Peter W. Atkins - Physikalische Chemie

6 Tabellenverzeichnis

7 Toolkits

8 Zusatzinformationen

9 Anwendungen

10 Vorwort

11 Hinweise zur Benutzung des Buchs

12 Danksagung

13 Prolog – Energie, Temperatur und Chemie

14 Fangen Sie an zu lesen

15 Anhang

16 Stichwortverzeichnis

17 End User License Agreement

1 Prolog – Energie, Temperatur und Chemie Abb. 1 Die relativen Abstände zwischen den erlaubten Energieniveaus der verschie... Abb. 2 Die Boltzmann-Verteilung der Besetzungszahlen der Zustände eines Systems ...

2 Kapitel 1 Abb. 1.1 Wenn ein Teilsystem mit hohem Druck von einem zweiten mit niedrigem Dru... Abb. 1.2 Der Zusammenhang zwischen Druck und Volumen einer konstanten Stoffmenge... Abb. 1.3 Bei Auftragung des Drucks eines idealen Gases als Funktion von 1/ V bei... Abb. 1.4 Die Änderung des Volumens einer festen Stoffmenge eines idealen Gases m... Abb. 1.5 Bei konstantem Volumen ist auch der Zusammenhang zwischen Druck und Tem... Abb. 1.6 Ausschnitt aus der p , V , T -Fläche einer gegebenen Stoffmenge eines id... Abb. 1.7 Als Schnitte durch die in Abb. 1.6 dargestellte Fläche erhält man für k... Abb. A1 Abhängigkeit des Luftdrucks von der Höhe über dem Boden entsprechend der... Abb. A2 Eine typische Wetterkarte, hier für den Nordatlantik und angrenzende Geb... Abb. A3 Luftströmungen („Wind“, angedeutet durch die roten Pfeile) um Hoch- und ... Abb. 1.8 Der Druck eines Gases kommt durch den Aufprall seiner Moleküle auf die ... Abb. 1.9 Ein Molekül erreicht die rechte Wand genau dann innerhalb eines Zeitint... Abb. T1 Abb. 1.10 Um die Wahrscheinlichkeit zu berechnen, dass ein Molekül eine Geschwin... Abb. T1 Abb. 1.11 Die Geschwindigkeitsverteilung von Molekülen als Funktion der Temperat... Abb. 1.12 Zur Berechnung der Wahrscheinlichkeit, dass ein Molekül eine Geschwind... Abb. 1.13 Zusammenfassung der Schlussfolgerungen, die sich aus der Maxwell’schen... Abb. 1.14 Die vereinfachte Skizze zeigt, dass zwischen der mittleren Relativgesc... Abb. 1.15 Die Basis zur Berechnung der Stoßzahl und der mittleren freien Wegläng... Abb. 1.16 Die Änderung der potenziellen Energie zweier Moleküle mit ihrem Abstan... Abb. 1.17 (a) Experimentelle Isothermen von Kohlendioxid bei verschiedenen Tempe... Abb. 1.18 Die Variation des Kompressionsfaktors Z mit dem Druck für verschiedene... Abb. 1.19 Der Kompressionsfaktor Z wird bei niedrigem Druck gleich 1, aber die F... Abb. T1 Abb. T2 Abb. 1.20 Die grafische Lösung der kubischen Gleichung aus Beispiel 1.4. Abb. 1.21 Die Flächen möglicher Zustände, die die Van-der-Waals-Gleichung zuläss... Abb. 1.22 Van-der-Waals-Isothermen für verschiedene Werte von T / T krit. Die Van-d... Abb. 1.23 Auftragung der Kompressionsfaktoren von vier Gasen unter Verwendung vo...

3 Kapitel 2 Abb. 2.1 (a) Für ein offenes System sind Stoff- und Energieaustausch mit der Umg... Abb. T1 Abb. 2.2 (a) Durch einen endothermen Prozess sinkt die Temperatur eines adiabati... Abb. 2.3 Durch die Übertragung von Energie in Form von Wärme auf die Umgebung we... Abb. 2.4 Wenn ein System Arbeit verrichtet, so verursacht es eine geordnete Bewe... Abb. 2.5 Wenn ein Kolben der Grundfläche A um den Weg dz verschoben wird, überst... Abb. 2.6 Beispiel für ein Indikatordiagramm: Die von einem Gas bei Ausdehnung ge... Abb. 2.7 Die von einem idealen Gas bei reversibler, isothermer Expansion verrich... Abb. 2.8 Bombenkalorimeter mit konstantem Volumen. „Bombe” nennt man das innere ... Abb. 2.9 Die Innere Energie eines Systems nimmt bei steigender Temperatur zu; da... Abb. 2.10 Die Innere Energie eines Systems hängt von Volumen und Temperatur ab, ... Abb. T1 Abb. 2.11 Wenn ein System bei konstantem Druck sein Volumen ungehindert ändern k... Abb. 2.12 Ein Verbrennungskalorimeter, das bei konstantem Druck arbeitet, besteh... Abb. 2.13 Die Steigung der Tangente am Graphen der Enthalpie als Funktion der Te... Abb. 2.14 Bei zunehmender Temperatur nimmt die Enthalpie sowohl der Ausgangsstof... Abb. 2.15 Dynamisches Differenzialkalorimeter. Probe und Referenz werden in vone... Abb. 2.16 Thermogramm für das Protein Ubiquitin bei pH = 2,45. Bis zu einer Temp... Abb. 2.17 Schematische Darstellung der Versuchsapparatur bei der isothermen Titr... Abb. 2.18 Ergebnis eines ITC-Experiments. (a) Die schwarze Kurve zeigt die Leist... Abb. 2.19 Wenn sich Temperatur und Volumen eines Systems ändern (wie durch die v... Abb. 2.20 Eine Änderung der Inneren Energie dU wird durch Änderungen von V und T ... Abb. 2.21 Der Binnendruck π Tentspricht der Steigung der Funktion U ( V ) bei konst... Abb. 2.22 Die Innere Energie eines idealen Gases hängt bei konstanter Temperatur... Abb. 2.23 Schema der Versuchsanordnung, mit der Joule die Änderung der Inneren E... Abb. 2.24 Versuchsanordnung zur Messung des Joule-Thomson-Effektes. Das Gas dehn... Abb. 2.25 Prinzipskizze des Linde-Verfahrens. Das Gas wird im Kreislauf geführt;... Abb. 2.26 Die thermodynamische Grundlage des Joule-Thomson-Effektes: Durch das e... Abb. 2.27 Das Vorzeichen des Joule-Thomson-Koeffizienten μ hängt von den Prozess... Abb. 2.28 Inversionstemperaturen von drei realen Gasen: Stickstoff, Wasserstoff ... Abb. 2.29 Eine Zustandsänderung, bei der sich sowohl die Temperatur als auch das... Abb. 2.30 Eine Adiabate beschreibt die Abhängigkeit des Drucks vom Volumen bei d... Abb. 2.31 Daten eines DSC-Experiments mit Lysozym aus Hühnereiweiß.

4 Kapitel 3 Abb. 3.1 Die Richtung freiwilliger Zustandsänderungen für einen Ball, der den Bo... Abb. 3.2 Die mikroskopische Erklärung der Irreversibilität, die durch den Zweite... Abb. 3.3 (a) Eine Wärmekraftmaschine wandelt nur einen Teil der aus dem Wärmeres... Abb. 3.4 Der Zweite Hauptsatz der Thermodynamik in der Formulierung von Clausius... Abb. 3.5 Wenn die Wände eines Behälters sich von (b) nach (a) voneinander entfer... Abb. 3.6 Die Wärmeübertragung an das System führt dazu, dass die Moleküle zunehm... Abb. 3.7 In einem thermodynamischen Kreisprozess ist die Gesamtänderung einer Zu... Abb. 3.8 Die vier Teilschritte eines Carnot‐Kreisprozesses. In Schritt 1 steht d... Abb. 3.9 Das Prinzip des Carnot‐Kreisprozesses. Schritt 1 ist eine isotherme rev... Abb. 3.10 Die Energie q w(z. B. | q w| = 20 kJ) werde der Wärmekraftmaschine in Fo... Abb. 3.11 (a) Das Verfahren, mit dem wir die Gleichheit der Wirkungsgrade aller ... Abb. 3.12 Der Pfad, der hier durch die rötliche Linie repräsentiert ist, kann nä... Abb. 3.13 Wenn einem warmen Reservoir eine Wärmemenge entzogen wird, sinkt seine... Abb. A.1 (a) Wärme fließt nicht spontan von einem warmen zu einem kalten Reservo... Abb. 3.14 Die logarithmische Zunahme der Entropie eines idealen Gases bei einer ... Abb. 3.15 Die logarithmische Zunahme der Entropie eines Stoffs, der bei konstant... Abb. A.1 Die Beiträge der Kristalldefekte in wasserstoff‐ bzw. deuteriumdotierte... Abb. 3.16 Aus Daten zur Temperaturabhängigkeit von C p/ T lässt sich die Entropie ... Abb. 3.17. In einem nicht abgeschlossenen System kann sich die verrichtete Arbei... Abb. 3.18 Bei diesem Prozess nimmt die Entropie des Systems zu; daher darf die E... Abb. 3.19 Thermodynamischer Kreisprozess für die Diskussion der Freien Lösungs‐ ... Abb. 3.20 Änderung der Freien Enthalpie eines Systems (a) in Abhängigkeit von de... Abb. 3.21 Die Temperaturabhängigkeit der Freien Enthalpie wird durch die Entropi... Abb. 3.22 Die Druckabhängigkeit der Freien Enthalpie wird durch das Volumen best... Abb. 3.23 Die Differenz der Freien Enthalpien einer Flüssigkeit oder eines feste... Abb. 3.24 Bei konstantem Druck entspricht die Differenz der Freien Enthalpien ei... Abb. 3.25 Bei konstanter Temperatur variiert die molare Freie Enthalpie eines id... Abb. Z1 Der Fugazitätskoeffizient eines Van‐der‐Waals‐Gases, aufgetragen als Fun... Abb. 3.26 Der Otto‐Kreisprozess.