Kurzlehrbuch Physikalische Chemie : für natur- und ingenieurwissenschaftliche Studiengänge /: für natur- und ingenieurwissenschaftliche Studiengänge. (2019)

• Record Type: Book
• Further Information: Note: Peter W. Atkins, Julio de Paula, Cord Hartmann.
• Authors: Atkins, Peter W; De Paula, Julio
• Other Names: Hartmann, Cord translator.
• Contents: Vorwort v Hinweise zur Benutzung des Buches xv Energie, Temperatur und Chemie 1 1 Die Eigenschaften der Gase 3 1.1 Das ideale Gas 4 1.1.1 Die Zustandsgleichung des idealen Gases 6 1.1.2 Anwendungen der Zustandsgleichung des idealen Gases 9 1.1.3 Mischungen von Gasen: Der Partialdruck 11 1.2 Die kinetische Gastheorie 15 1.2.1 Der Druck eines Gases 15 1.2.2 Die mittlere Geschwindigkeit der Gasmoleküle 18 1.2.3 Die Maxwell’sche Geschwindigkeitsverteilung 19 1.2.4 Diffusion und Effusion 21 1.2.5 Intermolekulare Stöße 23 1.3 Reale Gase 25 1.3.1 Intermolekulare Wechselwirkungen 26 1.3.2 Die kritische Temperatur 27 1.3.3 Der Kompressionsfaktor 29 1.3.4 Die Virialgleichung 30 1.3.5 Die van-der-Waals-Gleichung 31 1.3.6 Die Verflüssigung von Gasen 34 2 Thermodynamik: der Erste Hauptsatz 41 2.1 Arbeit 42 2.1.1 System und Umgebung 43 2.1.2 Volumenarbeit 45 2.1.3 Reversible Expansion 46 2.2 Wärme 50 2.2.1 Konventionen 50 2.2.2 Wärmekapazität 51 2.2.3 Kalorimetrie 53 2.2.4 Der Wärmefluss während einer Expansion 55 2.3 Innere Energie 55 2.3.1 Die Innere Energie 56 2.3.2 Die Innere Energie als Zustandsfunktion 57 2.3.3 Änderungen der Inneren Energie 57 2.3.4 Die molekularen Grundlagen der Inneren Energie 59 2.4 Enthalpie 60 2.4.1 Die Enthalpie 61 2.4.2 Enthalpieänderung 61 2.4.3 Die Temperaturabhängigkeit der Enthalpie 63 2.5 Physikalische Umwandlungen 65 2.5.1 Die Enthalpie von Phasenübergängen 66 2.5.2 Ionisierung und Elektronenanlagerung 69 2.6 Chemische Umwandlungen 72 2.6.1 Dissoziationsenthalpien 72 2.6.2 Verbrennungsenthalpien 75 2.6.3 Die Kombination von Reaktionsenthalpien 77 2.6.4 Standardbildungsenthalpien 78 2.6.5 Die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsenthalpie 80 3 Thermodynamik: der Zweite Hauptsatz 93 3.1 Die Entropie 94 3.1.1 Die Richtung spontaner Prozesse 94 3.1.2 Die Entropie und der Zweite Hauptsatz 95 3.1.3 Wärmekraftmaschinen, Kühlschränke und Wärmepumpen 97 3.2 Die Entropieänderung 99 3.2.1 Die Entropieänderung bei einer Expansion 99 3.2.2 Die Entropieänderung bei einer Temperaturerhöhung 100 3.2.3 Die Entropieänderung bei einem Phasenübergang 103 3.2.4 Entropieänderungen in der Umgebung 105 3.3 Absolute Entropien 107 3.3.1 Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik 107 3.3.2 Die molekulare Interpretation der Entropie 109 3.3.3 Nullpunktsentropie 111 3.4 Die Freie Enthalpie 113 3.4.1 Die Standardreaktionsentropie 114 3.4.2 Die Spontaneität chemischer Reaktionen 114 3.4.3 Die Beschränkung auf das System 115 3.4.4 Die Eigenschaften der Freien Enthalpie 116 4 Physikalische Umwandlungen 125 4.1 Die Thermodynamik von Phasenübergängen 126 4.1.1 Die Stabilitätsbedingung 126 4.1.2 Die Druckabhängigkeit der Freien Enthalpie 127 4.1.3 Die Temperaturabhängigkeit der Freien Enthalpie 130 4.1.4 Die Gibbs-Helmholtz-Gleichung 132 4.2 Phasendiagramme reiner Substanzen 134 4.2.1 Phasengrenzlinien 134 4.2.2 Der Verlauf von Phasengrenzlinien 136 4.2.3 Charakteristische Punkte im Phasendiagramm 141 4.2.4 Die Phasenregel 142 4.2.5 Phasendiagramme ausgewählter Substanzen 144 4.3 Partielle molare Größen 146 4.3.1 Partielles molares Volumen 147 4.3.2 Das chemische Potenzial 148 4.3.3 Spontane Mischungsprozesse 150 4.4 Lösungen 152 4.4.1 Ideale Lösungen 153 4.4.2 Das chemische Potenzial des Lösungsmittels 154 4.4.3 Ideal verdünnte Lösungen 156 4.4.4 Das chemische Potenzial des gelösten Stoffes 159 4.4.5 Reale Lösungen: Aktivitäten 161 4.5 Kolligative Eigenschaften 162 4.5.1 Siedepunktserhöhung und Gefrierpunktserniedrigung 162 4.5.2 Osmose 165 4.6 Phasendiagramme von Mischungen 169 4.6.1 Mischungen flüchtiger Flüssigkeiten 170 4.6.2 Flüssig/Flüssig-Phasendiagramme 172 4.6.3 Flüssig/Fest-Phasendiagramme 174 4.6.4 Das Zonenschmelzverfahren 177 4.6.5 Das Nernst’sche Verteilungsgesetz 178 5 Chemische Umwandlungen 189 5.1 Thermodynamik chemischer Reaktionen 191 5.1.1 Die Freie Reaktionsenthalpie 191 5.1.2 Die Abhängigkeit der Freien Reaktionsenthalpie von der Zusammensetzung 193 5.1.3 Reaktionen im Gleichgewichtszustand 195 5.1.4 Die Freie Standardreaktionsenthalpie 197 5.2 Die Gleichgewichtskonstante 199 5.2.1 Die Zusammensetzung im Gleichgewicht 200 5.2.2 Die Beziehung zwischen Gleichgewichtskonstante und Konzentrationen 203 5.2.3 Die molekulare Interpretation von Gleichgewichtskonstanten 204 5.3 Der Einfluss äußerer Bedingungen auf das Gleichgewicht 205 5.3.1 Der Einfluss der Temperatur 205 5.3.2 Der Einfluss des Drucks 208 5.3.3 Die Gegenwart eines Katalysators 210 5.4 Säure-Base-Gleichgewichte 210 5.4.1 Die Brønsted-Lowry-Theorie 211 5.4.2 Protonierung und Deprotonierung 212 5.5 Mehrwertige Säuren 218 5.5.1 Sukzessive Deprotonierung 218 5.5.2 Speziierung 219 5.6 Säure-Base-Gleichgewichte von wässrigen Salzlösungen 222 5.6.1 Der pH-Wert von Salzlösungen 222 5.6.2 Säure-Base-Titrationen 224 5.6.3 Puffer 228 5.7 Löslichkeitsgleichgewichte 229 5.7.1 Das Löslichkeitsprodukt 230 5.7.2 Der Einfluss gemeinsamer Ionen auf die Löslichkeit 231 5.7.3 Der Einfluss der Zugabe von Salzen auf die Löslichkeit 232 5.8 Ionen in Lösung 233 5.8.1 Mittlere Aktivitätskoeffizienten 234 5.8.2 Die Debye-Hückel-Theorie 235 5.8.3 Die Wanderung von Ionen 237 5.9 Elektrochemische Zellen 240 5.9.1 Halbreaktionen und Elektroden 241 5.9.2 Reaktionen an Elektroden 244 5.9.3 Zelltypen 246 5.9.4 Die Zellreaktion 247 5.9.5 Die Zellspannung 248 5.10 Standardpotenziale 250 5.10.1 Die Beiträge der einzelnen Elektroden 250 5.10.2 Bestimmung von Gleichgewichtskonstanten aus Standardpotenzialen 251 5.10.3 Die Abhängigkeit des Potenzials vom pH-Wert 252 5.10.4 Die elektrochemische Reihe 253 5.10.5 Die Kombination von Standardpotenzialen 254 5.10.6 Bestimmung thermodynamischer Daten aus Standardpotenzialen 254 6 Chemische Kinetik 269 6.1 Empirische chemische Kinetik 270 6.1.1 Die Definition der Reaktionsgeschwindigkeit 271 6.1.2 Experimentelle Techniken 272 6.2 Geschwindigkeitsgesetze 274 6.2.1 Die Geschwindigkeitskonstante 275 6.2.2 Die Reaktionsordnung 276 6.2.3 Die Bestimmung des Geschwindigkeitsgesetzes 277 6.3 Integrierte Geschwindigkeitsgesetze 280 6.3.1 Reaktionen nullter Ordnung 281 6.3.2 Reaktionen erster Ordnung 281 6.3.3 Reaktionen zweiter Ordnung vom Typ A → Produkte 283 6.3.4 Reaktionen zweiter Ordnung vom Typ A + B → Produkte 284 6.3.5 Halbwertszeiten 286 6.4 Die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit 288 6.4.1 Die Arrhenius-Parameter 288 6.4.2 Die Stoßtheorie von Reaktionen in der Gasphase 291 6.4.3 Die Theorie des Übergangszustands 293 6.5 Die Annäherung an den Gleichgewichtszustand 296 6.5.1 Gleichgewichte und Reaktionsgeschwindigkeiten 296 6.5.2 Relaxation 299 6.6 Reaktionsmechanismen 300 6.6.1 Elementarreaktionen 301 6.6.2 Die Au
• Edition: 5th
• Publisher Details: Wiley-VCH
• Publication Date: 2019
• Extent: 1 online resource (1200 pages)
• Languages: English
• ISBNs: 9783527820344
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