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Inhaltsverzeichnis
- I. Eigenschaften der stoffliehen Zustände.
- I,1 Ideale Gase.
- I, 1.1 Der ideale Gaszustand als Grenzzustand der Materie.
- I, 1.2 Das Mol als chemische Mengeneinheit.
- I, 1.3 Zustandsgleichung idealer Gase.
- I, 1.4 Zahlenwert der universellen Gaskonstanten.
- I, 1.5 Gemische idealer Gase.
- Übungsaufgaben zu I, 1.
- I,2 Der I. Hauptsatz der Thermodynamik.
- I, 2.1 Allgemeines zum 1. Hauptsatz.
- I, 2.2 Energieumsetzung bei Volumenänderungen.
- Ausdehnimg eines idealen Gases in ein Vakuum.
- I, 2.3 Ausdehnung eines idealen Gases gegen eine äußere Kraft.
- I, 2.4 Energieumsetzung bei Temperaturänderungen.
- Temperaturänderungen bei konstantem Volumen.
- Temperaturänderungen bei konstantem Druck.
- I, 2.5; Adiabate.
- Übungsaufgaben zu I, 2.
- Literatur zu I, 2.
- I. 3 Weitere Behandlung der idealen Gase.
- I, 3.1 Die kinetische Theorie der idealen Gase.
- I, 3.2 Maxwellsches Geschwindigkeitsverteilungsgesetz.
- I, 3.3 Die spezifische Wärme idealer Gase.
- I, 3.4 Weitere Folgerungen der kinetischen Gastheorie: Stoßzahl, Innere Reibung, Wärmeleitung, Diffusion, Thermodiffusion.
- Literatur zu I, 3.
- I. 4 Feste Körper.
- I, 4.1 Kennzeichen des festen Zustandes.
- I, 4.2 Der Idealzustand des Festkörpers.
- I, 4.3 Zustandsgieichung fester Körper.
- I, 4.4 Die spezifische Wärme fester Körper.
- I, 4.5 Mittlere spezifische Wärme und Enthalpie.
- Übungsaufgaben zu I, 4.
- Literatur zu I, 4.
- I, 5 Der II. und der III. Hauptsatz der Thermodynamik.
- I, 5.1 Carnotscher Kreisprozeß.
- I, 5.2 Der Entropiebegriff.
- I,5.3 Die Entropie kristallisierter Stoffe und der Nernstsche Wärmesatz (III. Hauptsatz).
- Übungsaufgaben zu I, 5.
- Literatur zu I, 5.
- I,6 Fehlordnung, Diffusion und Rotation in festen Körpern.
- Literatur zu I, 6.
- I,7 Nichtideale Gase und Flüssigkeiten.
- I, 7.1 Überblick über die Zwischenzustände zwischen idealem Gas und idealem Festkörper.
- I, 7.2 Abweichungen der realen Gase von der idealen Zustandsgleichung.
- I, 7.3 Die van der Waalssche Zustandsgieichung.
- I,7.4 Der Übergang Gas (Dampf)-Flüssigkeit.
- I, 7.5 Der kritische Punkt.
- I, 7.6 Reduzierte Zustandsgleichung und Theorem der übereinstimmenden Zustände.
- I, 7.7 Der Joule-Thomson-Effekt, qualitativ.
- I, 7.8 Der Joule-Thomson-Effekt, Theorie.
- I, 7.9 Flüssiges Helium.
- I, 7.10 Verwandtschaft der Flüssigkeiten mit den festen Körpern.
- I, 7.11 Der Glaszustand.
- Übungsaufgaben zu I, 7.
- Literatur zu I, 7.
- I, 8 Thermodynamische Funktionen.
- I, 8.1 Zusammenstellung allgemeiner Beziehungen.
- I, 8.2 Reaktionswärme und Entropieänderung bei reversibler isothermer Reaktion.
- I, 8.3 Grundgleichungen der ehemischen Thermodynamik.
- I, 8.4 Weitere thermodynamische Funktionen.
- I, 9 Lösungen.
- I, 9.1 Einteilung der Mischphasen.
- I, 9.2 Konzentrationsmaße.
- I, 9.3 Zusammenhang der Eigenschaften von Mischphasen mit denen der reinen Komponenten.
- I, 9.4 Partielle Eigenschaften der Mischphasenkomponenten.
- I, 9.5 Die Ursachen der Mischphasenbildung.
- Übungsaufgaben zu I, 9.
- Literatur zu I, 9.
- I, 10 Grenzflächen, kolloide Lösungen.
- I, 10.1 Überblick.
- I, 10.2 Die Oberflächenspannung.
- I, 10.3 Adsorption an Grenzflächen.
- I, 10.4 Kolloiddisperse Systeme.
- I, 10.5 Ursachen der Stabilität kolloider Systeme.
- Literatur zu I, 10.
- II. Chemische Thermodynamik und Gleichgewichtslehre.
- II, 1 Einleitung.
- II, 2 Das chemische Gleichgewicht.
- II, 2.1 Vollständige oder unvollständige Umsetzung.
- II, 2.2 Das Gesetz der Massenwirkung.
- II, 2.3 Kinetische Ableitung des MWG.
- II, 2.4 Formulierung des Massenwirkungsgesetzes (MWG) in verschiedenen Konzentrationseinheiten.
- II, 2.5 Druckabhängigkeit der Gasgleichgewichte und Prinzip des kleinsten Zwanges.
- Literatur zu II, 2.
- II, 3 Thermodynamik chemischer Reaktionen.
- II, 3.1 Die Triebkraft chemischer Vorgänge.
- II, 3.2 Reaktionswärme und Prinzip von Thomsen und Berthelot.
- II, 3.3 Reaktionsarbeit und II. Hauptsatz der Wärmelehre.
- II, 3.4 Aufbau der Reaktionseffekte aus Anteilen der einzelnen Stoffe.
- II, 3.5 Chemisches Potential idealer Gase und thermodynamische Ableitung des Massenwirkungsgesetzes.
- II, 3.6 Formulierung der chemischen Potentiale und des Massenwirkungsgesetzes im allgemeinen Falle.
- II, 3.7 Die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsarbeit und Reaktionsenthalpie.
- II, 3.7.1 Die Druckabhängigkeit der Reaktionsarbeit und Reaktionsenthalpie.
- II, 3.8 Temperaturabhängigkeit der Gleichgewichtskonstanten, Absolutberechnung von Gleichgewichten.
- II, 3.9 Tabellenwerke thermodynamischer Daten.
- Literatur zu II, 3.
- II. 4 Homogene Gasgleichgewichte.
- II, 4.1 Überblick.
- II, 4.2 Anwendung des MWG zur Ausbeutebestimmung.
- II, 4.3 Gleichgewichtsberechnung aus thermodynamischen Daten.
- II, 4.3.1 Das Wassergasgleichgewicht.
- II, 4.3.2 Weitere Beispiele für Reaktionen ohne Änderung der Gasmolzahl.
- II, 4.3.3 Das Kohlendioxidgleichgewicht.
- II, 4.3.4 Das Wasserdampf-Dissoziationsgleichgewicht.
- II, 4.3.5 Gekoppelte Gleichgewichte.
- II, 4.3.6 Maximale Flammentemperaturen.
- II, 4.3.7 Das Ammoniakgleichgewicht.
- Übungsaufgaben zu II, 4.
- Literatur zu II, 4.
- II, 5 Heterogene Gasgleichgewichte.
- II, 5.1 Verdampfen reiner Stoffe.
- II, 5.2 Clausius-Clapeyronsche Gleichung.
- II, 5.3 Zersetzungsgleichgewichte.
- II, 5.4 Gleichgewichte mit Gasmischungen.
- Übungsaufgaben zu II, 5.
- Literatur zu II, 5.
- II, 6 Das Phasengesetz.
- II, 6.1 Ableitung des Phasengesetzes aus den in II, 5 besprochenen Tatsachen.
- II, 6.2 Ableitung des Phasengesetzes nach Gibbs.
- II, 6.3 Anwendung des Phasengesetzes auf einige Sonderfälle.
- II, 6.4 Der Begriff des „unabhängigen Bestandteils“ in der Phasenlehre.
- Literatur zu II, 6.
- II, 7 Lösungsgleichgewichte.
- II, 7.1 Ideale Mischungen und ideale verdünnte Lösungen.
- II, 7.2 Verdünnungsarbeiten in idealen Mischungen und idealen verdünnten Lösungen.
- II, 7.2.1 Zur Thermodynamik von Flüssigkeiten.
- II, 7.3 Dampfdrucke von Mischungen.
- II, 7.4 Dampfdruck des Lösungsmittels über verdünnten Lösungen.
- II, 7.5 Gesetz der Gaslöslichkeit.
- II, 7.6 Verteilungsgesetz.
- II, 7.7 Siedekurven von Mischungen.
- II, 7.8 Osmotischer Druck.
- II, 7.9 Gleichgewichte in Lösungen.
- II, 7.10 Aktivitäten und Aktivitätskoeffizienten.
- II, 7.11 Lösungs- und Verdünnungswärmen.
- II, 7.12 Temperaturabhängigkeit der Lösungsgleichgewichte.
- II, 7.13 Molekulargewichtsbestimmungen in Lösungen.
- II, 7.14 Weitere Schmelz- oder Löslichkeitsbilder binärer Gemische.
- II, 7.15 Zustandsbilder ternärer Systeme.
- Übungsaufgaben zu II, 7.
- Literatur zu II, 7.
- III. Elektrochemie.
- III, 1 Elektrolytgleichgewichte.
- III, 1.1 Geschichtliches über die Elektrolyse.
- III, 1.2 Bestimmung des elektrolytischen Dissoziationsgrades durch Gleichgewichtsmessungen.
- III, 1.3 Anwendung des MWG auf die Dissoziation eines gelösten Elektrolyten.
- III, 1.4 Wechselseitige Beeinflussung mehrerer Dissoziationsgleichgewichte.
- III, 1.5 Gleichgewichte von Elektrolytlösungen mit Nachbarphasen.
- III, 1.6 Die Ionendissoziation des Wassers.
- III, 1.7 Hydrolyse.
- III, 1.8 Pufferlösungen.
- III, 1.9 Titrationskurven.
- III, 1.10 Amphotere Elektrolyte.
- III, 1.11 Einfluß der elektrischen Ionenkräfte auf die Elektrolytgleichgewichte.
- III, 1.12 Die Stärke eines Elektrolyten als Funktion seiner Konstitution und der Lösungsmitteleigenschaften.
- III, 1.13 Theorie der Elektrolyte.
- III, 1.14 Thermodynamik der starken Elektrolyte.
- Übungsaufgaben zu III, 1.
- Literatur zu III, 1.
- III, 2 Elektromotorische Kräfte.
- III, 2.1 EMK und Reaktionsarbeit.
- III, 2.2 Temperaturabhängigkeit der EMK.
- III, 2.3 Konzentrations- und Druckabhängigkeit der EMK.
- III, 2.4 Konzentrationsketten „ohne Überführung“.
- III, 2.5 Konzentrationsketten „mit Überführung“.
- III, 2.6 Amalgamketten.
- III, 2.7 Potentialsprünge an Grenzflächen.
- III, 2.8 Elektrodenpotentiale.
- III, 2.9 Spannungsreihe.
- III, 2.10 Elektroden zweiter Art.
- III, 2.11 Redox-Elektroden.
- III, 2.12 Technisch wichtige Elemente.
- Übungsaufgaben zu III, 2.
- Literatur zu III, 2.
- III, 3 Elektrolyse.
- III, 3.1 Zersetzungsspannung.
- III, 3.2 Anwendungsbeispiele.
- Literatur zu III, 3.
- III, 4 Leitfähigkeit und Ionenwanderung.
- III,4.1 Elektronen- und Ionenleitung.
- III, 4.2 Das Überführungsverhältnis der Ionen.
- III, 4.3 Widerstand und spezifische Leitfähigkeit der Elektrolyte.
- III, 4.4 Die Äquivalent-Leitfähigkeit.
- III, 4.5 Die Ursachen der Konzentrationsabhängigkeit des Äquivalent-Leitvermögens.
- III, 4.6 Das Gesetz der unabhängigen Ionenwanderung.
- III, 4.7 Weitere Methoden zur Messung der Ionenleitfähigkeit.
- III, 4.8 Gesetzmäßigkeiten der Ionenleitfähigkeit.
- III, 4.9 Leitfähigkeit von niehtwäßrigen Lösungen und Salzschmelzen.
- III, 4.10 Elektrophoretischer Effekt.
- III, 4.11 Der Relaxationseffekt.
- III, 4.12 Relaxationsfeld.
- III, 4.13 Diffusion von Elektrolyten; Diffusionspotential.
- III, 4.14 Elektrophorese und Elektroosmose.
- III, 4.15 Ionenwanderung in festen Elektrolyten.
- III, 4.16 Fehlordnung von Kristallen.
- III, 4.17 Elektronen- und Ionenleitung in Halbleitern.
- Übungsaufgaben zu III, 4.
- Literatur zu III, 4.
- III, 5 Hemmungserscheinungen bei Elektrodenvorgängen.
- III, 5.1 Konzentrationspolarisation.
- III, 5.2 Überspannung.
- III, 5.3 Passivität.
- Literatur zu III, 5.
- IV. Chemische Kinetik.
- IV, 1 Reaktionsablauf in homogenen Systemen.
- IV, 1.1 Allgemeines über die Geschwindigkeit homogener Reaktionen.
- IV, 1.2 Reaktionen erster Ordnung.
- IV, 1.3 Reaktionen höherer Ordnung.
- IV, 1.4 Unvollständig verlaufende Reaktionen.
- IV, 1.5 Die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit.
- IV, 1.6 Die Aktivierungsenergie.
- IV, 1.7 Absolutberechnung von Reaktionsgeschwindigkeiten.
- IV, 1.8 Anwendung auf Gasreaktionen.
- IV, 1.9 Anwendung auf Lösungsreaktionen.
- IV, 1.10 Anwendung auf 1-molekulare Reaktionen.
- IV, 1.11 Beispiele unimolekularer Reaktionen. Der Zerfall des N2O5.
- IV, 1.12 Kettenreaktionen.
- IV, 1.13 Explosionen.
- IV, 1.14 Kettenabbruch und Explosionsgrenzen.
- IV, 1.15 Detonationen.
- IV, 1.16 Ionenreaktionen.
- IV, 1.17 Homogene Katalyse.
- IV, 1.18 Säure- und Basenkatalyse.
- IV, 1.19 Rückschau und Ausblicke auf das Gebiet der Kinetik von Gasreaktionen.
- Übungsaufgaben zu IV, 1.
- Literatur zu IV, 1.
- IV, 2 Reaktionsablauf in heterogenen Systemen.
- IV, 2.1 Keimbildung in Einstoffsystemen.
- IV, 2.2 Keimwachstum.
- IV, 2.3 Bedeutung der Keimbildung bei Mehrstoffreaktionen.
- IV, 2.4 Einfluß der Diffusion bei heterogenen Reaktionen.
- IV, 2.5 Diffusion, Brownsche Bewegung.
- IV, 2.6 Einige technisch wichtige heterogene Mehrstoffreaktionen.
- IV, 2.7 Oberflächen- oder Kontaktkatalyse.
- IV, 2.8 Kontaktgifte und -förderer.
- IV, 2.9 Reaktionslenkung bei Kontaktkatalysen.
- Übungsaufgaben zu IV, 2.
- Literatur zu IV, 2.
- IV, 3 Photochemie.
- IV, 3.1 Das Frequenzgesetz.
- IV, 3.2 Gesetze der Lichtabsorption.
- IV, 3.3 Photophysikalische Vorgänge.
- IV, 3.4 Das photochemische Äquivalenzgesetz.
- IV, 3.5 Chemilumineszenz.
- IV, 3.6 Photochemische Reaktionsbeschleunigung.
- Literatur zu IV, 3.
- V. Chemische Kräfte und Aufbau der Materie.
- V, l Aufbau der Materie.
- V, 1.1 Historisches.
- V, 1.2 Atome, Ionen, Elektronen, Atomkerne.
- V, 1.3 Isotopie.
- V, 1.4 Massendefekt und Packungsanteil.
- V, 1.5 Radioaktivität.
- V, 1.6 Erzwungene Kernumwandlungen und künstliche Radioaktivität.
- V, 1.7 Bau und Energieniveaus der Atomkerne.
- Literatur zu V, 1.
- V, 2 Die Atomhülle.
- V, 2.1 Das Bohrsche Atommodell.
- V, 2.2 Röntgenspektren.
- V, 2.3 Aufbau der Elektronenschalen und Periodisches System.
- V, 2.4 Optische Atomspektren.
- V, 2.5 Das Termschema.
- V, 2.6 Die Quantenzahlen.
- V, 2.7 Das Paulische Prinzip.
- V, 2.8 Die resultierenden Impulsmomente der Atome.
- V, 2.9 Die Termsymbole der Atome.
- V, 2.10 Ionisierungsenergie und Elektronenaffinität.
- V, 2.11 Raumerfüllung und Polarisierbarkeit der Atome.
- V, 2.12 Permanente magnetische Momente (Paramagnetismus).
- V, 2.13 Induzierte magnetische Momente (Diamagnetismus).
- V, 2.14 Zusammenhang zwischen den magnetischen Momenten der Elementarteilchen und der magnetischen Suszeptibilität.
- V, 2.15 Die Bedeutimg magnetischer Messungen in der Chemie.
- V, 2.16 Das Periodische System der Elemente.
- Literatur zu V, 2.
- V, 3 Die polare Bindung.
- V, 3.1 Historisches.
- V, 3.2 Polare Bindung und salzartiges Verhalten.
- V, 3.3 Die Bildungsenergie von Ionenmolekülen und -kristallen.
- V, 3.4 Die Koordinationszahl von Komplexionen und Ionenkristallen.
- V, 3.5 Die Gestalt von Ionenmolekülen.
- Literatur zu V, 3.
- V, 4 Moleküleigenschaften. Die unpolare Bindung.
- V, 4.1 Molekülspektren.
- V, 4.2 Die inneren Schwingungen der Moleküle.
- V, 4.3 Mikrowellenspektren.
- V, 4.4 Berechnung von spezifischen Wärmen aus spektroskopischen Daten.
- V, 4.5 Die quantenmechanische Deutung der unpolaren Bindung.
- V, 4.6 Mehrfache Bindung. Räumliche Verteilung der Valenzelektronen.
- V, 4.7 Die koordinative Kovalenz.
- V, 4.8 Kristallstruktur unpolarer Verbindungen.
- V, 4.9 Gestalt der Moleküle in Lösung und Schmelze; Kautschukelastizität.
- V, 4.10 Permanente molekulare elektrische Dipole und ihre Messung.
- V, 4.11 Ergebnisse der Dipolforschung.
- V, 4.12 Kernmagnetische Resonanz.
- V, 4.13 Elektronen-Paramagnetische Resonanz.
- Literatur zu V, 4.
- V, 5 Die Metallische Bindung.
- V, 5.1 Die Elektronentheorie des metallischen Zustands.
- V, 5.2 Vergleich der metallischen Bindung und der Kovalenz.
- V, 5.3 Intermetallische Mischphase.
- V, 5.4 Atombindungen und Ferromagnetismus der Übergangselemente.
- Literatur zu V, 5.
- V, 6 Zwischenmolekulare Kräfte.
- V, 6.1 Inner- und zwischenmolekulare Bindungen.
- V, 6.2 Dipolkräfte.
- V, 6.3 Sonstige van der Waalssche Kräfte.
- V, 6.4 Die Wasserstoff-Bindung.
- V, 6.5 Struktur von Eis.
- Literatur zu V, 6.
- VI. Quantentheorie.
- VI, 1 Strahlungsgesetze. Quantentheorie.
- VI, 1.1 Kirchhoffscher Satz. Stefan-Boltzmannsches Gesetz.
- VI, 1.2 Verwendung der Strahlungsgesetze zu Temperaturmessungen.
- VI, 1.3 Wiensches Verschiebungsgesetz. Quantentheorie.
- VI, 1.4 Wasserstoffatom nach Bohr.
- VI, 2 Grenzen der alten Quantentheorie. Quantenmechanik.
- VI, 2.1 Korpuskeln und Wellen. Die Schrödinger-Gleichung.
- VI, 2.2 Der harmonische Oszillator in der Wellenmechanik.
- VI, 2.3 Wasserstoffatom.
- VI, 3 Die Molekülbildung.
- Literatur zu VI, 3.
- Anhang I.
- I, 1 Über die Bedeutung des Logarithmus in physikalischen Formeln.
- I, 2 Extensitäts- und Intensitäts-Größen.
- I, 3 Statistik und Thermodynamik.
- I, 3.1 Verteilungen und Mittelwerte von Verteilungen.
- I, 3.2 Maxwell-Boltzmannsches Verteilungsgesetz.
- I, 3.3 Statistische Berechnung thermodynamischer Daten.
- Literatur zu AI, 3.
- Anhang II.
- Tabellen.
- Anhang III.
- Biographische Notizen.
- Anhang IV.
- Erklärung und Übersetzung von Fachausdrücken.
- Namenverzeichnis.