Physikalisch-Chemisches Praktikum

ISBN-13: 9783527343126 / Niemiecki / Miękka / 2021 / 350 str.

Rudolf Holze

Spis treści

VorwortBEREICH THERMODYNAMIKSystem, Phase, Gleichgewicht, intensive und extensive GrößenTemperatur, nullter Hauptsatz der ThermodynamikWärmekapazitätZustandsgleichung idealer Gase und Mischungenerster Hauptsatz der Thermodynamik, Arbeit und WärmeBildungsenthalpien und Heß'scher Satz, Carnot'scher Kreisprozess, zweiter Hauptsatz, EntropieJoule-Thomson-EffektMischphasen, partielle molare Größen, Gibbs-Duhem'sche GleichungGibbs'sche Fundamentalgleichung, das chemische Potenzialdritter Hauptsatz der Thermodynamik, das Nernst-TheoremPhasengleichgewichte, Gibbs'sche PhasenregelDampfdruckerniedrigung, kolligative Eigenschaften, osmotischer Druck, Siedepunktserhöhung,Gefrierpunktserniedrigung, Einfluss von FremdgasenAktivitätskoeffizienten, Phasendiagrammedas chemische Gleichgewicht, GleichgewichtskonstantenGrenzflächengleichgewichte, Grenzflächenspannung, Adsorption, BenetzungBEREICH ELEKTROCHEMIEPhasengrenzen und geladene TeilchenAufbau einer elektrochemischen ZelleFaraday-GesetzeElektrolyte: starke und schwache Elektrolyte, Festelektrolyte, ionische Flüssigkeiten, Debye-Hückel-Theorie, Ladungstransport, GrenzleitfähigkeitElektrochemische Zellen im Gleichgewicht, Nernst-GleichungElektrochemische Doppelschicht, Stabilität kolloidaler DispersionenElektrodenkinetik: Durchtrittsreaktionen und DiffusionExperimentelle Methoden: 3-Elektroden-Aufbau, potentiostatische und galvanostatische Verfahren,CyclovoltammetrieKorrosionGrundlagen der elektrochemischen Energiespeicherung und -wandlungElektrochemische ProduktionsverfahrenBEREICH ATOM UND MOLEKÜL-SPEKTROSKOPIEVerschiedene Spektralbereiche und Arten der AnregungenMaterie im magnetischen (Zeeman-Effekt) und im elektrischen Feld (Stark-Effekt), Begriff derPolarisation (verschiedene Arten der Polarisation, Zusammenhang Brechungsindex und Suszeptibilität)Auswahlregeln und ÜbergangsdipolmomentElektronische Spektroskopie (Lambert-Beer'sches Gesetz, Franck-Condon-Integrale, Franck-Condon-Prinzip, Fluoreszenz und Phosphoreszenz, Grundlagen des Lasers)Schwingungsspektroskopie (IR und Raman , Absorption vs. Streuung, Normalmodenkonzept,Ausschlussprinzip)Rotationsspektroskopie und Schwingungs-Rotations-KopplungMagnetische Resonanzspektroskopie: NMR-Spektroskopie und ESR-SpektroskopieRöntgen-, Auger- und Photoelektronen-SpektroskopieMassenspektrometrieStrukturaufklärung mittels Röntgen und NeutronenbeugungBEREICH KINETIKElementarreaktionen vs. Bruttogleichung, Molekularität vs. Reaktionsordnung, ReaktionsgeschwindigkeitFormale Kinetik: Differentielle und integrierte Geschwindigkeitsgesetzen für 0./1./2. und pseudo-Ordnung, graphische Auswertungen/AuftragungenHalbwertszeit und Geschwindigkeitskonstante für 0./1./2. OrdnungFolgereaktionen und Quasistationarität, Parallelreaktionen, KettenreaktionTemperaturabhängigkeit chemischer Reaktionen (Arrhenius)Theoretische Kinetik: Ansatz und Ergebnis der Stoßtheorie (Stoßzahlen und mittlere freie Weglänge,Stoßquerschnitte), Theorie des Übergangszustandes (Eyring)Unimolekulare Reaktionen - Lindemann und HinshelwoodKinetische Isotopeneffekte, kinetischer Salzeffekt bei IonenreaktionenKatalyse - homogen vs. heterogen (Enzymkatalyse - Michaelis Menten)Transportphänomene und allg. Transportgleichung (Viskosität, Wärmeleitung. Diffusion, Fick'scheGesetze, diffusionskontrollierte Reaktionen)

O autorze

Rudolf Holze ist Professor für Physikalische Chemie und Elektrochemie an der Technischen Universität Chemnitz. Nach seinem Studium der Chemie und Promotion in der Elektrochemie an der Universität Bonn hat er sich an der Universität Oldenburg habilitiert. Er hat mehr als 280 wissenschaftliche Veröffentlichungen und er ist Autor, Koautor und Herausgeber von mehr als zehn Büchern.