Physikalische Chemie

Bierwerth, Walter / Hug, Heinz / Reiser, Wolfgang: Physikalische Chemie.

453 S. 17 x 24 cm. broschiert

€ 39,17. Best.Nr.: 71519

Die Physikalische Chemie ist eine Grundlagen- und Brückenwissenschaft, mit der die theoretische Basis u. a. der Instrumentellen Analytik, der Elektrochemie sowie der Prozesse der Technischen Chemie und der Verfahrenstechnik erschlossen wird.

Das Lehrwerk „Physikalische Chemie“ richtet sich an Studierende der Fachschule für Technik der Fachrichtung Chemietechnik (Schwerpunkte Labortechnik und Betriebs- bzw. Produktionstechnik) und der Fachrichtung Biotechnik sowie an Studierende der Chemie und der chemischen Verfahrenstechnik. Vom didaktischen Ansatz her eignet sich das Lehrwerk ebenso für den Einsatz in der Ausbildung zur Chemielaborantin/zum Chemielaboranten, an der Berufsfachschule Chemie, an Fachoberschulen und beruflichen Gymnasien der entsprechenden Schwerpunkte sowie in Leistungskursen der gymnasialen Oberstufe.

Oftmals erscheint die Physikalische Chemie Studierenden der Chemie bzw. der chemischen Verfahrenstechnik an Hochschulen und Universitäten als Fortsetzung der Mathematik mit anderen Mitteln. Denn der Hochschulunterricht muss der Komplexität geschuldet auf eine einfache phänomenologisch-rechnerische Beschreibung des Fachgebiets verzichten. Diese Lücke will das vorliegende Lehrwerk schließen. Obwohl es keinesfalls ein Hochschullehrbuch ersetzen kann, vermittelt es fundiertes Grundwissen zu den zentralen Teilgebieten der Physikalischen Chemie und erleichtert den Studierenden den Einstieg in dieses vielfältige Fachgebiet.

Inhalte:

Das Lehrwerk ist auf die Curricula für die Fachschule Technik, Fachrichtung Chemietechnik, abgestimmt. Zu den Inhalten:

• Mit einer Einführung in die Größen der Physik und der Stöchiometrie wird die Basis für das Verständnis der physikalischen und chemischen Grundlagen gelegt. Das Kapitel wird durch die alphabetische Auflistung aller im Buch verwendeten Formelzeichen im Anhang ergänzt.
• Die Gesetzmäßigkeiten der Gase und ihrer Mischungen werden anhand zahlreicher Rechenbeispiele erläutert. Dabei stehen stets die technischen Anwendungen im Vordergrund.
• Für die gezielte Reaktionsführung bei der Synthese von Stoffen ist die Kenntnis des chemischen Gleichgewichts und seiner Einflussfaktoren eine wesentliche Voraussetzung. Die Grundlagen zum Massenwirkungsgesetz, zur Verschiebung der Gleichgewichtslage und zu Protolysegleichgewichten werden an Beispielen aus der Laborpraxis erläutert, die Berechnungen werden kleinschrittig dargestellt und erörtert.
• Im Anschluss an eine Einführung in die Wärmelehre wird ein umfassender Überblick über die Allgemeine und die Chemische Thermodynamik vermittelt.
• Mithilfe der Thermodynamik können wesentliche Aussagen über den Ablauf chemischer Reaktionen gewonnen werden. Die Aspekte der Reaktionszeit und des Reaktionsmechanismus sind hingegen Gegenstand der Reaktionskinetik. Die Reaktionsordnung und die Katalyse sind Schlüsselbegriffe dieses Kapitels.
• Fundiertes Fachwissen zu Phasengleichgewichten, insbesondere die Anwendung von Phasendiagrammen, sind für Stofftrennverfahren in der Chemie- und Labortechnik unerlässlich.
• Und auch die Eigenschaften von Lösungen sind Thema des Lehrwerks.
• Ein umfangreiches Kapitel befasst sich mit der Elektrochemie, unter anderem mit modernen Lithium-Ionen-Batterien.
• Und auch die Aspekte der Viskosität und der Oberflächenspannung werden auf einem modernen, an den beruflichen Aufgabenstellungen orientierten Niveau dargestellt und vertieft.

Didaktische Besonderheiten:
Das Lehrwerk wurde unter didaktischen Aspekten konzipiert und ist den Unterricht bzw. die Vorlesung begleitend sowie im Selbststudium einsetzbar. Aufgrund der Tabellen mit wichtigen Stoffdaten im Anhang und des ausführlichen Sachwortverzeichnisses kann das Buch auch in der beruflichen Praxis als wertvoller Wissensspeicher genutzt werden.

Die fachlichen Zusammenhänge und Gesetzmäßigkeit werden in Form grafisch hervorgehobener Formeln und Merksätze übersichtlich zusammengefasst. Vollständig gelöste Musteraufgaben unterstützen dabei, die Gesetzmäßigkeiten anhand praxisorientierter Probleme zu verstehen und einzuüben. Eine Fülle von Übungsaufgaben regt dazu an, das erworbene Wissen zu wiederholen und anzuwenden. Die erzielten Ergebnisse können mithilfe der ausführlichen Lösungen im Anhang des Buches überprüft werden.

Stets wird großer Wert auf die phänomenologische Beschreibung und die rechnerische Anwendung der naturwissenschaftlich-technischen Zusammenhänge gelegt. Dennoch konnte an einigen Stellen, z. B. im Kapitel zur Reaktionskinetik, nicht ganz auf Differentialgleichungen verzichtet werden. Ein mathematischer Anhang unterstützt beim Auffrischen der mathematischen Kenntnisse, sodass auch die mathematisch anspruchsvolleren Erklärungen gut nachzuvollziehen sind.

Bewährtes, umfassendes Lehrbuch zu den wesentlichen Schwerpunkten der Physikalischen Chemie.