Physikalische Chemie: Eine Einfuhrung nach neuem Konzept mit zahlreichen Experimenten

Cover......Page 1
Physikalische\rChemie......Page 3
ISBN 9783835100404......Page 4
Vorwort......Page 6
Inhaltsverzeichnis......Page 8
Liste verwendeter Symbole......Page 14
1.1 Stoffdynamik......Page 23
1.2 Stoffe und Grundstoffe......Page 25
1.3 Messung und Metrisierung......Page 29
1.4 Stoffmenge......Page 35
1.5 Gemisch, Gemenge und Zusammensetzungsgrößen......Page 37
1.6 Zustand......Page 39
1.7 Stoffumbildung......Page 46
2.1 Zur Energie auf indirektem Wege......Page 51
2.2 Direkte Metrisierung der Energie......Page 52
2.3 Energieerhaltung......Page 57
2.4 Energie einer gespannten Feder......Page 58
2.5 Druck......Page 60
2.6 Energie eines bewegten Körpers......Page 62
2.7 Impuls......Page 63
2.8 Energie eines gehobenen Körpers......Page 65
3.1 Vorüberlegung......Page 67
3.2 Makroskopische Eigenschaften der Entropie......Page 68
3.3 Molekularkinetische Deutung der Entropie......Page 70
3.4 Entropieerhaltung und -erzeugung......Page 72
3.5 Wirkungen wachsender Entropie......Page 75
3.6 Entropieübertragung......Page 78
3.7 Direkte Metrisierung der Entropie......Page 81
3.8 Temperatur......Page 84
3.9 Anwendungsbeispiele zur Entropie......Page 87
3.10 Temperatur als „thermische Spannung“......Page 93
3.11 Energie zur Erzeugung und zur Zufuhr von Entropie......Page 94
3.12 Energie kalorimetrisch bestimmt......Page 98
3.13 Wärmepumpen und Wärmemotoren......Page 100
3.14 Entropieerzeugung in einem Entropiestrom......Page 103
4.1 Vorüberlegung......Page 107
4.2 Grundmerkmale des chemischen Potenzials......Page 109
4.3 Wettstreit der Stoffe......Page 111
4.4 Bezugszustand und Werte des chemischen Potenzials......Page 114
4.5 Vorzeichen des chemischen Potenzials......Page 118
4.6 Anwendung in der Chemie und Begriff des Antriebs......Page 121
4.7 Direkte Messung von Antrieben......Page 131
4.8 Indirekte Metrisierung des chemischen Potenzials......Page 136
5.2 Temperaturabhängigkeit von chemischem Potenzial und Antrieb......Page 141
5.3 Druckabhängigkeit von chemischem Potenzial und Antrieb......Page 151
5.4 Gleichzeitige Temperaturund Druckabhängigkeit......Page 156
5.5 Verhalten von Gasen unter Druck......Page 159
6.1 Der Begriff der Massenwirkung......Page 163
6.2 Konzentrationsabhängigkeit des chemischen Potenzials......Page 164
6.3 Konzentrationsabhängigkeit des Antriebs......Page 168
6.4 Das Massenwirkungsgesetz......Page 174
6.5 Spezielle Fassungen der Massenwirkungsgleichung......Page 179
6.6 Anwendungen des Massenwirkungsgesetzes......Page 180
6.7 Potenzialdiagramme gelöster Stoffe......Page 189
7.2 Der Säure-Base-Begriff nach BRØNSTED und LOWRY......Page 194
7.3 Das Protonenpotenzial......Page 196
7.4 Pegelgleichung und Protonierungsgleichung......Page 206
7.5 Säure-Base-Titrationen......Page 210
7.6 Puffer......Page 214
7.7 Säure-Base-Indikatoren......Page 219
8.2 Raumanspruch......Page 222
8.3 Umsatzbedingte Volumenänderungen......Page 229
8.4 Entropieanspruch......Page 230
8.5 Umsatzbedingte Entropieänderungen......Page 234
8.6 Energieumsätze bei Stoffumbildungen......Page 236
8.7 Wärmeeffekte......Page 239
8.8 Kalorimetrische Antriebsmessung......Page 247
9.1 Hauptgleichung......Page 250
9.2 Mechanisch-thermische Querbeziehungen......Page 255
9.3 Querbeziehungen für chemische Größen......Page 258
9.4 Weitere Anwendungen im mechanisch-thermischen Bereich......Page 265
10.2 Allgemeines Gasgesetz......Page 270
10.3 Molekularkinetische Deutung des allgemeinen Gasgesetzes......Page 274
10.4 Anregungsgleichung und Geschwindigkeitsverteilung......Page 281
10.5 Barometrische Höhenformel und BOLTZMANN-Verteilung......Page 290
11.1 Die VAN DER WAALS-Gleichung......Page 292
11.2 Kondensation......Page 296
11.3 Die kritische Temperatur......Page 299
11.4 Die Siededruckkurve (Dampfdruckkurve)......Page 300
11.5 Das vollständige Zustandsdiagramm......Page 304
12.1 Vorüberlegung......Page 310
12.2 Diffusion......Page 312
12.3 Mittelbare Massenwirkung......Page 314
12.4 Osmose......Page 317
12.5 Dampfdruckerniedrigung......Page 322
12.6 Gefrierpunktserniedrigung und Siedepunktserhöhung......Page 324
12.7 Kolligative Eigenschaften und Molmassenbestimmung......Page 327
13.1 Einführung......Page 330
13.2 Chemisches Potenzial in Gemischen......Page 332
13.3 Zusatzpotenzial......Page 336
13.4 Chemisches Potenzial von Gemischen und Gemengen......Page 337
13.5 Mischungsvorgänge......Page 342
13.6 Weitere Phasenreaktionen......Page 346
14.1 Zweistoffzustandsdiagramme......Page 348
14.2 Zustandsdiagramme flüssig-flüssig (Mischungsdiagramme)......Page 349
14.3 Zustandsdiagramme fest-flüssig (Schmelzdiagramme)......Page 352
14.4 Zustandsdiagramme flüssig-gasig (Dampfdruckbzw. Siedediagramme)......Page 359
15.1 Oberflächenspannung, Oberflächenenergie......Page 370
15.2 Oberflächeneffekte......Page 373
15.3 Adsorption an Flüssigkeitsoberflächen......Page 378
15.4 Adsorption an Feststoffoberflächen......Page 380
15.5 Anwendung der Adsorption......Page 386
16.1 Einführung......Page 387
16.2 Umsatzgeschwindigkeit einer chemischen Reaktion......Page 390
16.3 Geschwindigkeitsdichte......Page 392
16.4 Messung der Geschwindigkeitsdichte......Page 394
16.5 Geschwindigkeitsgesetze einstufiger Reaktionen......Page 399
17.2 Gegenläufige Reaktionen......Page 410
17.3 Paralleloder Nebenreaktionen......Page 414
17.4 Folgereaktionen......Page 417
18.1 Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit......Page 422
18.2 Stoßtheorie......Page 424
18.3 Theorie des Übergangszustandes......Page 427
18.4 Molekulare Deutung des Übergangszustandes......Page 432
19.1 Einführung......Page 436
19.2 Wirkungsweise eines Katalysators......Page 438
19.3 Enzymkinetik......Page 441
19.4 Heterogene Katalyse......Page 448
20.1 Diffusionskontrollierte Reaktionen......Page 452
20.2 Geschwindigkeit der Stoffausbreitung......Page 453
20.3 Fließfähigkeit......Page 461
20.4 Entropieleitung......Page 465
20.5 Vergleichender Überblick......Page 469
21.1 Elektrolytische Dissoziation......Page 472
21.2 Elektrisches Potenzial......Page 476
21.3 Ionenwanderung......Page 478
21.4 Leitfähigkeit von Elektrolytlösungen......Page 482
21.5 Konzentrationsabhängigkeit der Leitfähigkeit......Page 486
21.6 Überführungszahlen......Page 491
22.1 Galvanispannung und elektrochemisches Potenzial......Page 497
22.2 Elektronenpotenzial in Metallen und Berührspannung......Page 499
22.3 Galvanispannung zwischen Metall und Lösung......Page 502
22.4 Redoxreaktionen......Page 506
22.5 Galvanispannung von Halbzellen......Page 509
22.6 Galvanispannung an Flüssigkeitsgrenzflächen......Page 516
22.7 Galvanispannung an Membranen......Page 518
23.1 Messung von Redoxpotenzialen......Page 523
23.2 Zellspannung......Page 532
23.3 Technisch wichtige galvanische Elemente......Page 537
A1.1 Lineare, logarithmische und exponentielle Funktionen......Page 543
A1.2 Umgang mit Differenzialen......Page 545
A1.3 Stammfunktion und Integration......Page 550
A1.4 Kurzer Ausflug in die Statistik und Wahrscheinlichkeitsrechnung......Page 554
A2.1 Tabelle der chemischen Potenziale......Page 556
B......Page 571
E......Page 572
G......Page 573
I......Page 574
M......Page 575
P......Page 576
S......Page 577
V......Page 578
Z......Page 579