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
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 | |