Chemische Thermodynamik

Ähnliche Dokumente
Chemische Thermodynamik

Physikalische Chemie. Heinz Hug Wolfgang Reiser EHRMITTEL. EUROPA-FACHBUCHREIHE für Chemieberufe. 2. neu bearbeitete Auflage. von

Thermodynamik. Grundlagen und technische Anwendungen

Einführung in die chemische Thermodynamik

Inhaltsverzeichnis Allgemeine Grundlagen Fluide Phasen

Thermodynamik. Interpretation gegenseitiger Abhängigkeit von stofflichen und energetischen Phänomenen in der Natur

8.2 Thermodynamische Gleichgewichte, insbesondere Gleichgewichte in Mehrkomponentensystemen Mechanisches und thermisches Gleichgewicht

Grundkurs Chemie I und II

Inhalt. Atombau und Periodensystem ein untrennbarer Zusammenhang Chemische Bindung wie Teilchen zusammenhalten... 25

Inhaltsverzeichnis. Gernot Wilhelms. Übungsaufgaben Technische Thermodynamik ISBN: Weitere Informationen oder Bestellungen unter

8.2 Thermodynamische Gleichgewichte, insbesondere Gleichgewichte in Mehrkomponentensystemen Mechanisches und thermisches Gleichgewicht

6.4.2 VerdampfenundEindampfen Destillieren und Rektifizieren Absorbieren

Thermodynamik. Eine Einführung in die Grundlagen. Von. Dr.-Ing. Hans Dieter Baehr. o. Professor an der Technischen Hochschule Braunschweig

Prinzipien des chemischen Gleichgewichts

Vorlesung Allgemeine Chemie: Thermodynamik, Gase Flüssigkeiten, Lösungen

Modul Katalyse. Katalyse. Martin O. Symalla

VTG (Verfahrenstechnik Grundlagen)

Physikalische Chemie

Physikalische Chemie: Kreisprozesse

Allgemeine Chemie für Biologen

Die Companion Website (CWS) zum Buch Kapitel 1 Einleitung und chemische Begriffsbestimmung 17

Inhaltsverzeichnis. Formelzeichen, Indizes, Abkürzungen und Definitionen. 1 Einleitung 1. 2 Grundlagen 3. Inhaltsverzeichnis

Fachschulen für Land-, Hauswirtschaft und Ernährung Dietenheim. Fachschule für: LANDWIRTSCHAFT. Lehrplan aus dem Fach: Chemie

Chemie Zusammenfassung KA 2

Inhaltsverzeichnis XVII. Häufig verwendete Formelzeichen. 1 Allgemeine Grundlagen l

Die innere Energie eines geschlossenen Systems ist konstant

Curriculum Fach: Chemie Klasse: 8 Hölderlin-Gymnasium Nürtingen. Chemie

Übungen zur VL Chemie für Biologen und Humanbiologen Lösung Übung 6

Kompendium der allgemeinen und anorganischen Chemie

Gliederung Thema Buch Heft

Chemie für Biologen. Vorlesung im. WS 2004/05 V2, Mi 10-12, S04 T01 A02. Paul Rademacher Institut für Organische Chemie der Universität Duisburg-Essen

Klausur Physikalische Chemie für TUHH (Chemie III)

Für die Abhängigkeit der Freiheitsgrade von der Zahl der Komponenten und der Phasen eines Systems existiert die Gibbs sche Phasenregel: F = K P + 2

Formelsammlung zur Vorlesung Physikalische Chemie I (Thermodynamik)

Thermodynamik: Definition von System und Prozess

Der Carnotsche Kreisprozess

Allgemeine Chemie. SS 2014 Thomas Loerting. Thomas Loerting Allgemeine Chemie

Grundkurs Chemie 1und 11

6 Thermodynamik Isotherme Volumenänderung Adiabatische Volumenänderung Verflüssigung von Gasen...4

Institut für Eisen- und Stahl Technologie. Seminar 2 Binäre Systeme Fe-C-Diagramm. Dipl.-Ing. Ch.

Musterklausur 1 zur Allgemeinen und Anorganischen Chemie

Abb. 1: Exotherme und endotherme Reaktionen Quelle:

Allgemeine Chemie. Die chemische Reaktion

Sven Gramatke. ANORGANISCH Einstieg. in die anorganische Chemie. 1. Auflage. April 2013

Aufgaben aus der Chemie und Lösungsstrategien

Dissoziation, ph-wert und Puffer

3. MESSUNG VON REAKTIONSWÄRMEN IM BOMBENKALORIMETER

Thermodynamik des Kraftfahrzeugs

Thermodynamik II. für den Studiengang Computational Engineering Science. H. Pitsch, B. Binninger Institut für Technische Verbrennung Templergraben 64

Grundlagen der Allgemeinen und Anorganischen Chemie

2.11 Innere Energie und Enthalpie für Gasgemische

VERSUCH 16 CHEMISCHES GLEICHGEWICHT IN DER GASPHASE

CHEMIE 7. Klasse - (Kernstoff) ORG. Bausteine der Stoffe: Aufbau der Atome Aufbau der Elektronenhülle Atommodelle: Dalton, Bohr Orbitalmodell

wegen Massenerhaltung

Thermodynamik Formelsammlung

Verflüssigung von Gasen / Joule-Thomson-Effekt

Physikalische Chemie und Biophysik

Inhaltsverzeichnis. vii

Bauchemische Grundlagen Allgemeine Grundlagen

Fakultät Chemie Physikalische Chemie I

Tabellen und Formelsammlung Chemie

Was ist Physikalische Chemie? Die klassischen Teilgebiete der Physikalischen Chemie sind:

Chem. Grundlagen. ure-base Begriff. Das Protonen-Donator-Akzeptor-Konzept. Wasserstoff, Proton und Säure-Basen. Basen-Definition nach Brønsted

Modul Chemische Thermodynamik: Reaktionsenthalpie

Inhaltsverzeichnis. Hans-Joachim Kretzschmar, Ingo Kraft. Kleine Formelsammlung Technische Thermodynamik ISBN:

Statistische Physik I

Grundlagen- / Ergänzungs- / Präferenzfach

Überblickstabelle NAWI-Kompetenzbereiche / HTL Informationstechnologie; Höhere Lehranstalt

Kleine Formelsammlung Technische Thermodynamik

0.3 Formeln, Gleichungen, Reaktionen

Grundlagen der Chemie Verschieben von Gleichgewichten

Konstitution ternärer Systeme

Einführung in Werkstoffkunde Zustandsdiagramme

Thermische Verfahrenstechnik I. Prof. Dr.-Ing. B. Platzer Folie 1 University of Applied Sciences Kaiserslautern

Vorlesung Anorganische Chemie

Chemische Reaktionen

Fundamentalgleichung für die Entropie. spezifische Entropie: s = S/m molare Entropie: s m = S/n. Entropie S [S] = J/K

Einführung in die Physikalische Chemie: Inhalt

2.6 Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik

Prüfungsfragenkatalog für Physik für Pharmazeuten (Prof. A. Kungl)

Handreichungen zum Lehrplan Chemie

Erhöhung der inneren Energie durch Temperaturerhöhung um ΔT: 1. Hauptsatz (einfache Form): ΔU = ΔQ + ΔW ;

Grundwissen Chemie 9. Klasse SG

Grundwissen Chemie Mittelstufe (9 SG)

7. Tag: Säuren und Basen

5. Energieumwandlungen als reversible und nichtreversible Prozesse 5.1 Reversibel-isotherme Arbeitsprozesse Energiebilanz für geschlossene Systeme

Chemische Verbrennung

Bindung in Kohlenwasserstoffmolekülen

Kristallographisches Praktikum I

Diese Grundwissensheft wurde uns freundlicherweise zur Verfügung gestellt von. StRin W. Habelitz-Tkotz,

6. Tag: Chemisches Gleichgewicht und Reaktionskinetik

Formelsammlung physikalische Chemie Seite 1

Fällungsreaktion. Flammenfärbung. Fällungsreaktion:

Gegenstand der letzten Vorlesung

ALBERT-EINSTEIN-GYMNASIUM

Kurzgefaßtes Lehrbuch für Studenten mit 902 Kontrollfragen. Klaus Beyerrnann

Erwin Riedel, Christoph Jan. Übungsbuch. Allgemeine und Anorganische Chemie. 3. Auflage DE GRUYTER

Formelsammlung Chemie

B Chemisch Wissenwertes. Arrhénius gab 1887 Definitionen für Säuren und Laugen an, die seither öfter erneuert wurden.

Rupprecht-Gymnasium München Fachschaft Chemie. Grundwissen der 9. Klasse NTG

Transkript:

Walter Schreiter Chemische Thermodynamik Grundlagen, Ubungen, Lösungen Oe Gruyter

Inhalt Verwendete Symbole und Größen................................. XI Theoretische Grundlagen.... 1.1 Nullter Hauptsatz der Thermodynamik und die thermische Zustandsgleichung....... 1.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik und die kalorische Zustandsgleichung... 12 1.3 Zweiter und dritter Hauptsatz der Thermodynamik, die Entropie und die kanonische Zustandsgleichung................................ 23 1.4 Partielle molare Größen..................................... 33 1.5 Thermodynamische Potenziale................................ 39 1.6 Thermodynamisches Gleichgewicht... 42 1.6.1 Grundlagen und Sonderfälle............................ 42 1.6.2 Thermodynamik binärer Zweiphasensysteme..., 51 l.7 Heterogene Gleichgewichte binärer Systeme... 66 1.7.1 Einführung....................................... 66 1.7.2 Binäre Systeme "flüssig-flüssig"......................... 67 1.7.3 Binäre Systeme "flüssig-gasförmig"................ 68 1.7.4 Binäre Systeme "flüssig-fest"........................... 82 1.8 Heterogene Gleichgewichte ternärer Systeme...................... 92 1.8.1 Die Darstellung der Zusammensetzung einer ternären Mischung... 92 1.8.2 Ternäre Systeme aus drei flüssigen Komponenten............. 93 1.8.3 Ternäre Systeme mit festen Phasen....................... 99 1.8.4 Wässrige Lösungen von zwei Salzen...................... 103 2 Fragen ohne Antwort... 107 2.1 Der Zustand eines Systems................................... 107 2.2 Der nullte Hauptsatz und die thermische Zustandsgleichung der Stoffe..... 108 2.3 Der erste Hauptsatz - Energie................................. 109 2.4 Entropie... I 12 2.5 Thermodynamische Potenziale, Gibbs-Helmholtz-Gleichungen und Kriterien der Verlaufsrichtung chemischer Reaktionen................ 113

VIII Inhalt 2.6 Reaktionsisothenne, -isobare und -isochore... 113 2.7 Nernst'sche Gleichung...................................... 114 2.8 Heterogene chemische Gleichgewichtsreaktionen... 114 2.9 Partielle molare Größen und thennodynamisches Gleichgewicht, Phasenübergänge... 115 2.10 Phasengleichgewichte binärer Systeme... 116 2.11 Phasengleichgewichte ternärer Systeme.......................... 119 3 Fragen mit Antwort.......................................... 125 3.1 Der Zustand eines Systems..., 125 3.2 Der nullte Hauptsatz und die thermische Zustandsgleichung der Stoffe..., 133 3.3 Der erste Hauptsatz - Energie..., 146 3.4 Entropie... 169 3.5 Thennodynamische Potenziale, Gibbs-Helmholtz-Gleichungen und Kriterien der Verlaufsrichtung chemischer Reaktionen..., 177 3.6 Reaktionsisothenne, -isobare und -isochore... 181 3.7 Nernst'sche Gleichung..., 193 3.8 Heterogene chemische Gleichgewichtsreaktionen... 195 3.9 Partielle molare Größen und thermodynamisches Gleichgewicht, Phasenübergänge... 198 3.10 Phasengleichgewichte binärer Systeme 3.11 Phasengleichgewichte ternärer Systeme 209 224 4 Aufgaben ohne Lösung 241 4.1 4.2 4.3 4.4 Ideale und reale Gase 241 Osmotischer Druck idealer Lösungen... 244 Joule-Thomson-Effekt...................................... 245 Arbeit... " "... ".... 245 4.4.1 Volumenarbeit... 245 4.4.2 Osmotische Arbeit..., 246 4.4.3 Oberftächenarbeit..., 247 4.4.4 Elektrische Arbeit................................... 247 4.4.5 Magnetische Arbeit... 248 4.4.6 Mechanische Arbeit..................... 250

Inhalt IX 4.5 Innere Energie und Enthalpie................................. 250 4.6 Kalorimetrie... 253 4.7 Satz von Hess............................................ 257 4.8 Entropie... 260 4.9 Wirkungsgrad und Leistungszahl... 262 4.10 Homogene chemische Gleichgewichtsreaktionen.................... 264 4.10.1 Stickstoffverbindungen (N 2, NH 3, NO x )... 264 4.l0.2 Kohlenstoff-Verbindungen (CO x ' KWS und Derivate).......... 269 4.10.3 Schwefel-Verbindungen (SOx' SF x )....................... 274 4.10.4 Halogenwasserstoffe................................. 275 4.10.5 Redoxreaktionen... 276 4.10.6 Säure-Base-Reaktionen... 279 4.11 Heterogene chemische Gleichgewichtsreaktionen................ 281 4.l1.1 Kohlenstoff-Verbindungen und CaS0 4 -Hydrate... 281 4.11.2 Fällungsreaktionen.................................. 283 4.11.3 Metalloxide... 285 4.l1.4 Nernst-Verteilung... 285 4.12 Phasengleichgewichte und Phasensysteme........................ 286 4.12.1 Phasenübergänge, Siedepunkterhöhung, Gefrierpunkterniedrigung, Molmassebestimmung............. 286 4.l2.2 Einkomponenten-Mehrphasensysteme... 288 4.12.3 Zweikomponenten-Zweiphasensysteme (Binäre Systeme)... 290 4.l2.4 Ternäre Systeme.................................... 292 4.13 Bioenergetik... 295 4.13.1 Enzyme... 295 4.13.2 Energieumsatz..................................... 298 4.13.3 Stoffwechsel... 300 5 Lösungen... 311 5.1 Ideale und reale Gase... 311 5.2 Osmotischer Druck idealer Lösungen... 317 5.3 Joule-Thomson-Effekt... 318 5.4 Arbeit 318 5.4.1 Volumenarbeit............................... 318 5.4.2 Osmotische Arbeit.................................. 321 5.4.3 Oberflächenarbeit... " 321 5.4.4 Elektrische Arbeit................................... 322 5.4.5 Magnetische Arbeit... 325 5.4.6 Mechanische Arbeit.............................. 328

X Inhalt 5.5 Innere Energie und Enthalpie................................. 332 5.6 Kalorimetrie...... 338 5.7 Satz von Hess............................................ 345 5.8 Entropie... 350 5.9 Wirkungsgrad und Leistungszahl... 354 5.10 Homogene chemische Gleichgewichtsreaktionen.................... 357 5.10.1 Stickstoffverbindungen (N 2, NH 3, NO x )... 357 5.10.2 Kohlenstoff-Verbindungen (CO x, KWS und Derivate)... " 373 5.10.3 Schwefel-Verbindungen (SOx, SFx)....................... 389 5.10.4 Halogenwasserstoffe................................. 391 5.1 0.5 Redoxreaktionen... 393 5.10.6 Säure-Base-Reaktionen... 402 5.11 Heterogene chemische Gleichgewichtsreaktionen................. 406 5.11.1 Kohlenstoff-Verbindungen und CaS04-Hydratc.............. 406 5.11.2 Fällungsreaktionen.................................. 411 5.11.3 Metalloxide... 413 5.11.4 Nernst-Verteilung... 414 5.12 Phasengleichgewichte und Phasensysteme........................ 415 5.12.1 Phasenübergänge, Siedepunkterhöhung, Gefrierpunkterniedrigung, Molmassebestimmung............. 415 5.12.2 Einkomponenten-Mehrphasensysteme... 422 5.12.3 Zweikomponenten-Zweiphasensysteme (Binäre Systeme)... 425 5.12.4 Ternäre Systeme.................................... 429 5.13 Bioenergetik... 434 5.l3.1 Enzyme... 434 5.13.2 Energieumsatz..................................... 443 5.13.3 Stoffwechsel... 450 6 Strukturbilder und Zyklen..................................... 481 Literaturverzeichnis.... 489 Abbildungsverzeichnis... "... 491 Tabellenverzeichnis. " '" "... '".... 499 Namenregister... ".. '"... "... ".... 501 Sachregister " 'O, '" 503