Inhalt des Teils III ist die thermodynamische und kinetische Beschreibung chemi­ scher Reaktionen, sozusagen das eigentliche Ziel der Physikalischen Chemie seit jeher. Die ersten beiden Teile stellen in diesem Sinne die physikalischen Grundlagen zur Behandlung reagierender Materie zur Verfügung; auf sie wird verwiesen, wenn es um molekül- oder systemspezifische Vorstellungen geht. Der Teil III beginnt nach einer Einfiihrung in die Thermochemie mit der Behandlung chemischer und elektrochemischer Reaktionen bzw. Gleichgewichte und geht dann in getrennten Kapiteln auf die Kinetik homogener und heterogener Reaktionen ein. Während die Gleichgewichtsthermodynamik von Reaktionen noch abgeschlossen darstellbar ist - Schwierigkeiten bereiten hier höchstens die verschie­ den definierten Standard- bzw. Bezugszustände - äußert sich in der Kinetik die große Vielfalt der Chemie an sich: Empirische Erfahrungen gepaart mit scheinbar gegensätzli­ chen Theorien und Vorstellungen. Dasselbe gilt auch für die Photochemie, die dort be­ ginnt, wo die Molekülspektroskopie endet. Der heutigen Auffassung folgend, wonach der Ablauf biologischer Reaktionen durch Prinzipien der irreversiblen Thermodynamik ge­ steuert wird, wurde ein abschließendes Kapitel über lineare und nichtlineare Prozesse neu verfaßt. Für wertvolle Diskussionen während und nach der Durchsicht des Manuskriptes bedanke ich mich bei Herrn Dr. H. Leitner und Frau Dipl.-Ing. I. Hollerer (TU Graz).

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InhaltsangabeI: Atome, Moleküle, Kerne.- 1 Gasmoleküle und ihre Energie.- 1.1 Die Gasgesetze von Boyle-Mariotte und Gay-Lussac.- 1.2 Das ideale Gasgesetz und die Gaskonstante.- 1.3 Daltonsches Partialdruckgesetz und mittlere Molmasse.- 1.4 Das kinetische Modell der Gase.- 1.5 Mittlere kinetische Energie und Gleichverteilungssatz.- 1.6 Die MB-Geschwindigkeitsverteilung.- 1.7 Gasmoleküle als starre Kugeln.- 1.8 Reale Gase und Moleküldurchmesser.- 2 Die quantenmechanische Beschreibung atomarer Teilchen.- 2.1 Licht-Materiewechselwirkung.- 2.2 Das Bohrsche Atommodell.- 2.3 Das Konzept der Quantenmechanik.- 2.4 Teilchen in einem eindimensionalen Potentialtopf.- 2.5 Teilchen in einem dreidimensionalen Potentialtopf.- 2.6 Die Translationsenergie.- 2.7 Die Rotationsenergie.- 2.8 Die Schwingungsenergie.- 2.9 Normalschwingungen mehratomiger Moleküle.- 3 Der Atomaufbau.- 3.1 Die Energieeigenwerte der Einelektronenatome.- 3.2 Die Eigenfunktionen der Einelektronenatome.- 3.3 Das Vektormodell der Einelektronenatome.- 3.4 Zweielektronenatome.- 3.5 Das Antisymmetrieprinzip.- 3.6 Das He-Atom.- 3.7 Atomaufbau der Elemente.- 3.8 Elektronenkonfiguration und chemisches Verhalten der Atome.- 4 Molekülsymmetrie und Gruppentheorie.- 4.1 Symmetrieoperationen in Matrizendarstellung.- 4.2 Die Prinzipien der Gruppentheorie.- 4.3 Der Charakter von Matrizendarstellungen.- 4.4 Molekülsymmetrie und Charaktertafel.- 4.5 Gruppentheoretische Anwendungen.- 5 Chemische Bindung und Molekülaufbau.- 5.1 Klassische Deutungsversuche und Ionenbindung.- 5.2 Das H2-Molekül.- 5.3 VB-Methode und Hybridisierung von Atomorbitalen.- 5.4 Valenzorbitale und ihre Symmetrie.- 5.5 Resonanzhybridisierung.- 5.6 Variationsrechnung und MO-Theorie.- 5.7 Zweiatomige, homonukleare Moleküle und ihre Symmetrie.- 5.8 Zweiatomige, heteronukleare Moleküle und Elektronegativität.- 5.9 Konjugierte ?-Elektronensysteme.- 5.10 Koordinations- und Elektronenüberschußverbindungen.- 6 Molekülspektren.- 6.1 Strahlungstheorie.- 6.2 Das Lambert-Beersche Absorptionsgesetz.- 6.3 Rotationsspektren.- 6.4 Schwingungsspektren.- 6.5 Elektronenspektren.- 6.6 Photoelektronen- und Massenspektroskopie.- 6.7 Kern- und Elektronenresonanzspektroskopie.- 7 Elektrische und magnetische Molekülmomente.- 7.1 Die dielektrische Polarisation.- 7.2 Das elektrische Dipolmoment.- 7.3 Messung des Dipolmoments und der Polarisierbarkeit.- 7.4 Dipolmoment und Ionencharakter.- 7.5 Magnetische Molekülmomente.- 8 Lichtstreuung an Molekülen.- 8.1 Ramanspektren.- 8.2 Rayleighstreuung an Makromolekülen.- 8.3 Beugungserscheinungen.- 8.4 Die Wierlgleichung.- 8.5 Auswertung des Beugungsspektrums.- 9 Aufbau der Atomkerne.- 9.1 Allgemeine Kerneigenschaften.- 9.2 Tröpfchenmodell und Stabilität der Atomkerne.- 9.3 Das Schalenmodell der Atomkerne.- 9.4 Natürliche und künstliche radioaktive Kerne.- 9.5 Kernanregung, Kernreaktionen und Kernspaltung.- 9.6 Elementarteilchen.- II: Gase, Flüssigkeiten, Festkörper und Mischphasen.- 10 Statistische Beschreibung der Materie.- 10.1 Das Antisymmetrieprinzip.- 10.2 Die FD- und die BE-Statistik.- 10.3 Die MB-Verteilung und der Multiplikator ?.- 10.4 Das Konzept der Zustandssumme.- 10.5 Die Zustandssummen der Translation, der Rotation und der Schwingung und die mittlere Gesamtenergie eines Gases.- 10.6 Statistische Begründung der MB-Geschwindigkeitsverteilung.- 10.7 Die Entropie.- 10.8 Die Mischungsentropie.- 10.9 Das chemische Potential ? und der Multiplikator ?.- 11 Die Thermodynamik.- 11.1 Zustandsfunktionen und Energieerhaltungssatz.- 11.2 Wärme und Volumenarbeit.- 11.3 Enthalpie und spezifische Wärme bei konstantem Druck.- 11.4 Statistische Berechnung der Molwärme.- 11.5 Entropie und 2. Hauptsatz.- 11.6 Die freie Enthalpie.- 11.7 Unerreichbarkeit des absoluten Nullpunktes.- 11.8 Entropie und 3. Hauptsatz.- 11.9 Das thermodynamische Formelgebäude.- 12 Reale Gase.- 12.1 Das reale Verhalten der Gase.- 12.2 Das Theorem der übereinstimmenden Zustände.- 12.3 Das van der Waalsgas.- 12.4 Statistische Behandlung realer Gase.- 1