Physikalische Chemie für Pharmazeuten

09.032.1028 Grundlagen der Physikalischen Chemie

Dozenten: PD Dr. W. Schärtl

Übungsklausuren und Abschlussklausur: W. Schärtl

 

Empfohlene Literatur

Gerd Wedler, Hans-Joachim Freund, Lehr- und Arbeitsbuch Physikalische Chemie, Wiley-VCH (2018)

Wolfgang Schärtl, Basic Physical Chemistry, Bookboon (2015)

Zur Ergänzung: Youtube-Videos von Prof. G. Lauth, FH-Aachen

Thermodynamik

Kinetik

Elektrochemie

 

Stundeneinteilung der Vorlesung

 

Std.Nr. Datum Themen Anmerkungen
01 Mo, 14.10. Einführung in die Physikal. Chemie: Abgrenzung/Begriffsdefinition "Was ist Physikalische Chemie?"; Vorstellung der Vorlesungsinhalte; Grundlagen der Physik: SI-System; Mathematische Werkzeuge: Logarithmen, Differenzialrechnung: Funktion; Ableitung; partielle Ableitung, totales Differenzial;
02 Mo, 21.10. Mathematische Werkzeuge: Taylorreihen; Integralrechnung: Fundamentalsatz der Differenzial- und Integralrechnung; PC-relevante Integrationsmethoden; Grundbegriffe der Thermodynamik: System und Umgebung; Phase; Gleichgewicht; Zustandsgrößen; Zustandsgleichungen; Zustandsfunktionen; Nullter Hauptsatz der Thermodynamik; Prozessgrößen; Ideales Gas: Gesetze von Boyle-Mariotte und Gay-Lussac; ideale Gasgleichung;
03 Mo, 28.10. kinetische Gastheorie: mikroskopische Deutung der Temperatur; Geschwindigkeitsverteilung; freie Weglänge; Reales Gas: van der Waals Gleichung; Virialreihenentwicklung; kritischer Punkt; Isothermen;
04 Mo, 04.11. Wdh. reales Gas; Thermodynamische Zustandsgrößen: 1.Hauptsatz der Thermodynamik; Adiabatengleichung; molare Wärmekapazität von Gasen;
05 Mo, 11.11. Thermodynamische Zustandsgrößen: Definition der Entropieänderung; spontane und nicht spontane Prozesse; Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik; Reversibilität; Wärmekraftmaschinen: Carnotscher Kreisprozess; Wirkungsgrad; Formulierungen des Zweiten Hauptsatzes; Unerreichbarkeit des absoluten Nullpunkts; Freie Energie und freie Enthalpie: Definition; Bedeutung;
06 Mo, 18.11. Wdh. freie Energie und freie Enthalpie: Definition; Bedeutung; Fundamentalgleichungen; totale Differentiale;
Phasenverhalten von Reinstoffen: p-T-Diagramm;Beispielaufgaben Thermodyamik: s. MC-Klausur Thermodynamik
07 Mo, 25.11. Chemisches Potential: Partielle molare Größen; Abhängigkeit des chemischen Potentials vom Konzentrationsmaß; Phasenverhalten von Mischungen: Verdünnte Lösungen => kolligative Phänomene; Phasenverhalten von Mischungen: Siedediagramme (isotherm, isobar);
08 Mo, 02.12.

Wdh. Phasenverhalten von Mischungen: Siedediagramme (isotherm, isobar); Azeotrop; Schmelzdiagramme; Abkühlkurven;

Chemisches Gleichgewicht: Kx - Abhängigkeit von p und T;

09 Mo, 09.12.

Reaktionsenergien: Kalorimetrie, Satz von Hess; Bezug zum PC-Praktikum;

Kinetik: Reaktionsgeschwindigkeit; Geschwindigkeitsgesetze; Geschwindigkeitskonstante; Reaktionsordnung; Halbwertszeit;

10 Mo, 16.12.

Wdh. Bimolekulare Reaktionen;

Komplexe Reaktionsmechanismen:Lindemann-Formalismus; Michaelis–Menten Kinetik;Arrhenius-Gleichung;

11 Mo, 06.01.

Bezug zum PC-Praktikum; Übungsklausur Kinetik;

Elektrostatik I: Ionenwanderung, Ionenbeweglichkeit und spezifische Leitfähigkeit

12 Mo, 13.01.

Wdh. Ionenleitfähigkeiten; Überführungszahlen;

Elektrostatik II: Abweichung vom idealen Verhalten: starke und schwache Elektrolyte;

Elektrochemie: Chemische Elektroden - elektrochemisches Gleichgewicht;

13 Mo, 20.01.

Wdh. Elektrochemie: elektrochemisches Gleichgewicht;

Bsp. für chemische Elektroden; elektrochemische Zellen; Nernst-Gleichung;

Chemieolympiade: Cerimetrie

14 Mo, 27.01. Fragestunde, Übungsklausur Elektrochemie;
15 Mo, 03.02. Altklausuren; Fragestunde