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Mit Erfolg durchs Praktikum der Physikalischen Chemie! Das Buch bietet eine umfassende, nach einheitlichem Schema aufgebaute Sammlung von Versuchsbeschreibungen, die alle Teilgebiete der Physikalischen Chemie abdeckt. So verliert da physikalisch-chemische Praktikum seinen Schrecken!
Mit Erfolg durchs Praktikum der Physikalischen Chemie! Das Buch bietet eine umfassende, nach einheitlichem Schema aufgebaute Sammlung von Versuchsbeschreibungen, die alle Teilgebiete der Physikalischen Chemie abdeckt. So verliert da physikalisch-chemische Praktikum seinen Schrecken!
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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.
Inhaltsangabe
Vorwort
BEREICH THERMODYNAMIK System, Phase, Gleichgewicht, intensive und extensive Größen Temperatur, nullter Hauptsatz der Thermodynamik Wärmekapazität Zustandsgleichung idealer Gase und Mischungen erster Hauptsatz der Thermodynamik, Arbeit und Wärme Bildungsenthalpien und Heß'scher Satz, Carnot'scher Kreisprozess, zweiter Hauptsatz, Entropie Joule-Thomson-Effekt Mischphasen, partielle molare Größen, Gibbs-Duhem'sche Gleichung Gibbs'sche Fundamentalgleichung, das chemische Potenzial dritter Hauptsatz der Thermodynamik, das Nernst-Theorem Phasengleichgewichte, Gibbs'sche Phasenregel Dampfdruckerniedrigung, kolligative Eigenschaften, osmotischer Druck, Siedepunktserhöhung, Gefrierpunktserniedrigung, Einfluss von Fremdgasen Aktivitätskoeffizienten, Phasendiagramme das chemische Gleichgewicht, Gleichgewichtskonstanten Grenzflächengleichgewichte, Grenzflächenspannung, Adsorption, Benetzung
BEREICH ELEKTROCHEMIE Phasengrenzen und geladene Teilchen Aufbau einer elektrochemischen Zelle Faraday-Gesetze Elektrolyte: starke und schwache Elektrolyte, Festelektrolyte, ionische Flüssigkeiten, Debye-Hückel- Theorie, Ladungstransport, Grenzleitfähigkeit Elektrochemische Zellen im Gleichgewicht, Nernst-Gleichung Elektrochemische Doppelschicht, Stabilität kolloidaler Dispersionen Elektrodenkinetik: Durchtrittsreaktionen und Diffusion Experimentelle Methoden: 3-Elektroden-Aufbau, potentiostatische und galvanostatische Verfahren, Cyclovoltammetrie Korrosion Grundlagen der elektrochemischen Energiespeicherung und -wandlung Elektrochemische Produktionsverfahren
BEREICH ATOM UND MOLEKÜL-SPEKTROSKOPIE Verschiedene Spektralbereiche und Arten der Anregungen Materie im magnetischen (Zeeman-Effekt) und im elektrischen Feld (Stark-Effekt), Begriff der Polarisation (verschiedene Arten der Polarisation, Zusammenhang Brechungsindex und Suszeptibilität) Auswahlregeln und Übergangsdipolmoment Elektronische 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-Kopplung Magnetische Resonanzspektroskopie: NMR-Spektroskopie und ESR-Spektroskopie Röntgen-, Auger- und Photoelektronen-Spektroskopie Massenspektrometrie Strukturaufklärung mittels Röntgen und Neutronenbeugung
BEREICH KINETIK Elementarreaktionen vs. Bruttogleichung, Molekularität vs. Reaktionsordnung, Reaktionsgeschwindigkeit Formale Kinetik: Differentielle und integrierte Geschwindigkeitsgesetzen für 0./1./2. und pseudo- Ordnung, graphische Auswertungen/Auftragungen Halbwertszeit und Geschwindigkeitskonstante für 0./1./2. Ordnung Folgereaktionen und Quasistationarität, Parallelreaktionen, Kettenreaktion Temperaturabhängigkeit chemischer Reaktionen (Arrhenius) Theoretische Kinetik: Ansatz und Ergebnis der Stoßtheorie (Stoßzahlen und mittlere freie Weglänge, Stoßquerschnitte), Theorie des Übergangszustandes (Eyring) Unimolekulare Reaktionen - Lindemann und Hinshelwood Kinetische Isotopeneffekte, kinetischer Salzeffekt bei Ionenreaktionen Katalyse - homogen vs. heterogen (Enzymkatalyse - Michaelis Menten) Transportphänomene und allg. Transportgleichung (Viskosität, Wärmeleitung. Diffusion, Fick'sche Gesetze, diffusionskontrollierte Reaktionen)
BEREICH THERMODYNAMIK System, Phase, Gleichgewicht, intensive und extensive Größen Temperatur, nullter Hauptsatz der Thermodynamik Wärmekapazität Zustandsgleichung idealer Gase und Mischungen erster Hauptsatz der Thermodynamik, Arbeit und Wärme Bildungsenthalpien und Heß'scher Satz, Carnot'scher Kreisprozess, zweiter Hauptsatz, Entropie Joule-Thomson-Effekt Mischphasen, partielle molare Größen, Gibbs-Duhem'sche Gleichung Gibbs'sche Fundamentalgleichung, das chemische Potenzial dritter Hauptsatz der Thermodynamik, das Nernst-Theorem Phasengleichgewichte, Gibbs'sche Phasenregel Dampfdruckerniedrigung, kolligative Eigenschaften, osmotischer Druck, Siedepunktserhöhung, Gefrierpunktserniedrigung, Einfluss von Fremdgasen Aktivitätskoeffizienten, Phasendiagramme das chemische Gleichgewicht, Gleichgewichtskonstanten Grenzflächengleichgewichte, Grenzflächenspannung, Adsorption, Benetzung
BEREICH ELEKTROCHEMIE Phasengrenzen und geladene Teilchen Aufbau einer elektrochemischen Zelle Faraday-Gesetze Elektrolyte: starke und schwache Elektrolyte, Festelektrolyte, ionische Flüssigkeiten, Debye-Hückel- Theorie, Ladungstransport, Grenzleitfähigkeit Elektrochemische Zellen im Gleichgewicht, Nernst-Gleichung Elektrochemische Doppelschicht, Stabilität kolloidaler Dispersionen Elektrodenkinetik: Durchtrittsreaktionen und Diffusion Experimentelle Methoden: 3-Elektroden-Aufbau, potentiostatische und galvanostatische Verfahren, Cyclovoltammetrie Korrosion Grundlagen der elektrochemischen Energiespeicherung und -wandlung Elektrochemische Produktionsverfahren
BEREICH ATOM UND MOLEKÜL-SPEKTROSKOPIE Verschiedene Spektralbereiche und Arten der Anregungen Materie im magnetischen (Zeeman-Effekt) und im elektrischen Feld (Stark-Effekt), Begriff der Polarisation (verschiedene Arten der Polarisation, Zusammenhang Brechungsindex und Suszeptibilität) Auswahlregeln und Übergangsdipolmoment Elektronische 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-Kopplung Magnetische Resonanzspektroskopie: NMR-Spektroskopie und ESR-Spektroskopie Röntgen-, Auger- und Photoelektronen-Spektroskopie Massenspektrometrie Strukturaufklärung mittels Röntgen und Neutronenbeugung
BEREICH KINETIK Elementarreaktionen vs. Bruttogleichung, Molekularität vs. Reaktionsordnung, Reaktionsgeschwindigkeit Formale Kinetik: Differentielle und integrierte Geschwindigkeitsgesetzen für 0./1./2. und pseudo- Ordnung, graphische Auswertungen/Auftragungen Halbwertszeit und Geschwindigkeitskonstante für 0./1./2. Ordnung Folgereaktionen und Quasistationarität, Parallelreaktionen, Kettenreaktion Temperaturabhängigkeit chemischer Reaktionen (Arrhenius) Theoretische Kinetik: Ansatz und Ergebnis der Stoßtheorie (Stoßzahlen und mittlere freie Weglänge, Stoßquerschnitte), Theorie des Übergangszustandes (Eyring) Unimolekulare Reaktionen - Lindemann und Hinshelwood Kinetische Isotopeneffekte, kinetischer Salzeffekt bei Ionenreaktionen Katalyse - homogen vs. heterogen (Enzymkatalyse - Michaelis Menten) Transportphänomene und allg. Transportgleichung (Viskosität, Wärmeleitung. Diffusion, Fick'sche Gesetze, diffusionskontrollierte Reaktionen)
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