Physikalische Chemie V
Reaktionsdynamik

Inhaltsverzeichnis

Die Reaktionsdynamik ist das Herz der Chemie! Wir wollen verstehen, was eigentlich passiert, wenn Moleküle miteinander reagieren: alte Bindungen werden gebrochen, neue entstehen. Welche Chancen haben wir überhaupt, um vorherzusagen, wie - und wie schnell - eine Reaktion abläuft? Wir werden die Grundzüge der Dynamik einer Reaktion kennenlernen und die sind glücklicherweise viel einfacher zu verstehen. Dabei werden wir bei Altbekanntem beginnen und bei der Femtochemie und neuesten Nachweistechniken enden.

I. Grundlegende Betrachtungen

II. Essentials der Thermodynamik

III. Essentials der Kinetik

IV. Modellierung chemischer Reaktionen (Beispiele aus der Atmosphärenchemie)

V. Ein erster Schritt zur Dynamik: Statistische Thermodynamik

VI. Die Dynamik einer chemischen Reaktion
 

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I. Grundlegende Betrachtungen

  1. Maxwellsche Geschwindigkeitsverteilung
  2. Stöße, freie Weglänge, Stoßzahl
  3. Energieverteilung nach Boltzmann
  4. Plancksche Spektralverteilung: Strahlung der Sonne
     
II. Essentials der Thermodynamik

1. Erster Hauptsatz - Erhaltung der Energie
2.    Der Zweite Hauptsatz
2.1. Die Entropie
2.2. Mikroskopische Betrachtungen
2.3. Die Messung der Entropie
3.  Der Dritte Hauptsatz der Thermodynamik
3.1. Fundamentalgleichungen der Thermodynamik
3.2. Freie Energie (Helmholtz-Funktion) und Freie Enthalpie (Gibbs-Funktion)
3.2. Charakteristische Funktionen und Maxwellsche Beziehungen
 

III. Essentials der Kinetik
  1. Geschwindigkeitsgesetze für Elementarreaktionen
  2. Temperaturabhängigkeit einer chemischen Reaktion
  3. Komplexe Reaktionen

IV. Modellierung chemischer Reaktionen (Beispiele aus der Atmosphärenchemie)

  1. Die Atmosphäre als Hülle der Erde
  2. Stratosphärisches Ozon
V. Ein erster Schritt zur Dynamik: Statistische Thermodynamik
  1. Lindemann-Hinshelwood-Mechanismus
  2. Übergangszustand - aktivierter Komplex
  3. Eyring-Gleichung
  4. Grundgleichungen der Statistischen Thermodynamik
  5. Unabhängige Teilchen
  6. Zustandssummen
  7. Gleichwichtskonstanten
     
VI. Die Dynamik einer chemischen Reaktion
  1. Hyperpotentialflächen
  2. Polanyi-Regeln
  3. Klassische Trajektorien
  4. Experimentelle Techniken
  5. Echtzeitbeobachtung