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Dieses Buch behandelt das physikalisch-chemische Fachgebiet der Kinetik und deren Anwendung, soweit es Gegenstand des Studiums der Chemie ist. Dementsprechend werden Transportprozesse in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern sowie als Hauptteil die Kinetik chemischer Reaktionen vorgestellt. Ein Abschnitt zu elektrochemischen Reaktionen schließt sich an. Daneben finden aber auch bisher in der Lehrbuchliteratur kaum behandelte Themen Platz – etwa die Marcus-Theorie chemischer Reaktionen und aus der Thermodynamik irreversibler Prozesse ableitbare kinetische Aussagen. Die zum Verständnis des Buchinhalts erforderliche Kenntnis einiger mathematischer und physikalischer Grundlagen wird entweder an Ort und Stelle oder – falls ein größeres Ausholen erforderlich ist – in einem Anhang vermittelt. Aus dem Inhalt: Transporterscheinungen in Gasen, Flüssigkeiten und Festkörpern (Diffusion, Wärmeleitung, Strömung und Ionentransport) Chemische Reaktionen (zeitliche Reaktionsabläufe, Katalyse, technische Prozesse und Theorien der Reaktionsgeschwindigkeit) Elektrochemische Reaktionen Die Rolle der Thermodynamik irreversibler Prozesse in der Kinetik Insgesamt entspricht die Stoffzusammenstellung auf der einen Seite vollinhaltlich dem Grundkanon der Kinetik innerhalb der Physikalischen Chemie, wie er an den deutsch-sprachigen Hochschulen gelehrt wird. Sie deckt dabei auch die aktuellen Empfehlungen der Bunsengesellschaft für Physikalische Chemie zu Inhalten im Bachelorstudium Chemie komplett ab. Auf der anderen Seite ist manches vertieft dargestellt und geht zukunftsgerichtet über den Kinetik-Grundkanon hinaus. Dieses Buch wird dem Chemiker daher auch während eines Master-Studiums noch hilfreich sein. Es wendet sich in zweiter Linie aber auch an Studierende der Nachbarfächer Physik, Ingenieurwissenschaften und Biologie. .
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The work described here was carried out at the European Lab. for Non-Linear Spectroscopy (LENS) to achieve a better understanding of molecular vibrations employing computer simulations. H-bonds are the main intermolecular interactions affecting vibrational spectra and here it’s shown how they usually induce a (red or blue) shift on the vibrational frequencies of the groups engaged in them, and how this shift nicely correlates with structural properties. H-bonds can be present also in a bifurcated arrangement. In systems such as confined water, this bifurcated configuration has long lifetimes, allowing it to be studied by both spectroscopic and computational means. The computational protocols implemented and adopted here allow for a direct comparison between structural features and vibrational spectra.
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The work described here was carried out at the European Lab. for Non-Linear Spectroscopy (LENS) to achieve a better understanding of molecular vibrations employing computer simulations. H-bonds are the main intermolecular interactions affecting vibrational spectra and here it’s shown how they usually induce a (red or blue) shift on the vibrational frequencies of the groups engaged in them, and how this shift nicely correlates with structural properties. H-bonds can be present also in a bifurcated arrangement. In systems such as confined water, this bifurcated configuration has long lifetimes, allowing it to be studied by both spectroscopic and computational means. The computational protocols implemented and adopted here allow for a direct comparison between structural features and vibrational spectra.
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Das vorliegende essential gibt einen Überblick über die wichtigsten Themen der Thermodynamik im Bachelorstudium. Es richtet sich an Studierende der Chemie mit Grundkenntnissen in der Differential- und Integralrechnung, die sich im Stile eines Tutoriums einführend informieren möchten. Der Autor behandelt die Hauptsätze der Thermodynamik, die Bedeutung wichtiger Zustandsfunktionen, das Konzept des Idealen und des Realen Gases, die Bedeutung des Carnot-Prozesses und die physikalischen Grundlagen der Luftverflüssigung. Der Inhalt Die vier Hauptsätze der phänomenologischen Thermodynamik Carnot-Zyklus, Zustandsfunktionen und -änderungen Thermochemie, Ideale und Reale Gase Die Zielgruppen Studierende und Dozierende der Chemie Lehrkräfte naturwissenschaftlicher Fächer Der Autor Kevin Maik Jablonka ist Studierender der Chemie an der Technischen Universität München mit einer Vorliebe für die theoretische und physikalische Chemie. Er hat als Tutor und Nachhilfelehrer sehr viel Erfahrung im Bereich der Lehre sammeln können und kennt dadurch die typischen Problemen der Studierenden. Der Autor hat vielfältige Erfolge in Wettbewerben wie "Jugend forscht" erzielt und engagiert sich am Schülerforschungszentrum Südwürttemberg, einer Einrichtung zur Förderung naturwissenschaftlich begabter Schüler.
Physical chemistry. --- Thermodynamics. --- Physical Chemistry.
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Entdecken Sie die faszinierende und abenteuerliche Welt der Chemischen Thermodynamik! Kommen Sie mit auf die Reise zur „Insel der Energie“ und zur „Insel der Phasen“! Machen Sie sich auf anschauliche Weise mit der Denkweise der Physikalischen Chemie vertraut! Die Autoren möchten Ihnen in diesem Buch die Welt der Chemischen Thermodynamik auf eine andere, ganz neue Weise vermitteln und nehmen Sie mit auf eine Reise zur „Insel der Energie“ und zur „Insel der Phasen“. Inhaltlich konzentriert sich das Buch dabei auf die Chemische Thermodynamik (v. a. Hauptsätze der Thermodynamik, Thermochemie, Phasengleichgewichte). Am Ende wartet ein ganz anderer Blick auf die Physikalische Chemie auf Sie – und hoffentlich auch ein leichterer Überblick über die Zusammenhänge in diesem Fach. Neben dem klassischen Text und Übungsaufgaben haben Sie Zugang zu digitalem Bonusmaterial. Dieses beinhaltet virtuelle Vorlesungen aller Kapitel sowie Schritt-für-Schritt vorgerechnete videobasierte Musterlösungen zu allen Übungsaufgaben. Das Buch richtet sich vorwiegend an Bachelorstudierende der Chemie, Lebensmittelchemie, Chemieverfahrenstechnik oder verwandter Studiengänge und an alle, die immer schon einmal wissen wollten, was es mit der chemischen Thermodynamik tatsächlich auf sich hat. Viel Vergnügen und Erfolg auf Ihrer Entdeckungsreise! Die Autoren Thorsten Daubenfeld ist Professor an der Hochschule Fresenius in Idstein und dort als Dozent für die Physikalische Chemie und als Studiendekan für die Wirtschaftschemie zuständig. Er hat in Kaiserslautern Chemie studiert und an der Ecole Polytechnique im französischen Palaiseau promoviert. Für seine innovativen didaktischen Methoden in der Lehre der Physikalischen Chemie wurde er mehrfach ausgezeichnet, unter anderem mit dem Ars legendi-Fakultätenpreis Mathematik und Naturwissenschaften in der Kategorie Chemie. Dr. Dietmar Zenker ist Blended Learning Specialist bei der COGNOS AG. Davor war er an der Hochschule Fresenius in Idstein als Wissenschaftlicher Angestellter und E‑Learning-Berater beschäftigt und befasste sich mit der Umsetzung neuer E-Learning-Konzepte der Hochschule. Zuvor war er viele Jahre an verschiedenen Universitäten im Bereich E‑Learning tätig, ein Großteil davon an der J. W. Goethe-Universität Frankfurt, an der er auch sein Biologie-Studium und die Promotion im Fach Biochemie absolvierte.
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