Blahous Übungen zur physikalischen Chemie

mit Lösungen und Erklärung der theoretischen Grundlagen
2001
ISBN: 978-3-7091-6749-6
Verlag: Springer Wien
Format: PDF
Kopierschutz: 1 - PDF Watermark

E-Book, Deutsch, 369 Seiten, eBook

Zielgruppe

Professional/practitioner

Autoren/Hrsg.

Blahous, Josef

Inhaltsverzeichnis

1 Grundlagen.- 1.1 Größen und Einheiten.- 1.1.1 Stoffmenge.- 1.1.2 Extensive und intensive Größen.- 1.1.3 Zustandsfunktionen.- 1.2 Konzentration und Aktivität.- 1.2.1 Konzentrationsangaben.- 1.2.2 Mischungsrechnung.- 1.2.3 Aktivität.- 1.3 Stöchiometrie chemischer Reaktionen.- 1.4 Mittelwert und Standardabweichung.- 1.4.1 Praktische Berechnung des Mittelwertes und der Varianz.- 1.4.2 Mittelwert einer Funktion.- 1.5 Fehlerrechnung.- 1.5.1 Messfehler.- 1.5.2 Fehlerfortpflanzung.- 1.6 Beurteilung von Versuchsergebnissen mit statistischen Methoden.- 1.6.1 Grundbegriffe.- 1.6.2 Verteilungsfunktionen.- 1.6.3 Streubereich um den Mittelwert.- 1.6.4 Vertrauensbereich (Konfidenzintervall) eines Mittelwertes.- 1.6.5 Vergleich zweier Standardabweichungen (F-Test).- 1.6.6 Vergleich zweier Mittelwerte (t-Test).- 1.7 Ausgleichsrechnung (Regressionsrechnung).- 1.7.1 Ausgleichsfunktion und Fehlermaße.- 1.7.2 Linearregression.- 1.7.3 Nichtlineare Regression.- 1.8 Näherungsmethoden zur Lösung von Gleichungen.- 1.8.1 Grundlagen.- 1.8.2 Allgemeines Iterationsverfahren.- 1.8.3 Newtonsches Iterationsverfahren.- 1.8.4 Intervallhalbierungsmethode.- 1.8.5 Sekantenmethode („regula faisl“).- 1.8.6 Näherungsmethoden zum Lösen nichtlinearer Gleichungssysteme.- 2 Aggregatzustände.- 2.1 Gase.- 2.1.1 Ideale Gase.- 2.1.1.1 Gasgemische.- 2.1.2 Kinetische Theorie.- 2.1.3 Reale Gase.- 2.2 Flüssigkeiten.- 2.2.1 Dichte und Volumsausdehnung.- 2.2.2 Viskosität.- 2.2.3 Oberflächenspannung.- 2.3 Feststoffe.- 2.3.1 Kristalle.- 2.3.2 Kristalle und Röntgenstrahlung.- 3 Phasenlehre.- 3.1 Phasenumwandlungen bei Reinstoffen.- 3.1.1 Grundbegriffe und Phasengesetz.- 3.1.2 Clausius-Clapeyron-Gleichung.- 3.1.3 Regel von Trouton.- 3.2 Binäre Phasengleichgewichte.- 3.2.1 Dampfdruck- und Siedediagramme 86.- 3.2.1.1 Einphasige Gemische.- 3.2.1.2 Zweiphasige Gemische.- 3.3 Ternäre Phasengleichgewichte.- 3.3.1 Phasendreieck.- 3.3.2 Ternäre Löslichkeitsdiagramme.- 3.4 Verdünnte Lösungen.- 3.4.1 Kolligative Eigenschaften.- 3.4.2 Löslichkeit.- 3.4.2.1 Löslichkeit von Gasen in Flüssigkeiten.- 3.4.2.2 Verteilung eines Stoffes zwischen zwei flüssigen Phasen.- 4 Thermodynamik.- 4.1 Erster Hauptsatz.- 4.1.1 Volumsarbeit.- 4.1.2 Wärmesatz von Hess.- 4.1.3 Die Enthalpie.- 4.1.3.1 Definition und Eigenschaften.- 4.1.3.2 Berechnung von Enthalpien (und inneren Energien).- 4.2 Zweiter und dritter Hauptsatz.- 4.2.1 Zweiter Hauptsatz.- 4.2.2 Die Entropie.- 4.2.3 Die freie Enthalpie. Chemisches Potential.- 4.3 Das chemische Gleichgewicht.- 4.3.1 Gleichgewichtskonstante einer Reaktion.- 4.3.2 Arten von Gleichgewichtskonstanten.- 4.3.3 Rechnen mit der Gleichgewichtskonstanten.- 4.3.4 Abhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten von Temperatur und Druck.- 4.3.5 Heterogene Gleichgewichte.- 4.3.5.1 Verdampfung und Sublimation.- 4.3.5.2 Adsorption.- 4.3.6 Simultangleichgewichte.- 5 Elektrochemie.- 5.1 Grundbegriffe.- 5.2 lonenaktivität.- 5.2.1 Berechnung von Aktivitätskoeffizienten.- 5.3 lonengleichgewichte in Lösungen.- 5.3.1 pH-Wert; Autoprotolyse des Wassers.- 5.3.2 Starke Säuren und Basen.- 5.3.3 Schwache einprotonige Säuren und Basen.- 5.3.4 Puffergemische.- 5.3.5 Mehrstufige Protolysen.- 5.3.6 Löslichkeitsprodukt.- 5.4 Leitfähigkeit von Elektrolyten.- 5.5 Stoffumsatz bei der Elektrolyse.- 5.6 Elektrochemische Zellen.- 5.6.1 Elektrochemische Zellen verursacht durch Redoxreaktionen.- 5.6.1.1 Spannung einer galvanischen Zelle.- 5.6.1.2 Elektrochemische Halbzellen (Elektroden) und Gleichung von Nernst.- 5.6.2 Elektrochemische Zellen verursacht durch Diffusionsvorgänge.- 5.6.2.1 Membranpotentiale ohne Osmose.- 5.6.2.2 Membranpotentiale mit Osmose (Donnanpotentiale).- 6 Reaktionskinetik.- 6.1 Grundbegriffe.- 6.2 Elementarreaktionen.- 6.2.1 Reaktionen erster Ordnung.- 6.2.2 Reaktionen zweiter Ordnung.- 6.2.3 Reaktionen dritter Ordnung.- 6.2.4 Halbwertszeit für Reaktionen beliebiger Ordnung.- 6.3 Zusammengesetzte Reaktionen.- 6.3.1 Gegenläufige Reaktionen.- 6.3.2 Parallelreaktionen.- 6.3.3 Folgereaktionen.- 6.3.4 Kettenreaktionen (zyklische Folgereakiionen)).- 6.3.5 Katalyse.- 6.3.5.1 Enzymreaktionen.- 6.3.5.2 Autokatalyse.- 6.3.6 lonenreaktionen.- 6.3.7 Heterogene Reaktionen.- 6.4 Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit.- 7 Strahlung und Teilchen.- 7.1 Licht und Materiewellen.- 7.1.1 Physikalische Grundlagen.- 7.1.2 Licht.- 7.1.3 Materiewellen.- 7.2 Atomkern.- 7.2.1 Grundbegriffe.- 7.2.2 Massendefekt und Bindungsenergie der Atomkerne.- 7.2.3 Neutronenaktivierung.- 7.3 Elektronenhülle.- 7.3.1 Polarisation und Dipolmoment.- 7.3.2 Lichtabsorption.- 7.3.3 Drehung der Ebene polarisierten Lichtes.- 7.3.4 Molekülspektren.- 7.3.4.1 Molekülrotation.- 7.3.4.2 Molekülschwingung.- 7.3.4.3 Rotations-Schwingungsspektren.- 7.3.4.4 Berechnung thermodynamischer Größen.- ANHANG -308.- ANH-1 Lösungen zu den Aufgaben.- ANH-2 t-Verteilung.- ANH- 3 F-Verteilung für F(z) = 0,95 (95% statistische Sicherheit).- ANH- 4 F-Verteilung für F(z) = 0,99 (99% statistische Sicherheil).- ANH- 5 Relative Atommassen (Auswahl).- ANH- 6 Fundamentale physikalische Konstante.- ANH- 7 Vielfache und Teile von Einheiten.- ANH- 8 Thermodynamische Werte zur Berechnung von Gitterenergien.- ANH- 9 Griechisches Alphabet.- ANH-10 Dampfdruck von Wasser.- STICHWORTVERZEICHNIS.