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Vorbestellen	Zweigstelle: 07., Urban-Loritz-Pl. 2a	Standorte: NN.CP Hug / College 6a - Naturwissenschaften	Status: Verfügbar	Frist:	Vorbestellungen: 0

Lehrbuch, das die grundlegenden Bereiche der physikalischen Chemie umfassend darstellt.

Viele anschauliche Grafiken und Diagramme. Abgeschlossene Kapitel mit Musteraufgaben zeigen den Anwendungsbezug auf praxisnahe Problemstellungen. Übungsaufgaben mit ausführlich beschriebenen Lösungen zur Erfolgskontrolle.

Die Auswahl und die Art der Darbietung des Lehrbuches orientieren sich an den Lehrplänen der zweijährigen Fachschulen für Chemietechnik (Labortechnik und Produktionstechnik) und Biotechnik.

Das Buch ist ebenso für den Einsatz in der beruflichen Grund- und Weiterbildung, an Fachoberschulen, in Ausbildungsgängen zum chemisch-technischen Assistenten/Assistentinnen, im Unterricht an beruflichen Gymnasien sowie für die Leistungskurse der gymnasialen Oberstufe konzipiert.

Auch kann die Durcharbeitung dieses Buches den Studierenden an Fachhochschulen und Hochschulen das Verständnis ihrer Vorlesungen erleichtern.

 

Neu in der 5. Auflage:

Die Umstellung der Verkehrsmittel auf E-Mobilität erfordert immer leistungsfähigere Speicher für elektrische Energie. Da die im Kapitel "Galvanische Elemente" beschriebene herkömmliche Technik hier an ihre Grenzen stößt, wurde der Abschnitt um das Kapitel 9.9.10 "Moderne Lithium-Ionen-Batterien" erweitert.

Darüber hinaus ist dem Wunsch vieler Leser und Leserinnen folgend das Buch durch die Kapitel 10 "Viskosität" und 11 "Oberflächenspannung" ergänzt worden. Neben den physikalisch-chemischen Grundlagen werden hier die wichtigsten

Messmethoden beschrieben.

Dem Kapitel Reaktionskinetik wurde das Kapitel 6.6.3 "Enzymkinetik" hinzugefügt.

Ein mathematischer Anhang wurde hinzugefügt. Er enthält eine Tabelle mit wichtigen Grundintegralen und Regeln und zeigt zum besseren Verständnis der Formeln im Kapitel 6 (Reaktionskinetik) die Integrationsverfahren zur Lösung von Differentialgleichungen.

Dem internationalen Gebrauch folgend ist gemäß der DIN EN ISO 80000-9 der Begriff "Freie Enthalpie" durch die Formulierung "Gibbs Energie" ersetzt worden.

 

 

Aus dem Inhalt:

1 Grundlegende Größen der Physik und der Stöchiometrie 9 / 1.1 Physikalische Größen 9 / 1.1.1 Dichte 9 / 1.1.2 Druck 10 / 1.1.3 Elektrische Stromstärke, elektrische Spannung und elektrischer Widerstand 12 / 1.2 Stöchiometrische Grundbegriffe 13 / 1.2.1 Grundgesetze der Stöchiometrie 13 / 1.2.2 Atom-und Molekülmasse 14 / 1.2.3 Umsatz-und Ausbeuteberechnung 15 / 1.2.4 Gehaltsangaben von Mischphasen 17 / 1.3 Aktivität und Fugazität 19 / 1.3.1 Aktivität 20 / 1.3.2 Fugazität 21 / / 2 Gase 22 / 2.1 Ideale Gase 22 / 2.2 Gasgesetze idealer Gase 22 / 2.2.1 Isotherme Zustandsänderung 23 / 2.2.2 Isobare Zustandsänderung 24 / 2.2.3 Isochore Zustandsänderung 26 / 2.2.4 Die allgemeine Zustandsgleichung für ideale Gase (1. Form) 27 / 2.2.5 Das Gesetz von Avogadro 28 / 2.2.6 Die universelle Zustandsgleichung idealer Gase 28 / 2.3 Die Bestimmung der molaren Masse 30 / 2.4 Mischungen idealer Gase 32 / 2.4.1 Das Gesetz von Dalton 33 / 2.4.2 Feuchte Gase 35 / 2.4.3 Mittlere molare Masse einer Gasmischung 37 / 2.4.4 Thermische Dissoziation 38 / 2.5 Reale Gase 41 / 2.5.1 Van der Waals'sche Zustandsgleichung 43 / 2.5.2 Anwendung der van der Waals-Gleichung 44 / 2.5.3 Zustandsgebiete 46 / 2.5.4 Gasverflüssigung durch den Joule-Thomson-Effekt 46 / Übungen zu Kapitel 2 47 / / 3 Das chemische Gleichgewicht 49 / 3.1 Das Massenwirkungsgesetz 49 / 3.2 Berechnung von Gleichgewichten 52 / 3.3 Die Gleichgewichtskonstante Kp für Gasgleichgewichte 56 / 3.4 Heterogene Gleichgewichte 59 / 3.5 Die Verschiebung der Gleichgewichtslage 60 / 3.6 Protolysegleichgewichte 63 / 3.6.1 Autoprotolyse des Wassers 63 / 3.6.2 pH- und pOH-Wert starker Säuren und Basen 64 / 3.6.3 pH-und pOH-Wert schwacher Säuren und Basen 66 / 3.6.4 pH-Wert von Salzlösungen 72 / 3.6.5 Pufferlösungen 75 / 3.6.6 Protolyse mehrprotoniger Säuren 78 / 3.6.7 Löslichkeitsprodukt 79 / Übungen zu Kapitel 3 83 / / 4 Energie und Molekularbewegung 87 / 4.1 Energiebegriff und Energieerhaltungssatz 87 / 4.2 Kinetische Gastheorie oder das molekulare Modell des idealen Gases 88 / 4.3 Temperatur, kinetische Energie und Wärme 90 / 4.4 Maxwell-/Boltzmann-Vertei\ung 92 / 4.5 Wärmelehre, Reaktionswärme, Brennwert und Heizwert 96 / Übungen zu Kapitel 4 104 / / 5 Allgemeine und chemische Thermodynamik 106 / 5.1 System und Phase 107 / 5.2 Zustandsgröße und Zustandsfunktion 108 / 5.3 Volumenänderungsarbeit 110 / 5.4 Reversible und irreversible Prozesse 111 / 5.5 Nullter Hauptsatz der Thermodynamik 115 / 5.6 Erster Hauptsatz der Thermodynamik 115 / 5.6.1 Die Innere Energie und die Enthalpie 118 / 5.6.2 Molare Bildungsenthalpie und molare Bildungsenergie 122 / 5.6.3 Der Satz von Heß und die Reaktionsenthalpie 123 / 5.6.4 Phasenumwandlungsenthalpien 127 / 5.6.5 Isochore und isobare Zustandsänderung des idealen Gases 131 / 5.6.6 Enthalpieänderung in Lösungen 133 / 5.6.7 Molekulare Interpretation der Wärmekapazität 137 / 5.6.8 Temperaturabhängigkeit der Wärmekapazität 142 / 5.6.9 Temperaturabhängigkeit der Reaktionsenthalpie 144 / 5.6.10 Zustandsänderung des idealen Gases im adiabatischen System 146 / 5.6.11 Polytrope Prozesse 150 / 5.7 Der zweite Hauptsatz der Thermodynamik 152 / 5.7.1 Die Entropie als kalorische Größe 153 / 5.7.2 Entropie bei Zustandsänderungen von Gasen 158 / 5.7.3 Entropie und Wahrscheinlichkeit 160 / 5.7.4 Der Carnot-Kreisprozess und der Wirkungsgrad vonWärmekraftmaschinen 167 / 5.7.5 Exergie und Anergie 171 / 5.7.6 Phasenumwandlungsentropien 174 / 5.7.7 Steckbrief der Entropie 175 / 5.8 Der dritte Hauptsatz der Thermodynamik 175 / 5.9 Die Spontanität chemischer Reaktionen 176 / 5.9.1 Der gibbssche Satz 177 / 5.9.2 Anwendung des gibbsschen Satzes auf das chemische Gleichgewicht 183 / 5.9.3 Temperatur-und Druckabhängigkeit der Gleichgewichtskonstante 189 / Übungen zu Kapitel 5 192 / / 6 Reaktionskinetik 198 / 6.1 Die Reaktionsgeschwindigkeit 198 / 6.2 Konzentrationsabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit 201 / 6.3 Zeitabhängigkeit der Konzentration 204 / 6.3.1 Reaktionen 1. Ordnung 204 / 6.3.2 Reaktionen 2. Ordnung 208 / 6.3.3 Reaktionen nullter Ordnung 211 / 6.4 Reaktionsordnung und Reaktionsmolekularität 212 / 6.4.1 Elementarreaktionen 213 / 6.4.2 Elementarreaktionen und ihre Geschwindigkeitsgesetze 214 / 6.4.3 Der Mechanismus einer Reaktion 216 / 6.5 Die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit 218 / 6.6 Katalyse 222 / 6.6.1 Homogene Katalyse 224 / 6.6.2 Heterogene Katalyse 225 / 6.6.3 Enzyme 229 / Übungen zu Kapitel 6 240 / / 7 Phasengleichgewichte 242 / 7.1 Der Dampfdruck 242 / 7.2 Phasendiagramme von Einkomponentensystemen 245 / 7.3 Phasendiagramme von Mehrkomponentensystemen und Systeme mit Mischungslücken 247 / 7.4 Phasengleichgewichte flüchtiger Zweikomponentensysteme 250 / 7.4.1 Dampfdruckdiagramme 250 / 7.4.2 Isotherme Gleichgewichtskurve 251 / 7.4.3 Isobares Siedediagramm 252 / 7.4.4 Destillation 254 / 7.4.5 Rektifikation 257 / 7.4.6 Trägerdampfdestillation 259 / 7.5 Phasengleichgewichte nichtflüchtiger Zweikomponentensysteme 261 / 7.6 Absorptionsgleichgewicht und henry-daltonsches Gesetz 265 / 7.7 Nernstscher Verteilungssatz 266 / 7.8 Adsorptionsgleichgewichte 269 / Übungen zu Kapitel 7 270 / / 8 Lösungen 273 / 8.1 Kolligative Eigenschaften 273 / 8.2 Binäre Mischungen mit nur einer flüchtigen Komponente 273 / 8.2.1 Dampfdruckerniedrigung 273 / 8.2.2 Siedepunktserhöhung 276 / 8.2.3 Gefrierpunktserniedrigung 277 / 8.2.4 Osmose 281 / 8.2.5 Kolligative Eigenschaften von Elektrolytlösungen 285 / Übungen zu Kapitel 8 287 / / 9 Elektrochemie 288 / 9.1 Elektrolyte 288 / 9.2 Elektrolyse 290 / 9.2.1 Vorgänge bei der Elektrolyse 290 / 9.2.2 Elektrolyse wässriger Lösungen 291 / 9.2.3 Quantitative Gesetze der Elektrolyse 293 / 9.3 Leitfähigkeit 296 / 9.4 Wanderungsgeschwindigkeit und lonenbeweglichkeit 299 / 9.5 Molare Leitfähigkeit 304 / 9.6 Die Leitfähigkeit starker und schwacher Elektrolyte 306 / 9.7 Hittorfsche Überführungszahlen 312 / 9.8 Praktische Anwendungen von Leitfähigkeitsmessungen 315 / 9.8.1 Bestimmung der Protolysekonstante 315 / 9.8.2 Bestimmung des Löslichkeitsprodukts 316 / 9.8.3 Leitfähigkeitstitration (Konduktometrie) 317 / 9.9 Galvanische Elemente 319 / 9.9.1 Galvanisches Halbelement und galvanische Kette 319 / 9.9.2 Das Potential einer Zelle und die Potentialdifferenz 321 / 9.9.3 Elektrochemische Spannungsreihe 323 / 9.9.4 Nernstsche Gleichung 327 / 9.9.5 Elektroden 1. und 2. Art 333 / 9.9.6 Potentiometrie 336 / 9.9.7 Elektrolyse und galvanische Polarisation 337 / 9.9.8 Technisch wichtige galvanische Elemente 341 / 9.9.9 Korrosion 345 / 9.9.10 Moderne Lithium-Ionen-Batterien 347 / Übungen zu Kapitel 9 352 / / 10 Viskosität 356 / 10.1 Newtonsche und nicht-newtonsche Flüssigkeiten 357 / 10.2 Druck- und Temperaturabhängigkeit der Viskosität 359 / 10.3 Messung der Viskosität (Viskosimetrie) 360 / / 11 Oberflächenspannung 362 / 11.1 Oberflächenspannung, Binnendruck und Kohäsionsenergiedichte 362 / 11.2 Druck-und Temperaturabhängigkeit der Oberflächenspannung 366 / 11.3 Oberflächenspannung, Benetzbarkeit und Young-Gleichung 367 / 11.4 Messung der Oberflächenspannung mit Tensiometern 369 / 11.4.1 Bügelmethode 369 / 11.4.2 Ringmethode 370 / 11.4.3 Messung der Grenzflächenspannung mit dem Kapillareffekt 370 / 11.4.4 Messung der Grenzflächenspannung mit der Blasenmethode 371 / 11.4.5 Messung der Grenzflächenspannung mit der Tropfenmethode 373 / 11.5 Anwendungsbeispiele der Oberflächen-bzw. Grenzflächenspannung 374 / / Anhang 378 / Tabelle A I: Molare Bildungsenthalpien, molare Gibbs-Bindungsenergien und molare Reaktionsentropien 378 / Tabelle A II: Wärmekapazitäten 384 / Tabelle A III: Molare Schmelzenthalpien AHm s und molare Verdampfungsenthalpien / AHm,v 386 / Tabelle A IV: Elektrochemische Spannungsreihe mit den Standardpotentialen wichtiger Redoxpaare 387 / Tabelle A V: Leitfähigkeiten bei unendlicher Verdünnung von Kationenäquivalenten und Anionenäquivalenten 388 / Tabelle A VI: Leitfähigkeiten von Äquivalenten ausgewählter Elektrolytlösungen 388 / Tabelle A VII: Leitfähigkeiten und Äquivalentleitfähigkeiten wässriger Lösungen von Verbindungen bei unterschiedlichen Massenanteilen 389 / Lösungen zu den Übungsaufgaben 392 / Mathematischer Anhang 433 / Sachwortverzeichnis 438 / Formelzeichen 447 / Griechische Zeichen und ihre Bedeutung 451