge werden praxisnah behandelt. Auch kristalline Festkörper und ihre Strukturen sind Teil der Betrachtung. Ein weiterer Schwerpunkt liegt auf der Reaktionskinetik zur Beschreibung zeitlicher Abläufe chemischer Prozesse. Ergänzend bietet die Veranstaltung Einblicke in die makromolekulare Chemie.

Unterrichtsform
Frontalvorlesungen, Übungen, Praktika.

Bildungsziele
Der Kurs ist Teil der Lehrveranstaltungen im Bereich der Grundlagenwissenschaften und speziell im Rahmen der chemischen Wissenschaften. Ziel des Kurses ist es, die grundlegenden Kenntnisse über die Struktur der Materie sowie die thermodynamischen und kinetischen Prinzipien, die ihre Umwandlung regeln, zu vermitteln. Besonderes Augenmerk wird auf ein molekulares Verständnis der Eigenschaften der Materie durch die Untersuchung der strukturellen und funktionellen Aspekte einfacher Moleküle mit Relevanz für die bio-geo-chemischen Kreisläufe der Elemente gelegt. Darüber hinaus werden die in diesem Kurs erworbenen Kenntnisse nützlich sein, um Themen aus der Materialwissenschaft und der Energieerzeugung zu verstehen. Beabsichtigte Lernergebnisse (ILO) Wissen und Verständnis: 1. Struktur-Eigenschafts-Beziehung der Materie 2. Chemische Umwandlung von Materie 3. Chemisches Gleichgewicht, Grundsätze der Thermodynamik und Kinetik 4. Elektrochemie 5. Chemische Eigenschaften von ausgewählten Werkstoffen und Metallen Anwendung von Wissen und Verständnis: 6. zu chemischen Berechnungen 7. zu Laborversuchen 8. zur ingenieurwissenschaftlich relevanten Werkstoffkunde Urteile fällen: 9. Chemische Aspekte der Materialwissenschaft 10. Über Laborexperimente und ihre Ergebnisse. Kommunikationsfähigkeit: 11. Chemische Probleme schriftlich ausdrücken 12. Verfassen von Berichten über Laborexperimente Fähigkeiten lernen 13. Verstehen von unsichtbaren und nicht greifbaren Phänomenen und Konzepten ohne Entsprechung auf der Makroebene (Moleküle, Quantenmechanik usw.) 14. Laborversuche.

Art der Prüfung
Die Prüfung des Kurses wird in Form einer schriftlichen Prüfung durchgeführt. Die schriftliche Prüfung ist ein Multiple-Choice-Test und besteht aus drei Teilen: i) Theoriefragen zur Bewertung des Wissens und des Verständnisses der Kursthemen und der theoretischen Aspekte, ii) Fragen, bei denen die Fähigkeit zur Anwendung des theoretischen Wissens auf vorgegebene Probleme geprüft wird, und iii) Übungen mit chemischen Berechnungen. - Summative Bewertung: 40% Schriftliche Prüfung, Theorie: 40 Minuten; bewertete ILOs: 1,2,3,4,5,8,9,10,11,13; 30% Schriftliche Prüfung, Aufgaben: 40 Minuten; bewertete ILOs: 1,2,3,4,5,6,8,9,10,11,13; 30% Schriftliche Prüfung, Übungen: 40 Minuten; bewertete ILOs: 1,2,3,4,5,6,8,9,10,11,13; Übungen im Unterricht (inkl. Labor): 6x240 minutes; bewertete ILOs: 2,3,6,7,11,12,13,14.

Bewertungskriterien
Die Prüfung des Kurses wird in Form einer schriftlichen Prüfung durchgeführt. Die schriftliche Prüfung ist ein Multiple-Choice-Test und besteht aus drei Teilen: i) Theoriefragen zur Bewertung des Wissens und des Verständnisses der Kursthemen und der theoretischen Aspekte, ii) Fragen, bei denen die Fähigkeit zur Anwendung des theoretischen Wissens auf vorgegebene Probleme geprüft wird, und iii) Übungen mit chemischen Berechnungen.