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Physikalische Chemie 2 (PC2)5 ECTS (englische Bezeichnung: Physical Chemistry 2)
Modulverantwortliche/r: Hans-Peter Steinrück Lehrende:
Dirk M. Guldi, Guido Sauer
Studienfächer/Prüfungsordnungsmodule:
Physikalische Chemie 2 (137301, 1 Semester, Turnus: jährlich (WS))
Startsemester: |
WS 2021/2022 | Dauer: |
1 Semester | Turnus: |
jährlich (WS) |
Präsenzzeit: |
60 Std. | Eigenstudium: |
90 Std. | Sprache: |
Deutsch |
Lehrveranstaltungen:
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: Das Modul ist im Kontext der folgenden Studienfächer/Vertiefungsrichtungen verwendbar:
- Chemie (Bachelor of Science): 3. Semester
(Po-Vers. 2020w | NatFak | Chemie (Bachelor of Science) | Gesamtkonto | weitere Pflichtmodule | Physikalische Chemie 2)
- Molecular Science (Bachelor of Science): 3. Semester
(Po-Vers. 2020w | NatFak | Molecular Science (Bachelor of Science) | Weitere Fachmodule | Physikalische Chemie 2)
Studien-/Prüfungsleistungen:
Physikalische Chemie 2 (Prüfungsnummer: 20311)
zugeh. "mein campus"-Prüfung: | - 20311 Physikalische Chemie 2 (Gewichtung: 100.0 %, Prüfung, Form: Klausur, Drittelnoten (mit 4,3), Dauer: 90, 5 ECTS, Prüfung).
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- 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 2021/2022, 1. Wdh.: WS 2021/2022
1. Prüfer: | Dirk M. Guldi (070707) |
- Termin: 24.02.2022, 13:30 Uhr, Ort: H1, H2, H3, C1, C3
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