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Chemische Thermodynamik

Grundlagen, Übungen, Lösungen

AutorWalter Schreiter
VerlagWalter de Gruyter GmbH & Co.KG
Erscheinungsjahr2014
ReiheDe Gruyter Studium 
Seitenanzahl564 Seiten
ISBN9783110331073
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis39,95 EUR
the second, expanded edition of this textbook offers an even more detailed, readable, and understandable presentation of the fundamentals of chemical thermodynamics. Over 450 questions and exercises deal with topics that include ideal and real gases, homogeneous and heterogeneous chemical equilibrium reactions, phase equilibria, and bioenergetics, providing the student with comprehensive materials for study and practice.

Walter Schreiter, Erfurt, Germany.

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Inhaltsverzeichnis
Verwendete Symbole und Größen13
1 Theoretische Grundlagen17
1.1 Nullter Hauptsatz der Thermodynamik und die thermische Zustandsgleichung17
1.2 Erster Hauptsatz der Thermodynamik und die kalorische Zustandsgleichung28
1.3 Zweiter und dritter Hauptsatz der Thermodynamik, die Entropie und die kanonische Zustandsgleichung43
1.4 PartiellemolareGrößen54
1.5 Thermodynamische Potenziale60
1.6 Thermodynamisches Gleichgewicht68
1.6.1 Grundlagen und Sonderfälle68
1.6.2 Thermodynamik binärer Zweiphasensysteme77
1.7 HeterogeneGleichgewichte binärer Systeme93
1.7.1 Einführung93
1.7.2 Binäre Systeme „flüssig-flüssig“93
1.7.3 Binäre Systeme „flüssig-gasförmig“95
1.7.4 Binäre Systeme „flüssig-fest“108
1.8 HeterogeneGleichgewichte ternärer Systeme118
1.8.1 Die Darstellung der Zusammensetzung einer ternären Mischung118
1.8.2 Ternäre Systeme aus drei flüssigen Komponenten120
1.8.3 Ternäre Systememit festen Phasen125
1.8.4 Wässrige Lösungen von zwei Salzen128
2 Fragen ohne Antwort133
2.1 Der Zustand eines Systems133
2.2 Der nullte Hauptsatz und die thermische Zustandsgleichung der Stoffe134
2.3 Der ersteHauptsatz – Energie135
2.4 Entropie138
2.5 Thermodynamische Potenziale, Gibbs-Helmholtz-Gleichungen und Kriterien der Verlaufsrichtung chemischer Reaktionen139
2.6 Reaktionsisotherme, -isobare und -isochore139
2.7 Nernst’sche Gleichung140
2.8 Heterogene chemischeGleichgewichtsreaktionen141
2.9 Partielle molare Größen und thermodynamisches Gleichgewicht, Phasenübergänge141
2.10 Phasengleichgewichte binärer Systeme143
2.11 Phasengleichgewichte ternärer Systeme145
3 Fragenmit Antwort151
3.1 Der Zustand eines Systems151
3.2 Der nullte Hauptsatz und die thermische Zustandsgleichung der Stoffe159
3.3 Der ersteHauptsatz – Energie172
3.4 Entropie196
3.5 Thermodynamische Potenziale, Gibbs-Helmholtz-Gleichungen und Kriterien der Verlaufsrichtung chemischer Reaktionen204
3.6 Reaktionsisotherme, -isobare und -isochore209
3.7 Nernst’sche Gleichung221
3.8 Heterogene chemischeGleichgewichtsreaktionen223
3.9 Partielle molare Größen und thermodynamisches Gleichgewicht, Phasenübergänge226
3.10 Phasengleichgewichte binärer Systeme239
3.11 Phasengleichgewichte ternärer Systeme254
4 Aufgaben ohne Lösung271
4.1 Ideale und reale Gase271
4.2 Osmotischer Druck idealer Lösungen275
4.3 Joule-Thomson-Effekt275
4.4 Arbeit275
4.4.1 Volumenarbeit275
4.4.2 OsmotischeArbeit276
4.4.3 Oberflächenarbeit276
4.4.4 ElektrischeArbeit277
4.4.5 MagnetischeArbeit279
4.4.6 MechanischeArbeit281
4.5 Innere Energie und Enthalpie281
4.6 Kalorimetrie284
4.7 Satz vonHess289
4.8 Entropie292
4.9 Wirkungsgrad und Leistungszahl294
4.10 Atomkraft und ihre Alternativen im Spektrum der Energieerzeugung296
4.11 Homogene chemische Gleichgewichtsreaktionen297
4.11.1 Stickstoffverbindungen (N2, NH3, NOx)297
4.11.2 Kohlenstoff-Verbindungen (COx,KWS undDerivate)302
4.11.3 Schwefel-Verbindungen (SOx, SFx)308
4.11.4 Halogenwasserstoffe309
4.11.5 Redoxreaktionen310
4.11.6 Säure-Base-Reaktionen313
4.12 Heterogene chemischeGleichgewichtsreaktionen315
4.12.1 Kohlenstoff-Verbindungen und CaSO4-Hydrate315
4.12.2 Fällungsreaktionen317
4.12.3 Metalloxide318
4.12.4 Verteilung eines Stoffes zwischen zwei Phasen319
4.13 Phasengleichgewichte und Phasensysteme321
4.13.1 Phasenübergänge, Siedepunkterhöhung, Gefrierpunkterniedrigung, Molmassebestimmung321
4.13.2 Einkomponenten-Mehrphasensysteme324
4.13.3 Zweikomponenten-Zweiphasensysteme (Binäre Systeme)326
4.13.4 Ternäre Systeme328
4.14 Bioenergetik330
4.14.1 Enzyme330
4.14.2 Energieumsatz333
4.14.3 Stoffwechsel335
5 Lösungen345
5.1 Ideale und reale Gase345
5.2 Osmotischer Druck idealer Lösungen352
5.3 Joule-Thomson-Effekt352
5.4 Arbeit353
5.4.1 Volumenarbeit353
5.4.2 OsmotischeArbeit355
5.4.3 Oberflächenarbeit356
5.4.4 ElektrischeArbeit357
5.4.5 MagnetischeArbeit360
5.4.6 MechanischeArbeit363
5.5 Innere Energie undEnthalpie366
5.6 Kalorimetrie373
5.7 Satz vonHess382
5.8 Entropie386
5.9 Wirkungsgrad und Leistungszahl390
5.10 Atomkraft und ihre Alternativen im Spektrum der Energieerzeugung393
5.11 Homogene chemischeGleichgewichtsreaktionen404
5.11.1 Stickstoffverbindungen (N2, NH3, NOx)404
5.11.2 Kohlenstoff-Verbindungen (COx,KWS undDerivate)420
5.11.3 Schwefel-Verbindungen (SOx, SFx)436
5.11.4 Halogenwasserstoffe438
5.11.5 Redoxreaktionen440
5.11.6 Säure-Base-Reaktionen449
5.12 Heterogene chemischeGleichgewichtsreaktionen452
5.12.1 Kohlenstoff-Verbindungen und CaSO4-Hydrate452
5.12.2 Fällungsreaktionen457
5.12.3 Metalloxide459
5.12.4 Verteilung eines Stoffes zwischen zwei Phasen461
5.13 Phasengleichgewichte und Phasensysteme464
5.13.1 Phasenübergänge, Siedepunkterhöhung, Gefrierpunkterniedrigung, Molmassebestimmung464
5.13.2 Einkomponenten-Mehrphasensysteme472
5.13.3 Zweikomponenten-Zweiphasensysteme (Binäre Systeme)475
5.13.4 Ternäre Systeme479
5.14 Bioenergetik484
5.14.1 Enzyme484
5.14.2 Energieumsatz494
5.14.3 Stoffwechsel499
6 Strukturbilder und Zyklen531
Literaturverzeichnis539
Abbildungsverzeichnis541
Tabellenverzeichnis549
Namenregister551
Sachregister553

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