Einstieg in die Physikalische Chemie für Nebenfächler

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Einstieg in die\rPhysikalische Chemie\rfür Nebenfächler,\r4. Auflage......Page 3
Vorwort......Page 5
Vorwort zur 3. Auflage......Page 7
Vorwort zur 4. Auflage......Page 8
Inhalt......Page 9
Verzeichnis häufig verwendeter Symbole......Page 13
Zustandsgrößen (Zustandsvariable, Zustandsfunktion) und Prozessgrößen......Page 14
Aggregatzustand und Phase......Page 15
1.2 Ideale und reale Gase......Page 16
Zustandsgleichungen idealer Gase......Page 17
Diskussion der Zustandsgleichung......Page 18
Zustandsgleichungen realer Gase......Page 21
1.3 Die Gibbssche Phasenregel......Page 27
Ableitung der Phasenregel......Page 29
1.4 Phasendiagramme von Einkomponentensystemen......Page 30
1.5 Lösungen von Stoffen mit vernachlässigbarem eigenen Dampfdruck......Page 34
1.6 Mischungen mit Mischungslücken......Page 36
A. Ideale Mischungen, Gültigkeit des Raoultschen Gesetzes......Page 38
B. Nicht ideale Mischungen, negative Abweichung vom Raoultschen Gesetz......Page 40
1.8 Siedediagramme......Page 41
1.9 Schmelzdiagramme......Page 46
Auftauen von Eis durch Salzzugabe......Page 52
1.10 Heterogene chemische Gleichgewichte......Page 53
1.11 Adsorptionsisotherme......Page 55
1.12 Übungsaufgaben zu Kapitell......Page 58
1.13.1 Kryoskopie......Page 62
1.13.2 Adsorptionsisotherme einer gelösten Substanz......Page 64
1.13.3 Siedediagramm......Page 66
1.13.4 Schmelzdiagramm mittels mikroskopische Beobachtung......Page 68
1.13.5 Erstellen des Schmelzdiagramms mittels thermischer Analyse......Page 70
2.1 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik......Page 71
2.2 Volumenarbeit......Page 72
Volumenarbeit bei konstantem Außendruck......Page 73
Vergleich der Arbeit bei reversibler bzw. irreversibler Durchführung der Expansion.......Page 75
2.3 Innere Energie......Page 77
2.4 Enthalpie......Page 79
Abschätzung der Volumenarbeit für chemische Reaktionen und Phasenübergänge Vergleich von ΔH (Qp) und Δn (Qv)\r......Page 80
Bildungsenthalpien, Standardzustände......Page 82
2.5 Der Satz von Hess, Enthalpieberechnungen......Page 84
2.6 Kalorische Grundgleichung und Wärmekapazität......Page 88
Die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsenthalpie......Page 90
Die Beziehung zwischen C, und Cp......Page 91
2.7 Adiabatische Kompression und Expansion eines idealen Gases......Page 92
2.8.1 Spontane makroskopische Vorgänge, die Entropie......Page 93
2.8.2 Entropieänderungen in abgeschlossenen Systemen......Page 99
2.8.3 Entropieberechnungen, der dritte Hauptsatz der Thermodynamik......Page 100
2.8.4 Triebkraft spontaner Vorgänge in geschlossenen Systemen, die Freie Enthalpie\r......Page 103
Zustandsfunktionen von Ionen......Page 107
2.9.1 Die van\'t Hoffsehe Reaktionsisotherme......Page 108
Verwendung von Aktivitäten bei nicht idealen Misc hungen......Page 111
2.9.2 Die van\'t Hoffsehe Reaktionsisobare......Page 114
2.10 Die Beschreibung realer Systeme mit partiellen Größen, das chemische Potenzial\r......Page 116
2.11 Übungsaufgaben zu Kapitel 2......Page 119
2.12 Kalorimetrische Versuche zur chemischen Thermodynamik......Page 125
2.12.1 Neutralisationsenthalpie......Page 126
2.12.2 Verdampfungsenthalpie......Page 128
2.12.3 Verbrennungsenthalpie......Page 129
2.13.1 Die EDA -Verbindung aus Naphthalin und Chloranil......Page 131
2.13.2 Säurekonstante von p-Nitrophenol......Page 134
3 Reaktionskinetik......Page 136
3.1 Reaktionsgeschwindigkeit......Page 137
3.2 Molekularität von Elementarreaktionen, Reaktionsordnung von Geschwindigkeitsansätzen\r......Page 139
3.3 Geschwindigkeitsgesetze......Page 141
3.3.1 Geschwindigkeitsgesetz für Reaktionen 1. Ordnung......Page 142
3.3.2 Geschwindigkeitsgesetz für Reaktionen 2. Ordnung......Page 145
3.3.3 Geschwindigkeitsgesetze für Reaktionen O. und 3. Ordnung......Page 150
3.3.5 Herabsetzung der Reaktionsordnung durch Komponentenüberschuss......Page 152
3.3.6 Zusammenfassung zu den integrierten Geschwindigkeitsgesetzen......Page 154
3.3.7 Weitere Methoden zur Bestimmung der Reaktionsordnung......Page 156
3.4 Experimentelle Bestimmung kinetischer Daten......Page 158
3.5 Die Arrheniussche Gleichung......Page 162
3.6.1 Gleichgewichtsreaktionen......Page 173
3.6.2 Parallel- oder Nebenreaktionen......Page 177
3.6.3 Folgereaktionen......Page 179
3.7 Reaktionsmechanismen ausgewählter Reaktionen......Page 182
3.7.1 Die Langmuirsche Adsorptionsisotherme......Page 183
3.7.2 Oxidation von Stickstoffmonoxid......Page 184
3.7.3 Thermodynamische Ableitung der Arrheniusschen Gleichung......Page 185
3.7.4 Diffusions- und aktivierungskontrollierte Reaktionen......Page 186
3.7.5 Bildung von HBr in einer Kettenreaktion\r......Page 187
3.7.6 Der Mechanismus unimolekularer Reaktionen......Page 190
3.8 Katalyse\r......Page 192
3.8.1 Säure-Base-Katalyse......Page 194
3.8.2 Enzymkatalysierte Reaktionen - Michaelis-Menten-Kinetik......Page 195
3.8.3 Katalytischer Ozonabbau......Page 198
3.9 Übungsaufgaben zu Kapitel 3......Page 200
3.10.1 ZerfaUsgeschwindigkeit des Trioxalatomanganat(III)-Ions......Page 206
3.10.2 Inversionsgeschwin digkeit von Saccharose (Rohrzucker)......Page 207
3.10.3 Esterhydrolyse......Page 209
3.10.4 Iodierung von Aceton......Page 210
4.1 Zur Geschichte der Elektrochemie......Page 214
4.2 Elektrolyte und deren Wechselwirkung mit Lösungsmitteln......Page 216
4.3 Elektrolytische Leitfähigkeit......Page 222
4.3.1 Spezifische und molare Leitfähigkeit......Page 224
Starke Elektrolyte......Page 226
Schwache Elektrolyte......Page 230
4.3.2 Ionenwanderungsgeschwindigkeit und Ionenbeweglichkeit......Page 232
4.3.3 Bestimmung von Ionenleitfähigkeiten, Überführungszahlen......Page 233
Hittorfsehe Überführungszahlen; experimentelle Ermittlung von t.; und t.......Page 234
Methode der wandernden Schichten......Page 236
4.3.4 Analytische Anwendung von Leitfähigkeitsmessungen (Konduktometrie)......Page 238
Neutralisationstitrationen......Page 239
Fällungstitrationen......Page 240
4.4.1 Elektrochemische Doppelschicht und elektrochemische Spannungsreihe......Page 241
4.4.2 Die Nernstsche Gleichung, Einzelpotenziale und Ionenaktivitäten......Page 247
4.4.3 Einteilung von Elektroden in Anoden und Katoden, Elektrodentypen......Page 250
4.4.4 Diffusions- und Membranpotenziale......Page 254
4.5.1 Galvanische Zellen, EMK......Page 257
4.5.2 Aktivitätsbestimmungen aus Potenzialmessungen......Page 260
4.5.3 Potenziometrische Bestimmung der Löslichkeitskonstanten eines schwer löslichen Salzes\r......Page 263
4.5.4 Thermodynamische Betrachtung der Nernstschen Gleichung......Page 265
4.6.1 Zersetzungsspannung und Polarisierung der Elektroden......Page 266
4.6.2 Überspannung......Page 268
4.6.3 Anwendungsbeispiele für elektrolytische Verfahren......Page 269
4.7.1 Primärzellen......Page 272
4.7.2 Sekundärzellen......Page 274
4.7.3 Brennstoffzellen......Page 275
4.8 Übungsaufgaben zu Kapitel 4......Page 277
4.9.1 Konduktometrische Bestimmung von Säurekonstanten......Page 281
4.9.2 Potenziometrische Bestimmung von pKs-Werten schwacher Säuren......Page 282
4.9.3 Konzentrationsketten......Page 284
4.9.4 Bestimmung der Überführungszahlen von Salpetersäure nach Hittorf......Page 285
4.9.5 Zersetzungsspannung......Page 286
4.9.6 Konduktometrische Titration......Page 289
5.1 Kapitel 1\r......Page 291
5.2 Kapitel 2\r......Page 296
5.3 Kapitel 3......Page 303
5.4 Kapitel 4......Page 312
B......Page 317
E......Page 318
G......Page 320
I......Page 321
L......Page 322
P......Page 323
S......Page 324
V......Page 325
Z......Page 326
Literatur......Page 327