Skript Chemische Thermodynamik

Formelsammlung

Formelsammlung Biothermodynamik

1. Einleitung
2. Grundbegriffe, formale Struktur der Thermodynamik
   1. Grundbegriffe und Definitionen
   2. Der 1. Hauptsatz und Austauschvariable
   3. Gibbssche Fundamentalgleichung für Einstoffsysteme mit konstanter Stoffmenge
   4. Zweiter Hauptsatz der Thermodynamik (Axiom)
   5. Zustandsgrößen von Mischphasen
3. Fundamentalgleichung von Gemischen, chemisches Potenzial
4. Legendre-Transformation, Thermodynamische Potenziale
5. Euler-Gleichungen, partielle molare Zustandsgrößen
   1. Euler-Gleichungen
   2. Partielle molare Zustandsgrößen
6. Gibbs-Helmholtzsche Gleichungen, Maxwellsche Relationen
7. Das thermodynamische Gleichgewicht
   1. Das Phasengleichgewicht
   2. Das Reaktionsgleichgewicht
   3. Stabilität
   4. Die Gibbssche Phasenregel
8. Das chemische Potenzial von Fluiden
   1. Das chemische Potenzial reiner Stoffe
   2. Das chemische Potenzial einer Komponente in einer Mischung
      1. Bezugszustände reines ideales Gas und reiner Stoff
      2. Bezugszustand ideal verdünnte Lösung
      3. Berechnung von Gemischfugazitätskoeffizienten
      4. Zusammenfassung
9. Mischungs- und Exzessgrößen
   1. Mischungen
   2. Lösungen
10. Lösungsgleichgewichte von Feststoffen
    1. Phänomene
    2. Isotherme Dampfdruckerniedrigung
    3. Isobare Siedepunktserhöhung und isobare Gefrierpunktserniedrigung
    4. Osmotischer Druck (Membrangleichgewicht)
    5. Lösungsgleichgewichte und metastabile Bezugszustände
11. Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichte
    1. Allgemeine Beziehungen
    2. Dampf-Flüssigkeits-Gleichgewichte binärer Systeme
       1. Reale Gemische bei niedrigen Drücken
       2. Phasengleichgewichte mit überkritischen Komponenten (Hochdruckphasengleichgewichte)
       3. Praktische Berechnungen von Phasengleichgewichten
    3. Flüssig-Flüssig-Gleichgewichte
12. Chemische Reaktionen und Massenwirkungsgesetz
    1. Homogene Reaktionen
       1. Homogene Reaktionen in der flüssigen Phase
       2. Homogene Gasreaktionen
    2. Heterogene Reaktionen
    3. Massenwirkungsgesetz und Stoffbilanz
    4. Energieumsetzung bei chemischen Reaktionen
    5. Ermittlung von Enthalpien, Entropien und Gleichgewichtskonstanten
       1. Standardzustände für Enthalpie und Entropie
       2. Gleichgewichtskonstanten
    6. Verschiebung des Gleichgewichts
    7. Entropieerzeugung und maximal gewinnbare Arbeit
       1. Systeme ohne Entnahme von Nutzarbeit
       2. Reversible Reaktionen am Beispiel von Brennstoffzellen
13. Elektrolytlösungen und Phasengleichgewichte
    1. Verallgemeinertes Gesetz von Henry für schwache Elektrolyte
    2. Aktivitätskoeffizienten in Elektrolytlösungen
    3. Phasengleichgewichte starker Elektrolyte
       1. Das SO₂/Sulfit/Bisulfit-System
       2. Das CO₂/Carbonat/Bicarbonat-System