Veranstaltungsarten (SWS)
Vorlesung: 2 │ Übung: 1 │ Praktikum: 0 │ Seminar: 0
Prüfungsnummer: ZIA 90072
Lehrform:
Sprache: Deutsch
Turnus: SS
ECTS: 4
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Informationen
Beschreibung:

1. Beschreibung verschiedener Aggregatzustände
1.1 Beschreibung gasförmiger Systeme (Die Gasgesetze, das ideale Gas, das kinetische Gasmodell, reale Gase, die van-der-Waals-Gleichung für reale Gase)
1.2 Eigenschaften von Flüssigkeiten (mechanisches Verhalten, Viskosität, Newtonsche und nicht-Newtonsche Flüssigkeiten)
1.3 Eigenschaften von Festkörpern (Kristalline und amorphe Festkörper, Gitterschwingungen)
2. Chemische Thermodynamik
2.1 Der erste Hauptsatz der Thermodynamik (Arbeit, Wärme und Energie, Perpetuum mobile, die Enthalpie, die Temperaturabhängigkeit der Inneren Energie und der Enthalpie)
2.2 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik (Die Entropie, der Carnotsche Kreisprozess, Wirkungsgrade)
2.3 Die Triebkraft spontaner Vorgänge: Freie Energie und Freie Enthalpie (Fundamentalgleichungen, Temperatur- und Druckabhängigkeit der
Freien Enthalpie, das chemische Potential, der Begriff der Aktivität)
3. Reaktionskinetik
3.1 Definition der Reaktionsgeschwindigkeit
3.2 Reaktionsgeschwindigkeitsgesetze (Reaktionen nullter, erster, zweiter und dritter Ordnung)
3.3 Temperaturabhängigkeit chemischer Reaktionen (RGT-Regel, die Aktivierungsenergie, das Arrhenius-Gesetz)
4. Thermodynamik und Kinetik der Übergänge zwischen Aggregatzuständen
4.1 Thermodynamik der Phasenübergänge (Phasenübergangsenthalpien, freie Phasenübergangsenthalpien, Phasendiagramme)
4.2 Kinetik der Phasenübergänge (metastabile Zustände, Keimbildung)
4.3 Verhalten von Mischphasen (partielle molare Größen, Lösungen, kolligative Effekte wie Dampfdruckerniedrigung, Siedepunktserhöhung, osmotischer Druck, Diffusion, Osmose, Verteilungsgleichgewichte)
5. Thermodynamik und Kinetik chemischer Reaktionen
5.1 Thermochemie (Reaktionsenthalpie, Nernstscher Satz)
5.2 Triebkraft chemischer Reaktionen, das chemische Gleichgewicht (freie Reaktionsenthalpie, Gibbs-Helmhotz-Beziehung, das chemische Gleichgewicht, Gleichgewichtskonstante, das Prinzip des kleinsten Zwangs, die Katalyse, Reaktionsmolekularität)

Lernziele:
Literatur:

P.W. Atkins: "Physikalische Chemie", Wiley-VCH, 3. Auflage

Vorleistung:
Infolink:
Bemerkung:
Description:

1. Physical description of different phase states
1.1 The gas phase (the gas laws, the ideal gas, the kinetic gas model, real gas laws, the van-der-Waals-equation)
1.2 Properties of the liquid phase (mechanical properties, viscosity, Newtonic and non-Newtonic fluids)
1.3 Properties of solids (crystalline and amorphous structures, mechanical properties)
2. Chemical thermodynamics
2.1 The first law of thermodynamics (work, heat and energy, the perpetuum mobile, enthalpie, temperature dependencies of energy and enthalpy)
2.2 The second law of thermodynamics (the entropy, Carnot‘s circle, efficiency of a heat engine)
2.3 Driving force of spontaneous processes: free energy and free enthalpy (fundamental equations, dependence on temperature and pressure
free enthalpy, the chemical potential, activity and activity coefficients)
3. Reaction kinetics
3.1 Defininition of the reaction rate
3.2 Reaction rate equations (reaction order: zero, first, second and third order reactions)
3.3 Temperature dependence of reaction rates (a simple rule of thumb, the activation energy, the Arrhenius law)
4. Thermodynamics and kinetics of phase transitions
4.1 Thermodynamics of phase transitions (phase transition enthalpies, free phase transition enthalpies, phase equilibria, phase diagrams)
4.2 Kinetiks of phase transitions (metastable conditions, catalysis of phase transitions)
4.3 Properties of mixed phases (partial molar parameters, solutions, colligative phenomena diffusion, osmosis, distribution equilibria)
5. Thermodynamics and kinetics of chemical reactions
5.1 Thermochemistry (reaction enthalpy, Nernst rule)
5.2 Driving force of chemical reactions, the chemical equilibrium (free reaction enthalpy, Gibbs-Helmhotz equation, the chemical equilibrium, the equilibrium constant, Le Chatelier‘s principle, catalysis, reaction molecularity)

Learning Targets:
Literature:

P.W. Atkins: "Physikalische Chemie", Wiley-VCH, 3. Auflage

Pre-Qualifications:
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