Kurzlehrbuch Physikalische Chemie

"In meinen Augen das beste Werk zur physikalischen Chemie zur Verwendung an Hochschule fr angewandte Wissenschaften." Prof. Dr.-Ing. Gerhard Reich, Hochschule Augsburg "Wissen wird mit Freude und Leidenschaft am Fach und damit wirklich verstndlich vermittelt." METALL

Peter Atkins ist emeritierter Professor fr Chemie am Lincoln College der University of Oxford und Autor international bekannter Chemie-Lehrbcher. Er ist einer der erfolgreichsten und didaktisch besten Lehrbuchautoren weltweit und schrieb zahlreiche Lehrbuch-Klassiker. Julio de Paula ist Professor fr Chemie am Lewis and Clark College, Portland, Oregon, USA. Zusammen mit Peter Atkins verfasste er bereits zahlreiche erfolgreiche Lehrbcher, neben der Neuauflage von "Physikalische Chemie" u.a. auch "Physical Chemistry for the Life Sciences".

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 Gasmolekle 18 1.2.3 Die Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung 19 1.2.4 Diffusion und Effusion 21 1.2.5 Intermolekulare Ste 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 Verflssigung 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 Wrme 50 2.2.1 Konventionen 50 2.2.2 Wrmekapazitt 51 2.2.3 Kalorimetrie 53 2.2.4 Der Wrmefluss whrend 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 nderungen 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 Enthalpienderung 61 2.4.3 Die Temperaturabhngigkeit der Enthalpie 63 2.5 Physikalische Umwandlungen 65 2.5.1 Die Enthalpie von Phasenbergngen 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 Temperaturabhngigkeit 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 Wrmekraftmaschinen, Khlschrnke und Wrmepumpen 97 3.2 Die Entropienderung 99 3.2.1 Die Entropienderung bei einer Expansion 99 3.2.2 Die Entropienderung bei einer Temperaturerhhung 100 3.2.3 Die Entropienderung bei einem Phasenbergang 103 3.2.4 Entropienderungen 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 Spontaneitt chemischer Reaktionen 114 3.4.3 Die Beschrnkung auf das System 115 3.4.4 Die Eigenschaften der Freien Enthalpie 116 4 Physikalische Umwandlungen 125 4.1 Die Thermodynamik von Phasenbergngen 126 4.1.1 Die Stabilittsbedingung 126 4.1.2 Die Druckabhngigkeit der Freien Enthalpie 127 4.1.3 Die Temperaturabhngigkeit 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 ausgewhlter Substanzen 144 4.3 Partielle molare Gren 146 4.3.1 Partielles molares Volumen 147 4.3.2 Das chemische Potenzial 148 4.3.3 Spontane Mischungsprozesse 150 4.4 Lsungen 152 4.4.1 Ideale Lsungen 153 4.4.2 Das chemische Potenzial des Lsungsmittels 154 4.4.3 Ideal verdnnte Lsungen 156 4.4.4 Das chemische Potenzial des gelsten Stoffes 159 4.4.5 Reale Lsungen: Aktivitten 161 4.5 Kolligative Eigenschaften 162 4.5.1 Siedepunktserhhung und Gefrierpunktserniedrigung 162 4.5.2 Osmose 165 4.6 Phasendiagramme von Mischungen 169 4.6.1 Mischungen flchtiger Flssigkeiten 170 4.6.2 Flssig/Flssig-Phasendiagramme 172 4.6.3 Flssig/Fest-Phasendiagramme 174 4.6.4 Das Zonenschmelzverfahren 177 4.6.5 Das Nernstsche Verteilungsgesetz 178 5 Chemische Um