Basiswissen Physikalische Chemie

Cover......Page 1
Basiswissen\rPhysikalische Chemie,\r4. Auflage......Page 3
ISBN 3834809373......Page 4
Vorwort zur zweiten Auflage\r......Page 5
Vorwort zur ersten Auflage\r......Page 6
Inhaltsverzeichnis......Page 7
Liste der wichtigsten Symbole......Page 11
1.1.1 Das ideale Gasgesetz......Page 16
1.1.2 Gasmischungen......Page 19
1.1.3 Geschwind igkeiten von Gast eilehen......Page 21
1. 1.4 Effusio\rn......Page 26
1.1.5 Stöße zw ischen Gasteilchen......Page 27
1. 1.6 Flüsse: Diffusion, Viskosität und Wärmeleit\rung......Page 29
1.2 Reale Gase\r......Page 37
1.2.1 Zwischenmolekulare Kräfte\r......Page 38
1.2.2 Virial- und VAN DER WAALs-Gleichllug\r......Page 40
1.3.1 Niedermolekulare Fliissigkeiten\r......Page 45
1. 3 .3 Lösungen von Makromolekülen\r......Page 47
Ultrazenrrlfugatlon\r......Page 49
Viskosität von Polymerlösungen\r......Page 50
1.4 Kristalline Festkörper\r......Page 52
2.1.\r1 Begriffe und Def initionen......Page 56
2.1.2 Formulierung des ersten Hauptsatzes......Page 57
2.1.3\r  Innere Energie und Ent halpie......Page 60
2.1.4 Wärmekapazitäten......Page 62
2.1.5\r Adiabatische Prozesse......Page 63
2.1. \r6 Thermoch emie......Page 67
2.1.7 Differenz-Scanning-Kalorimetrie\r......Page 72
2.2.1 Einführung der Größe Entropie\r......Page 74
2.2.2 Eigenschaften der Entropie\r......Page 77
2.2.3 GIBBS-Energie und HELMHOLTZ-Energie\r......Page 81
2.3.1 Partielle molare Größen \r......Page 87
2.3.2 Das chemische Potenzial\r......Page 89
2.3.3 Mischungsgrößen\r......Page 93
2.3.4 Exzessgrößen\r......Page 94
2.3.5 Das RAOULTsche Gesetz\r......Page 96
2.3.6 Das HENRYsche Gesetz\r......Page 98
2.3.7 Kolligative Eigenschaften\r......Page 101
2.4 Chemische Gleichgewichte\r......Page 105
2.4.1 Gleichgewichtskons tanteIl\r......Page 106
2.4.2 Temperatur- und Druckabhängigkeit von Gleichgewic htskonstanten\r......Page 110
2.4.3 Ermitt lung von GleichgewichtskonstanteIl\r......Page 112
2 .5 .1 GIBBSsche Phasenregel\r......Page 115
2 .5 .2 Einkomponentensysteme\r......Page 117
2.5 .3 Zweikomponentensysteme\r......Page 120
2.5 .4 Klassifikation von Phasenumwandlungen\r......Page 128
3.1 Grenzen der klassischen Physik\r......Page 131
3.2 E inführung in die Quantenmechanik\r......Page 133
3.3 Mikroskopische Teilchen in Bewegung......Page 136
3 .3.1 Translation......Page 137
3 .3.2 Rotation\r......Page 140
3 .3.3 Schwingung......Page 145
3.4 Atome......Page 148
3.4 .1 Das Wasserstoffetom\r......Page 149
3.4.2 Der Elektronenspin\r......Page 154
3.4.3 Aufbau des Periodensystems der Elemente\r......Page 156
3.4.4 Termsymbole fiir Atome\r......Page 160
3 .5.1 Die BORN-OPPENHEIMER-Näherung\r......Page 162
3.5.2 Der LCAO·Ansatz\r......Page 163
3.5.3 Die ch em isch e Bindung\r......Page 165
3.5.4 Ab-initio-Molekülorb ital-Rechnungen\r......Page 169
3.5.6 Die HÜCKEL-MO-Methode\r......Page 178
3.6 Photoelektronenspektroskopie\r......Page 181
4.1 Isolierte Systeme......Page 183
4.2 Geschlo ssene Systeme......Page 185
4.2.1 Thermodynamische Größen geschlossener Systeme\r......Page 188
4.3 Offene Systeme......Page 190
4. 3.1 Thermodynamische Größen o ffe ner Sy steme......Page 192
4.4 Anwendung: Ideale Gase\r......Page 194
4.4.1 Thermodynamische Größen idealer Gase\r......Page 198
4.5 Das Äquipartitionstheorem......Page 204
4.6 Anwen dung: Wärmekapazitäten kristalliner Festkörper\r......Page 205
5.1 Einleitung\r......Page 209
5.2 Die Oberflächenspannung\r......Page 210
5.3 Gekrümmte Oberflächen\r......Page 212
5.4 Benetzung fester Oberflächen\r......Page 215
5.5 Thermodynamische Oberflächengrößen\r......Page 216
5.6.1 Oberftächenkonzentrationen\r......Page 219
5.6 .2 Der Spreitungsdruck von Oberflächenfilmen\r......Page 222
5.7 Gasadsorption an Festkörperoberflächen\r......Page 224
5.7.1 Theorien der Gasadsorption\r......Page 225
5.7.2 Isostere Adsorptionsenthalpie\r......Page 227
6.1 Ionentransport in ElektrolytIösungen\r......Page 229
6.1.1 Mikroskopische Beschreibung der Ionenwanderung im elektrischenFeld\r......Page 233
6.1.2 Diffusion in Elektrolyt lösungen\r......Page 236
6.1.3 FARADAY-Gesetze (Coulombmeter)\r......Page 238
6.1.4 Überführungszahlen\r......Page 239
6.1.5 Leitfähigkeit schwacher Elektrolyte\r......Page 243
6.2 Thermodynamische Eigenschaften von Ionen in Lösung\r......Page 244
6.3 Aktivität skoeffizienten von ElektrolytIösungen\r......Page 247
6.3.1 DEBYE-HÜCKEL-Theorie\r......Page 249
6.4.1 Die elektromotorische Kraft\r......Page 255
6.4.2 Bestimmung von Standard-Poteuzialen, Aktivitätskoeffizienten und pH-Werter\ri......Page 263
6.4.3 Diffusionspotenziale\r......Page 268
6.4.4 Konzentrationsketteu\r......Page 269
6.5 Technisch wichtige Zellen (Galvan ische Elemente)\r......Page 273
6.6 Elektrolyse und Potenziale von Zellen unter Belastung\r......Page 275
7.1 Grundbegriffe und Messmethoden\r......Page 280
7.2 Einfache Geschwindigkeitsgesetze (Forma lkinetik)\r......Page 283
7.3 Bestimmung der Geschwindigkeitsgleichung\r......Page 289
7.4 Temperaturabhängigkeit der Geschwindigkeitskonstanen\r......Page 291
7.5 Komplexe Reaktionen\r......Page 293
7.5.1 Reversible Reaktionen\r......Page 294
7.5.2 Perallelreaktionen 1. Ordnung\r......Page 296
7.5.3 Folgereaktionen\r......Page 297
7.5.4 Kettenreaktionen\r......Page 300
7.5.5 Explosionen\r......Page 301
7.5.7 Enzymreaktionen\r......Page 302
7.6.1 Stoßtheorie bimolekularer Reaktionen\r......Page 305
7.6.2 Theorie des Übergangszustandes\r......Page 307
7.6.3 Katalysatoren\r......Page 314
7.7 Reaktionen in Lösung\r......Page 315
7.7.1 Reaktionen zwischen Ionen\r......Page 317
7.8 Relaxationsverfahren\r......Page 319
8.1 Elektrische Eigenschaften der Materie\r......Page 321
8.1.1 Messung von elektrischen Dipolmomenten\r......Page 323
8.2 Prinzipien der Spektroskopie\r......Page 326
8.3 Reine Rotationsspektren\r......Page 330
8.4 Schwingungsspektroskopie\r......Page 333
8.4.1 Rotations-Schwingungsspektren\r......Page 334
8.4.2 Schwingungen mehratomiger Moleküle\r......Page 338
8.5 RAMAN-Spektroskopie\r......Page 339
8.5.1 Rotations-RAMAN-Spektren\r......Page 341
8.5.2 Schwingungs-RAMAN-Spektren\r......Page 343
8.6 Elektronenschwingungssektren von Molekülen\r......Page 344
8.6.1 EIektronenschwingungsspektren in der Gasphase\r......Page 346
8.6.2 Desaktivierung elektronisch a ngeregter Zustände\r......Page 351
8.7.1 Grundlagen\r......Page 353
8.7.2 Die chemische Verschiebung\r......Page 358
8.7.3 Spin-Spin-Wechselwirkung\r......Page 362
8.7.4 Chemischer Austausch\r......Page 365
8.8 Elektronen-Spin-Resonanz (ESR)\r......Page 366
Weiterfiihrende Literatur\r......Page 371
Datenquellen\r......Page 374
B SI-Einheiten und abgeleitete Größen\r......Page 375
C Naturkonstanten\r......Page 377
Index......Page 378