Jenseits Des Moleküls: Raum Und Zeit in Der Chemie

ISBN-13: 9783642935947 / Niemiecki / Miękka / 2012 / 232 str.

Peter J. Plath

Opis

Chemie ist bekannt als Anh ufung einer un bersehbaren F lle von Formeln, mit denen die Chemiker wie mit den Worten einer geheimen Sprache jonglieren. Die Erfahrungswelt jedoch, in der uns die Chemie tagt glich entgegentritt, sind z.B. Kristalle von Zucker und Salz, Autoabgaskatalysatoren, die Verbrennung von Benzin, polymere Kunststoffe, verchromte Metalle oder die F lle von Arzneimitteln. Auch diese Formen der Chemie sind heute teilweise bereits einer verallgemeinernden Beschreibung zug nglich, die nicht notwendig auf die molekulare Ebene zur ckgeht. Auf dieser nichtmolekularen Ebene lassen sich solch faszinierenden Strukturen finden wie z.B. schwingende Katalysatoren, fraktale Kristalle beim Galvanisieren und chemische Wellen in einzelligen Lebewesen.Neue Entwicklungen auf dem Gebiet der Synergetik chemischer und einfacher zellbiologischer Systeme werden mit aufgenommen und unter dem Aspekt der nicht-molekularen Strukturbildung erl utert.

Spis treści

1 Chemie jenseits des Molekülbegriffes.- 1.1 Jahrmarktschemie.- 1.2 Moderne Erweiterung der „Trickkiste“.- 1.2.1 Sieh selbst malende Bilder — ein erstes Erstaunen.- 1.2.2 Wechselstrombatterie.- 1.2.3 Das Blaue Wunder.- 1.2.4 Das katalytische Gedächtnis.- 2 Der Molekülbegriff.- 2.1 Historische Anmerkungen.- 2.2 Gestalt der Moleküle.- 2.3 Das Konzept der topologischen Gestalt.- 3 Die chemische Kinetik.- 3.1 Differentialgleichungen.- 3.1.1 Das Phasenraumkonzept.- 3.1.2 Die formale Struktur der raumfreien chemischen Kinetik.- 3.2 Berühmte kinetische Modelle.- 3.2.1 Das Lotka-Modell.- 3.2.2 Das Rössler-Modell.- 3.3 Berühmte oszillierende Reaktionen.- 3.3.1 Elektrochemische Oszillationen.- 3.3.2 Der Methylenblau-Oszillator.- 3.3.3 Autokatalyse — Beloussow-Zhabotinskii-Reaktion:.- 3.4 Die iterative Kinetik.- 3.4.1 Eine Einführung: iterative Gleichungen.- 3.5 Berühmte zeitdiskrete Beispiele.- 3.5.1 Motivation.- 3.5.2 Logistische Abbildung.- 3.5.3 Die Kreis-Abbildung.- 4 Fraktale in der Chemie.- 4.1 Metallabscheidungen.- 4.1.1 Fraktale Zinkbäume.- 4.1.2 Modell der diffusions-limitierten Aggregation.- 4.2 Chemisch zerbrechende Kristalle.- 4.3 Polymere in Kristalle.- 4.4 „Zeitliche” Fraktale chemischer Reaktionen.- 4.4.1 Ihre mathematische Analyse.- 4.4.2 Eine musikalische Analyse.- 5 Diffusion und Reaktion in porösen Medien.- 5.1 Die Liesegangsche Musterbildung.- 5.1.1 Historische Anmerkungen.- 5.1.2 Diffusion — Wanderung auf fraktalen Netzwerken?.- 5.1.3 Diffusion der Ionen oder Keime?.- 5.1.4 Beschleunigte Diffusion — Chemische Turbulenz.- 5.1.5 Geschehen in der Fällungsfront.- 5.1.6 Musterbildung.- 5.1.7 Simulation.- 5.2 Die Rungebilder.- 5.2.1 Ein Schulbeispiel.- 5.2.2 Der geschlossene Kreis.- Bildnachweis.- Namen- und Saehwortverzeichnis.

O autorze

Dr. Peter J. Plath ist seit 1973 Professor für physikalische und theoretische Chemie an der Universität Bremen.