14213 - Physikalische Chemie I Modulübersicht

Modulnummer: 14213
Modultitel:Physikalische Chemie I
  Physical Chemistry I
Einrichtung: Fakultät 2 - Umwelt und Naturwissenschaften
Verantwortlich:
  • Prof. Dr. rer. nat. habil. Acker, Jörg
Lehr- und Prüfungssprache:Deutsch
Dauer:1 Semester
Angebotsturnus: jedes Wintersemester
Leistungspunkte: 6
Lernziele:Nach der Teilnahme am Modul ist der Studierende in der Lage, die grundlegenden Zusammenhänge der chemischen Thermodynamik zur Beschreibung von chemischen Reaktionen und Gleichgewichtsprozessen, von Phasenumwandlungen sowie von Mischungen und Mischungsprozessen zu bewerten. Dies beinhaltet ein fundiertes Verständnis der mathematisch-physikalischen Methodik der Thermodynamik und die Fähigkeit, diese auf konkrete Fragestellungen (Rechenaufgaben) anwenden zu können. Die Studierenden sollen befähigt werden, dass erworbene Wissen selbständig und fachübergreifend auf Fragen der Chemie anwenden zu können (z.B. Trennungsgang, technische Stofftrennprozesse).
Nach der Teilnahme am Modul ist der Studierende in der Lage die theoretischen Grundlagen zur Beschreibung elektrochemischer Gleichgewichtsprozesse anhand der Begriffe und Konzepte des elektrochemischen Potentials, der Galvani-Spannung, der Gleichgewichtszellspannung sowie der elektrochemischen Spannungsreihe anhand von Nernst-Gleichungstypen anzuwenden und zu bewerten.
Nach der Teilnahme am Modul ist der Studierende in der Lage, am Beispiel der Formalkinetik die grundlegenden Zusammenhänge und Beschreibungsformen der chemischen Kinetik, die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit sowie grundlegende experimentelle und rechnerische Vorgehensweisen zur Ermittlungen von Reaktionsordnungen und Geschwindigkeitskonstanten zu analysieren.
Inhalte:
  • Thermische und kalorische Zustandsgleichungen reiner Stoffe
  • Die thermodynamische Behandlung von Mischungsgrößen
  • Die Hauptsätze der Thermodynamik
  • Thermodynamische Größen: Energie, Enthalpie, Entropie, Freie Enthalpie und Energie, das chemische Potential
  • Thermochemie, Chemisches Gleichgewicht und Phasengleichgewichte
  • Das elektrochemische Potential und das elektrochemische Gleichgewicht, die elektrochemische Doppelschicht, Galvani-Spannung, Gleichgewichtszellspannung, elektrochemische Spannungsreihe, Elektroden: Bezugselektroden, Elektroden erster und zweiter Art, ionenselektive Elektroden, Grundzüge der Debye-Hückel-Theorie
  • Grundlagen der chemischen Formalkinetik: Zeitgesetze homogener Reaktionen, Bestimmung von Reaktionsordnung und Geschwindigkeitskonstante, die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit
Empfohlene Voraussetzungen:Grundlagen der Physik - 14204, Allgemeine Chemie - 12264, Anorganische Chemie - 12265, Höhere Mathematik T1 - 11107, Höhere Mathematik T2 - 11108
Zwingende Voraussetzungen:keine
Lehrformen und Arbeitsumfang:
  • Vorlesung / 60 Stunden
  • Seminar / 15 Stunden
  • Selbststudium / 105 Stunden
Unterrichtsmaterialien und Literaturhinweise:P.W. Atkins, J. de Paula „Physikalische Chemie“, 4. Aufl., Wiley-VCH, 2006;
G. Wedler „Lehrbuch der Physikalischen Chemie“, 5. Aufl., Wiley-VCH, 2004;
H. Weingärtner, “Chemische Thermodynamik, Einführung für Chemiker und Chemieingenieure“ Teubner Studienbücher Chemie, 2006
S.R. Logan „Grundlagen der Chemischen Kinetik“, VCH, 1997
C.H. Hamann, W. Vielstich, Elektrochemie, 4. Aufl., Wiley-VCH, 2005
Modulprüfung:Modulabschlussprüfung (MAP)
Prüfungsleistung/en für Modulprüfung:Klausur (benotet), Dauer 180 min
Bewertung der Modulprüfung:Prüfungsleistung - benotet
Teilnehmerbeschränkung:keine
Zuordnung zu Studiengängen:
  • Bachelor (universitär) / Angewandte Naturwissenschaften / PO 2024
  • Bachelor (universitär) - Duales Studium, ausbildungsintegrierend / Angewandte Naturwissenschaften - dual / PO 2025
  • Bachelor (universitär) - Duales Studium, praxisintegrierend / Angewandte Naturwissenschaften - dual / PO 2025
Bemerkungen:Das Modul wird nich angeboten im WiSe 24/25.
Veranstaltungen zum Modul:
  • Vorlesung Physikalische Chemie I
  • Seminar Physikalische Chemie I
  • Modulprüfung Physikalische Chemie I (Klausur)
Veranstaltungen im aktuellen Semester:
  • keine Zuordnung vorhanden