Physikalische Chemie

Ein sehr zu empfehlendes, umfassendes und schnes Werk! ZfP-Zeitung (Dezember 2021)

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". James Keeler ist Dozent an der Universitt Cambridge und dort als Direktor fr universitre Lehre zustndig fr die Chemievorlesungen fr Studieneinsteiger. Er ist seit dieser Auflage als Koautor des "Atkins" dabei.

Tabellenverzeichnis xv Toolkits xviii Zusatzinformationen xix Anwendungen xx Vorwort xxi Hinweise zur Benutzung des Buchs xxiii Danksagung xxvii Prolog Energie, Temperatur und Chemie 1 1 Die Eigenschaften der Gase 3 1.1 Das ideale Gas 4 1.1.1 Die Zustande der Gase 4 1.1.2 Zustandsgleichungen und Gasgesetze 7 1.2 Die Bewegung von Molekulen in Gasen 14 1.2.1 Die kinetische Gastheorie 14 1.2.2 Intermolekulare Stose 21 1.3 Reale Gase 24 1.3.1 Abweichungen vom idealen Verhalten 24 1.3.2 Die Van-der-Waals-Gleichung 29 2 Der Erste Hauptsatz der Thermodynamik 43 2.1 Grundbegriffe 44 2.1.1 Arbeit,Warme und Energie 44 2.1.2 Die Innere Energie 48 2.1.3 Volumenarbeit 50 2.1.4 Warmeubergange 54 2.2 Die Enthalpie 59 2.2.1 Die Definition der Enthalpie 59 2.2.2 Die Temperaturabhangigkeit der Enthalpie 62 2.3 Thermochemie 65 2.3.1 Standardenthalpien 65 2.3.2 Standardbildungsenthalpien 69 2.3.3 Die Temperaturabhangigkeit der Reaktionsenthalpien 70 2.3.4 Experimentelle Techniken 71 2.4 Zustandsfunktionen und totale Differenziale 76 2.4.1 Totale und nicht totale Differenziale 76 2.4.2 Anderungen der Inneren Energie 77 2.4.3 Anderungen der Enthalpie 81 2.4.4 Der Joule-Thomson-Effekt 81 2.5 Adiabatische Anderungen 85 2.5.1 Anderung der Temperatur 85 2.5.2 Anderung des Drucks 86 3 Der Zweite und der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik 99 3.1 Die Entropie 100 3.1.1 Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik 100 3.1.2 Die Definition der Entropie 102 3.1.3 Die Entropie als Zustandsfunktion 106 3.2 Entropieanderungen bei speziellen Prozessen 113 3.2.1 Expansion 113 3.2.2 Phasenubergange 114 3.2.3 Erhitzen 115 3.2.4 Zusammengesetzte Prozesse 116 3.3 Die Messung der Entropie 119 3.3.1 Die kalorimetrischeMessung der Entropie 119 3.3.2 Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik 121 3.4 Die Beschrankung auf das System 125 3.4.1 Freie Energie und Freie Enthalpie 125 3.4.2 Freie Standardreaktionsenthalpien 129 3.5 Die Verbindung von Erstem und Zweitem Hauptsatz 134 3.5.1 Eigenschaften der Inneren Energie 134 3.5.2 Eigenschaften der Freien Enthalpie 137 4 Physikalische Umwandlungen reiner Stoffe 157 4.1 Phasendiagramme reiner Stoffe 158 4.1.1 Die Stabilitat von Phasen 158 4.1.2 Phasengrenzen 160 4.1.3 Drei typische Phasendiagramme 164 4.2 Thermodynamische Betrachtung von Phasenubergangen 168 4.2.1 Abhangigkeit der Stabilitat von den Bedingungen 168 4.2.2 Die Lage der Phasengrenzlinien 171 5 Die Eigenschaften einfacher Mischungen 183 5.1 Die thermodynamische Beschreibung von Mischungen 184 5.1.1 Partielle molare Grosen 184 5.1.2 Thermodynamik von Mischphasen 190 5.1.3 Das chemische Potenzial flussiger Phasen 193 5.2 Die Eigenschaften von Losungen 198 5.2.1 Flussige Mischungen 198 5.2.2 Kolligative Eigenschaften 201 5.3 Phasendiagramme flussiger Zweikomponentensysteme 211 5.3.1 Dampfdruckdiagramme 211 5.3.2 Siedediagramme 213 5.3.3 Destillation 216 5.3.4 Flussig/Flussig-Phasendiagramme 218 5.4 Phasendiagramme fester Zweikomponentensysteme 224 5.4.1 Eutektische Mischungen 224 5.4.2 Systeme mit chemischen Reaktionen 225 5.4.3 Inkongruentes Schmelzen 226 5.5 Phasendiagramme ternarer Systeme 229 5.5.1 Ternare Phasendiagramme 229 5.5.2 Ternare Systeme 230 5.6 Aktivitaten 233 5.6.1 Die Aktivitat des Losungsmittels 233 5.6.2 Die Aktivitat des gelosten Stoffs 233 5.6.3 Aktivitaten in regularen Losungen 236 5.6.4 Aktivitaten von Ionen in Losung 237 6 Das chemische Gleichgewicht 263 6.1 Die Gleichgewichtskonstante 264 6.1.1 Das Minimum der Freien Enthalpie 264 6.1.2 Die Beschreibung des chemischen Gleichgewichts 266 6.2 Die Verschiebung des Gleichgewichts bei Anderung der Reaktionsbedingungen 275 6.2.1 Der Einfluss des Drucks auf das Gleichgewicht 275 6.2.2 Der Einfluss der Temperatur auf das Gleichgewicht 277 6.3 Elektrochemische Zellen 280 6.3.1 Halbreaktionen und Elektroden 280