Physikalische Chemie. Peter W. Atkins

dass sich das Fachgebiet in einem steten Wandel befindet.

       Abschnittsübergreifende Aufgaben

      Abschnittsübergreifende Aufgaben

      A3.1 Eine Probe, die 1,00 mol Gasmoleküle enthält, wird durch die Zustandsgleichung pV_m = RT(1+Bp) beschrieben. Ihre Anfangstemperatur betrage 373 K. Durch Joule-Thomson-Expansion (siehe Abschn. 2.4) verringert sich ihr Druck von 100 atm auf 1,00 atm. Berechnen Sie ΔT und ΔS des Gases für diesen Prozess. Gegeben sind K atm⁻¹, B = −0,525(K/T)atm⁻¹. Alle Größen sollen im betrachteten Temperaturbereich konstant sein.

      A3.2 Diskutieren Sie die Zusammenhänge zwischen der thermodynamischen und der statistischen Definition der Entropie.

      Jeder Fokus schließt mit Aufgaben, zu deren Lösung die kreative Anwendung von Wissen aus verschiedenen Abschnitten des Fokus nötig ist.

       Zusatzinformationen

      Zusatzinformation1: Die Fugazität

      Zur Lösung von praktischen Aufgaben in der Physikalischen Chemie muss man oft die Betrachtung idealisierter Systeme verlassen und reale Systeme behandeln. Meist ist es dabei zweckmäßig, die für die idealen Systeme abgeleiteten Gleichungen in ihrer äußeren Form zu übernehmen und die Unterschiede zum idealen Verhalten möglichst einfach (etwa durch Korrekturterme) auszudrücken. Für die Druckabhängigkeit der molaren Freien Enthalpie eines idealen Gases gilt beispielsweise

      (Z1a)

      Für ein reales Gas ersetzen wir den Druck p durch einen effektiven Druck f, die Fugazität. (Die Fugazität hat die Dimension eines Drucks; der Name kommt aus dem Lateinischen und bedeutet etwa „Flüchtigkeit“). Es ist dann

      (Z1b)

      Hier finden Sie Material, das über die Informationen im Haupttext hinausgeht und mit dem Sie Ihr Wissen erweitern können.

      Danksagung

Ein so umfangreiches Buch wie dieses hätte nicht geschrieben werden können ohne die Mitwirkung zahlreicher Personen. Wir möchten den Hunderten von Menschen danken, die zu den ersten zehn²⁾ Auflagen der „Physikalischen Chemie“ beigetragen haben. Viele Personen, darunter auch Studierende, haben uns zur zehnten Auflage Hinweise gegeben und Entwürfe für die Kapitel der elften³⁾ Auflage kritisch durchgesehen und kommentiert. Wir möchten den folgenden Kolleginnen und Kollegen unsere Dankbarkeit zum Ausdruck bringen:

       Andrew J. Alexander, University of Edinburgh

       Stephen H. Ashworth, University of East Anglia

       Mark Berg, University of South Carolina

       Eric Bittner, University of Houston

       Melanie Britton, University of Birmingham

       Eleanor Campbell, University of Edinburgh

       Andrew P. Doherty, Queen’s University of Belfast

       Rob Evans, Aston University

       J.G.E. Gardeniers, University of Twente

       Ricardo Grau-Crespo, University of Reading

       Alex Grushow, Rider University

       Leonid Gurevich, Aalborg University

       Ronald Haines, University of New South Wales

       Patrick M. Hare, Northern Kentucky University

       John Henry, University of Wolverhampton

       Karl Jackson, Virginia Union University

       Carey Johnson, University of Kansas

       George Kaminski, Worcester Polytechnic Institute

       Scott Kirkby, East Tennessee State University

       Kathleen Knierim, University of Louisiana at Lafayette

       Jeffry Madura, University of Pittsburgh

       David H. Magers, Mississippi College

       Kristy Mardis, Chicago State University

       Paul Marshall, University of North Texas

       Laura R. McCunn, Marshall University

       Allan McKinley, University of Western Australia

       Joshua Melko, University of North Florida

       Yirong Mo, Western Michigan University

       Gareth Morris, University of Manchester

       Han J. Park, University of Tennessee at Chattanooga

       Rajeev Prabhakar, University of Miami

       Gavin Reid, University of Leeds

       Chad Risko, University of Kentucky

       Nessima Salhi, Uppsala University

       Daniel Savin, University of Florida

       Richard W. Schwenz, University of Northern Colorado

       Douglas Strout, Alabama State University

       Steven Tait, Indiana University

       Jim Terner, Virginia Commonwealth University

       Timothy Vaden, Rowan University

       Alfredo Vargas, University of Sussex

       Darren Walsh, University of Nottingham

       Collin Wick, Louisiana Tech University

       Shoujun Xu, University of Houston

       Renwu Zhang, California State University

       Wuzong Zhou, St Andrews University

      Wir möchten uns auch bedanken bei Michael Clugston für das Korrekturlesen des gesamten Buches sowie bei Peter Bolgar, Haydn Lloyd, Aimee North, Vladimiras Oleinikovas, Stephanie Smith und James Keeler für das Verfassen eines brandneuen Lösungsbuches. Ferner danken wir unseren Lektoren Jonathan Crowe von Oxford University Press (Vereinigtes Königreich) und Jason Noe von Oxford University Press (USA) und ihren Teams für ihre Unterstützung, ihren Rat, ihre Ermutigung und ihre Geduld.

      1 2) englischen (Anmerkung des Verlags)

      2 3) englischen (Anmerkung des Verlags)

      Prolog – Energie, Temperatur und Chemie

      Das Konzept der Energie begleitet uns in allen Themenbereichen der Chemie. Es ermöglicht uns, Molekülstrukturen, chemische Reaktionen und viele andere Vorgänge zu verstehen. Bei manchen Reaktionen wird Energie freigesetzt; andere Reaktionen benötigen die Zufuhr von Energie, um ablaufen zu können. In diesem Prolog wollen wir uns einen ersten Überblick über die Bedeutung der Energie verschaffen – die genaue