Physikalische Chemie 2 (PC2)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Physical Chemistry 2)
(Prüfungsordnungsmodul: Physikalische Chemie 2)

Lehrveranstaltungen:

• • Physikalische Chemie 2
    (Vorlesung, 2 SWS, Dirk M. Guldi, Mo, Mi, 10:15 - 12:00, H1 Egerlandstr.3)
  • Physikalische Chemie 2 - Übung
    (Übung, 2 SWS, Dirk M. Guldi et al.)

Inhalt:

• Einführung in die Prinzipien der Quantentheorie: Aufbau der Atome, Eigenschaften von Elektronen, Eigenschaften von Licht (Strahlungsgesetz, Photoeffekt, Comptoneffekt), Dualismus Welle-Teilchen, Spektrallinien von Atomen, Bohr’sches Atommodell

• Schrödinger-Gleichung: Energie und Wellenfunktion, Potenzialtöpfe/Potenzialwall, starrer Rotator, harmonischer Oszillator

• Wasserstoffatom: Winkel- und Radialanteil der Schrödinger-Gleichung, Eigenfunktionen, Drehimpuls und Quantenzahlen

• Atomaufbau und Periodensystem: Spektren wasserstoffähnlicher Atome, Spektren von Alkali- und von Mehrelektronenatomen, Röntgen- und Auger-Prozess, Pauli-Prinzip und Hund’sche Regel

• Chemische Bindung: Ionenbindung, kovalente Bindung, metallische Bindung, van der Waals-Bindung, Wasserstoff-Brücken-Bindung

• Kinetik: Reaktionsordnung, Folge- und Parallelreaktionen, Temperaturabhängigkeit der Reaktionsgeschwindigkeit, experimentelle Methoden, mikroskopische Reversibilität, chemische Relaxation, Quasistationarität, Reaktionsmechanismen

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• geben die Prinzipien der Quantentheorie wieder und diskutieren die Analogien zur Mechanik

• nennen die Eigenschaften von Elektronen und Licht und erläutern den Dualismus Welle – Teilchen

• erläutern das Bohrsche Atommodell und interpretieren die Spektrallinien der Atome

• wenden die Schrödinger-Gleichung auf einfache Systeme wie z. B. Teilchen in Kasten oder Potenzialtopf, Rotator und Oszillator an

• beschreiben das Wasserstoffatom mit Hilfe der Schrödinger-Gleichung und diskutieren die Bedeutung der Quantenzahlen

• interpretieren die Spektren von Ein- und Mehrelelektronenatomen und erschließen den Aufbau des Periodensystems

• erläutern die Grundzüge chemischer Bindungen und unterscheiden die verschiedenen Bindungsarten

• erläutern die Grundbegriffe der Kinetik

• ermitteln die Geschwindigkeitsgesetze für chemische Reaktionen und erläutern den Einfluss der Temperatur

• skizzieren experimentelle Methoden und Auswertungen kinetischer Messungen

• erläutern die Kinetik komplizierterer Reaktionen mittels der Prinzipien der mikroskopischen Reversibilität und der Quasistationarität

• wenden physikalisch-chemische Gesetze zur Lösung von Übungsaufgaben an und berechnen physikalische Größen.

Literatur:

G. Wedler, H.-J. Freund: Lehrbuch der Physikalischen Chemie (Wiley-VCH),
P. W. Atkins, C. A.. Trapp: Physikalische Chemie (Wiley-VCH)

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Chemie (Bachelor of Science): 3. Semester
   (Po-Vers. 2020w | NatFak | Chemie (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | weitere Pflichtmodule | Physikalische Chemie 2)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Physikalische Chemie 2 (Prüfungsnummer: 20311)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 100.0 %

weitere Erläuterungen:
W90 (PL): Klausur (90 Minuten) oder Alternativ-Prüfung gemäß Corona-Satzung!
Berechnung der Modulnote: 100% Klausurnote

Erstablegung: WS 2022/2023, 1. Wdh.: WS 2022/2023

1. Prüfer:

Dirk M. Guldi