LA2

Forschungs- bzw. Fortgeschrittenenpraktikum (als organisch-chemisches Saalpraktikum) für die Studierende des Lehramts an Gymnasien (LA2)

Allgemeines

Voraussetzung und Vorkenntnisse

Voraussetzung

• der Besuch der Sicherheitsbelehrung. Die Anwesenheit wird anhand einer Unterschriftenliste kontrolliert
• ein bestandenes Organisch-chemisches Grundpraktikum ( LA1)

Vorkenntnisse

Das Praktikum baut auf den Vorlesungen

• Organische Chemie 1 und
• Organische Chemie 2

auf und setzt den dort behandelten Stoff voraus.

Die Aufgaben

Umkristallisation von verunreinigter Adipinsäure mit Aktivkohle

Im LA1 hatten Sie schon die grundlegenden Prinzipien der Reinigung von Feststoffen mittels Umkristallisation kennen gelernt. Dieses Wissen soll nun vertieft und erweitert werden.

Säulenchromatographische Trennung eines Spinatextrakts

Sie müssen die im Praktikumsskript beschriebene Herstellung und säulenchromatographische Trennung eines Spinatextrakts durchführen und anhand der angegebenen Literatur alle Fragen handschriftlich beantworten.

Präparate

Im LA2 müssen Sie 6 chemische Umsetzungen aus den Gebieten Heterocyclen, Naturstoffe, Mehrstufen-Präparate, Polymere, Farbstoffe und flüssigkristalline Verbindungen durchführen.

Unter einer chemischen Umsetzung ist eine Reaktion zu verstehen, die zu einem neuen Produkt führt. Dieses müssen Sie rein darstellen. Jedes erhaltene (Zwischen-)Produkt müssen Sie durch physikalisch-chemische Daten (Schmelzpunkt, Siedepunkt, Brechungsindex) sowie mittels IR-Spektroskopie und in mindestens einem Fall mittels 1H-NMR-Spektroskopie charakterisieren.

Bei Reaktionen mit UV-aktiven Verbindungen muss der Reaktionsverlauf dünnschicht-chromatographisch verfolgt werden. Die Dünnschichtchromatogramme (Orginale in Anhang zum Protokollheft aufkleben und aufbewahren) müssen Sie natürlich auch in Ihrem Laborjournal protokollieren, z.B. durch Abzeichnen und entsprechender Beschriftung.

Für jede Umsetzung müssen Sie ein Protokoll anfertigen. Wesentlicher Bestandteil dieses Protokolls ist vor allem eine Beschreibung Ihrer Versuchsdurchführung nach dem üblichen Standard wissenschaftlicher Niederschriften. Ein Musterprotokoll (PDF, 54 KB) hängt im Praktikum aus.

Zweistoffanalyse

Sie müssen ein Substanzgemisch aus zwei verschiedenen Stoffen trennen und die Reinsubstanzen mittels IR- bzw. NMR-Spektroskopie sowie durch die Bestimmung von Schmelzpunkt und Brechungsindex charakterisieren. In bestimmten Fällen kann hierzu auch die Synthese von Derivaten erforderlich sein.

Konzept und Ausbildungsziele

Das Organisch-chemische Saalpraktikum für fortgeschrittene Studierende des Lehramts (LA2) soll Sie mit weiteren organisch-chemischen Standardreaktionen aus den Bereichen Heterocyclen, Naturstoffe, Mehrstufen-Präparate, Polymere, Farbstoffe und flüssigkristalline Verbindungen und ihre Mechanismen vertraut machen. Durch das Erlernen von Arbeitstechniken wie Umkristallisation mit Aktivkohle und säulenchromatographische Reinigung von Substanzgemischen sowie durch die Anfertigung von Mehrstufen-Präparate sollen Sie zudem Ihre laborhandwerklichen Fähigkeiten verbessern. Mit der Durchführung der Zweistoffanalyse sollen Sie schließlich zeigen, dass Sie die Prinzipien der Stofftrennung verstanden haben und selbständig anwenden können.

Hauptaugenmerk bei der Beurteilung Ihrer praktischen Leistungen wird wie im LA1 auf die Reinheit und Ausbeute Ihres Reaktionsprodukts gelegt. Neben der experimentellen Versuchsführung finden darüber hinaus auch Kriterien, wie Versuchsplanung, theoretisches Verständnis des Versuchs und Protokollführung Eingang in die Beurteilung.

Nach Absolvierung des LA1-Praktikums sollen Sie nun den sachgemäßen und gefahrlosen Umgang mit Chemikalien und Apparaturen weiter üben und sicher beherrschen lernen. Sie sollen ein klares Problembewusstsein entwickeln, Gefahrenquellen erkennen und daraus resultierend verantwortungsbewusst handeln können. Wie im LA1 müssen Sie sich deshalb vor jedem Versuch über die Gefahren und Risiken informieren, die von den verwendeten Reagenzien, Lösungsmitteln und Produkten ausgehen können, und beachten, welche Verhaltensregeln sich daraus ergeben.

Die Leistungskontrollen

Vor jedem Versuch müssen Sie in einem Kolloquium zeigen, dass Sie die Aufgabe/Synthese in allen Einzelheiten verstanden haben und in einen größeren Zusammenhang einzuordnen wissen. Außerdem müssen Sie auch die notwendigen Laboroperationen verstanden haben und sicher anwenden können. Der Versuch darf erst begonnen werden, wenn Ihre diesbezüglichen Kenntnisse ausreichend sind. Dies erfordert von Ihnen eine rechtzeitige Versuchsplanung.

Das Praktikum ist erfolgreich absolviert, wenn Sie

• alle Präparate ordnungsgemäß in der vorgeschriebenen Zeit erledigt und
• für jede Umsetzung ein Protokoll angefertigt habent, das dem üblichen Standard wissenschaftlicher Niederschriften entspricht.

Weitere Einzelheiten zum Bestehen des theoretischen und praktischen Teils werden in der Vorbesprechung zum LA2-Praktikum bekannt gegeben.

Organisatorisches

Platzübernahme, Saalausleihe, Chemikalienausgabe, Praktikumsbetrieb und Platzabgabe

In der Vorbesprechung zum LA2 werden die Regelungen bezüglich der Organisation von Platzübernahme, Saalausleihe, Chemikalienausgabe, Praktikumsbetreib und Platzabgabe (PDF, 51 KB) angesprochen. Sie können hier nachgelesen und ausgedruckt werden.

Sicherheit im Praktikum

Der Treffpunkt für den Notfall befindet sich am Sammelplatz Nord hinter der Mensa.

Im Labor gilt die allgemeine Laborordnung (Betriebsanweisung), über deren wichtigste Inhalte Sie in der Sicherheitsbelehrung informiert wurden. Weitere Informationen zum sicheren Arbeiten finden Sie unter Sicherheit.

Schwere Verstöße gegen die Sicherheitsvorschriften werden durch zeitweises Laborverbot oder mit völligem Ausschluss aus dem Praktikum geahndet.

Am ersten Praktikumstag werden Sie von den Assistenten mit den örtlichen Gegebenheiten vertraut gemacht und über den Standort und die Funktionsweise der einzelnen Sicherheitseinrichtungen informiert. Die Regelungen zur Gewährleistung der Sicherheit im Labor (PDF, 9 KB, incl. Nachtraumregelung) werden nochmals explizit angesprochen. 

Regelungen zur Abfallverminderung und -entsorgung

Die Regelungen zur Abfallverminderung und -entsorgung (PDF, 21 KB) dienen sowohl der Sicherheit im chemischen Laboratorium als auch dem Umweltschutz. Ihre Einhaltung ist daher zwingend notwendig. Schwere Verstöße werden durch zeitweises Laborverbot oder mit völligem Ausschluss aus dem Praktikum geahndet.