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physikalische Chemie (Fach) / Thermodynamik (Lektion)

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• Was ist ein System? Es ist ein geschlossener Bereich, in dem die physikalisch chemischen Eigenschaften und das Verhalten von Stoffen untersucht wird. Es gibt offene, geschlossene und abgeschlossene Systeme.
• Erkläre die Zustandsgrößen: n, V, p, m und T. Wovon sind sie abhängig bzw. unabhängig? n = StoffmengeV = Volumenp = Druckm = MasseT = Temperatur sind unabhängig vom Weg.
• Was sind Prozessgrößen? Wovon sind sie abhängig bzw. unabhängig? q = ausgetauschte Wärmew = verrichtete Arbeit Sie sind abhängig vom Weg. 
• Erkläre die Zustandsänderungen. T = const isotherm p = constant isobarv = const isochorq = const adiabtisch
• Was sind ideale Gase? - die gegenseitige Abstoßung und Anziehung der Teilchen ist vernachlässigbar - es werden nun elastische Zusammenstöße beachtet - Gasteilchen werden als punktförmig angenommen - Gasteilchen besitzen kein Eigenvolumen
• Definiere die Zusammensetzungsgrößen: Konzentration, Dichte, Stoffmengenanteil und Molalität! c = n/vDichte = m/vxi = ni/Summe nMolalität: cmi = n(gelöster Stoff) / m(Lösungsmittel)
• Erkläre das Gesetz von Boyle und Mariotte. p*v = const, wenn T const --> isotherm
• Erkläre das Gesetz von Charles. v/T = const, wenn p const --> isobar
• Gesetz von Avogadro? v = const n Anzahl der Teilchen in einem bestimmten Volumen ist const, wenn T const und p const.
• Allgemeine Zustandsgleichung idealer Gase? p*v = n*R*T
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• 10^5 Pa in bar 1 bar
• 1 atm in bar 1,01325 bar
• 1 atm in pa 101325
• Formel für den Partialdruck. pi = p*xi
• Zustandsgleichung für reale Gase? (p*a/v^2) * (V-b) = R*T V = molares Volumena/v^2 = Kohäsionsdruck b = EigenvolumenV-b = Volumen, welches für Kompressions frei verfügbar ist
• Was sagt der Energieerhaltungssatz aus? Energie kann nur von einer Form in eine andere umgewandelt werden.
• Was sagt der 1. HS der Thermodynamik aus? Gleichung? Wird in einem geschlossenen System die Wärme q und die Srbeit w zugeführt, so erhöht sich die innere Energie u um einen äquivalenten Betrag.  Δu = W + Q
• Gleichung für die Volumenarbeit bei unveränderlichem Außendruck? w = -p * Δv
• Expansion bei einer Volumenarbeit unveränderlichen Ausdruckes? w < 0, q > 0  System verrichtet Arbeit an der Umgebung
• Kompression der Volumenarbeit unveränderlichen Außendrucks? w > 0, q < 0 Umgebung verrichtet Arbeit am System.
• Gleichung für Volumenarbeit bei veränderlichen Außendruck mit reversibler Prozessdurchführung? w = -nRT*ln(v1/v2)
• Gleichung für Volumenarbeit mit veränderlichen Außendruck mit irreversibler Prozessdurchführung? w = -pΔv
• Was ist eine reversible Prozessdurchführung? Der Gegendruck wird in unendlich vielen kleinen Schritten verringert. Die Umkehrung des Prozesses ist ohne großen Energieaufwand möglich.
• Wenn p = const, dann ist qp =...? Wenn v = const, dann ist qv =...? qp = Δh qv = Δu
• Formel für die Berechnung der Änderung der Enthalpie? Δh = pΔv + Δu
• Standardbildungsenthalpie? ΔFH0 = Enthalpieänderung bei der Bildung von 1 mol des Stoffes unter Standardbedingungen (298 K) aus den Elementen in ihrer bei diesen Bedingungen stabilsten Form.
• Satz von Hess? Die Enthalpieäderung einer Reaktion ist gleich der Summe der Enthalpieänderungen der Teilreaktionen, in die sich die Bruttoreaktion zerlegen lässt.
• Kalorische Grundgleichung? q = cΔT c - spezifische WärmekapazitätC - molare Wärmekapazität
• Berechnung der Wärmeänderung bei reinen Stoffen? δq = m * c * dT δq = n * C * dT
• Berechnung der Wärmekapazität bei konstantem Volumen? Berechnung der Wärmekapazität bei konstantem Druck? cv = du/dT cp = dH/dT
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• Beziehung zwischen cp und cv? R = cp - cv c ist T-abhängig
• Kirchhoffsches Gesetz? Integral (von ΔRHT1 - ΔRHT2) (d(ΔRH) = Integral (T1-T2) ΔRCp * dT  Beschreibt die Temperaturabhängigkeit der Reaktionsenthalpie.
• Adiabatengleichung? p * v^γ = const γ = cp/cv
• Gibbsche Phasenregel? Bedeutung der Variablen? F = K - P + 2 K = Komponente: kleinste Zahl von Stoffen, die ausreihend ist, die Zusammensetzung in allen Phasen des Systems beschreiben zu können. P = Phasen F = Freiheitsgrade: Zahl der Zustandsvariablen, die verändert werden können, ohne, dass sich die Zahl der Phasen ändert. 
• Was führt zur Dampfdruckerniedrigung? WW zwischen LM und gelösten Teilchen.
• Raoulsches Gesetz? Δp/p0 = nB/(nB + nA) = xB
• Gleichung zur Bestimmung der Molmassen? MB = (mB * p0 * MA) / (mA * Δp)
• Berechnung der Siedepunktserhöhung bzw. Gefrierpunktserniedrigung? TS/G = ES/G * mB / (MB * mA)
• Was sind kolligative Eigenschaften? Hängen nur von der Anzahl der Teilchen ab, nicht von deren Spezies. GefrierpunktserniedrigungSiedepunktserhöhungOsmose
• Was ist Osmose? Prozess der Lösungsmitteltransportes durch eine semipermeable Membran
• Van't Hoffsche Gleichung? Π = (nB *RT) / v = cB * RT
• Wie lautet der 2. HS der Thermodynamik? Kinetische Energie ist eine gerichtete Bewegung. Wärmeenergie ist eine ungerichtete Bewegung
• Entropie und 2. HS Alle spontan im abgeschlossenen System ablaufenden Vorgänge produzieren Entropie. Wärmeübertragung führt zur T-Erhöhung und somit zur EntropieerhöhungUmwandlung von Wärme in Arbeit führt zur EntropeverringerungDa die Entropie im abgeschlossenen System immer zunehmen muss, kann nur ein Teil der Wärme in Arbeit umgewandelt werden
• Berechnung der Entropieänderung mit der austauschbaren Wärme? dS = δQrev / T isobar: ΔS = ΔHrev / T isochor: ΔS = ΔUrev / T
• Gleichung für die thermodynamische Wahrscheinlichkeit? S = lnw + kB
• Berechnung der Entropie mithilfe der spezifischen Wärmekapazität bei p = const? ΔS = cp * ln (T2/T1)
• Gleichung für die freie Standardenthalpie? ΔG = ΔH -TΔS
• Berechnung der freien Reaktionsenthalpie im Gleichgewicht? ΔRG = -RT lnK

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