Moleküle und Molekülanhäufungen

Atome und Moleküle.- Quantenmechanische Grundvorstellungen.- 1. Wellen-Partikel-Dualität.- 1.1 Licht.- 1.1.1 Partikelnatur von Licht: Photoeffekt.- 1.1.2 Wellennatur von Licht: Beugung.- 1.1.3 Deutung der Experimente.- 1.2 Elektronen.- 1.2.1 Partikelnatur von Elektronen.- 1.2.2 Wellennatur von Elektronen.- 1.2.3 Deutung der Experimente.- Aufgaben.- 2. Stehende Elektronenwellen.- 2.1 Eindimensionale stehende Wellen.- 2.2 Zwei- und dreidimensionale stehende Wellen.- 2.3 Normierung der Amplitudenfunktionen.- 2.4 Orthogonalität der Amplitudenfunktionen.- 2.5 Wellengleichung und Schrödinger-Gleichung.- Aufgaben.- 3. Einfachste Atome und Moleküle.- 3.1 Experimentelle Grundtatsachen.- 3.1.1 Atomspektren.- 3.1.2 Franck-Hertz Versuch.- 3.2 H-Atom.- 3.2.1 Grundzustand.- 3.2.2 Angeregte Zustände.- 3.3 Variationsprinzip.- 3.3.1 Begründung des Variationsprinzips.- 3.3.2 Beispiele für die Anwendung des Variationsprinzips.- 3.4 He+-Ion.- 3.5 H2+-Molekülion.- 3.5.1 Beschreibung durch Kastenwellenfunktionen.- 3.5.2 Beschreibung durch Atomfunktionen.- 3.6 He-Atom.- 3.7 H2-Molekül (2 Elektronen).- 3.8 Nichtexistenz von He2.- 3.9 Li+ H- (Ionenkristall).- 3.10 Bohrsches Atommodell und Korrespondenzprinzip.- Aufgaben.- Aufbau von Atomen und Molekülen.- 4. Periodensystem der Elemente.- Aufgabe.- 5. Bau einfacher Moleküle.- 5.1 Beschreibung durch einfache Bindungsmodelle.- 5.2 Polarität von Bindungen und Elektronegativität.- 5.3 Bindungslängen, Bindungswinkel.- 5.4 Kraftkonstanten, Deformationskonstanten.- Aufgaben.- 6. Hybrid- und Molekülorbitale.- 6.1 Entartung von Energieniveaus.- 6.2 Hybridfunktionen in Atomen und Molekülen mit mehreren Elektronen.- 6.2.1 LiH+, LiH.- 6.2.2 BeH2.- 6.2.3 H2S.- 6.2.4 CH4.- 6.3 Eigenschaften von Elektronenpaarbindungen.- 6.4 Kastenwellenfunktionen.- 6.5 LCAO-Wellenfunktionen.- Aufgaben.- 7. Beschreibung von Molekülen mit Mehrfachbindungen.- 7.1 Eigenschaften von ?-Bindungen.- 7.2 Elektronengasmodell für unverzweigte Moleküle.- 7.3 Elektronenverteilung und Mesomerie.- 7.4 Elektronengasmodell für verzweigte Moleküle.- 7.5 HMO-Modell.- 7.6 Bindungslängen, Dipolmomente.- 7.7 Lichtabsorption: Experimentelle Grundtatsachen.- 7.8 Theoretische Deutung der Lage der Absorptionsmaxima.- 7.8.1 Farbstoffe mit linearem Elektronengas.- 7.8.2 Heteroatome als Sonden für Elektronenverteilung.- 7.8.3 Niveauaufspaltung durch Bindungsalternanz.- 7.8.4 Farbstoffe mit ringförmigem Elektronengas.- Aufgaben.- 8. Stehende Atomkernwellen in Molekülen.- 8.1 Rotationsbewegung der Kerne.- 8.2 Schwingungsbewegung der Kerne.- Aufgaben.- Molekülanhäufungen.- Zwischenmolekulares Wechselspiel und Temperatur.- 9. Zwischenmolekulare Kräfte und Aggregation.- 9.1 Aggregation geladener Bausteine.- 9.1.1 Ionenkristalle.- 9.1.2 Metalle.- 9.2 Aggregation ungeladener Bausteine.- 9.2.1 Dipolkräfte.- 9.2.2 Wasserstoffbrücken.- 9.2.3 Induktionskräfte.- 9.2.4 Dispersionskräfte.- 9.2.5 Molekülkristalle.- Aufgaben.- 10. Temperatur und Wärmebewegung der Moleküle.- 10.1 Kinetische Gastheorie und Temperaturbegriff.- 10.2 Anwendungen der kinetischen Gastheorie.- 10.2.1 Geschwindigkeit der Moleküle.- 10.2.2 Mittlere freie Weglänge.- 10.2.3 Diffusion.- 10.2.4 Viskosität.- 10.3 Wärmebewegung in Flüssigkeiten.- Aufgaben.- 11. Energieverteilung in Molekülanhäufungen.- 11.1 Boltzmannsches Verteilungsgesetz.- 11.2 Anwendungen des Boltzmannschen e-Satzes.- 11.2.1 Schwingungsenergie.- 11.2.2 Rotationsenergie.- 11.2.3 Translationsenergie, Geschwindigkeitsverteilung.- 11.3 Begründung des Boltzmannschen e-Satzes.- Aufgaben.- Größen zur Beschreibung des makroskopischen Verhaltens von Molekülanhäufungen.- 12. Innere Energie U, Wärme Q und Arbeit A.- 12.1 Zustandsänderungen bei konstantem Volumen, Wärmekapazität Cv.- 12.2 Zustandsänderungen bei konstantem Druck, Wärmekapazität Cp.- 12.3 System und Umgebung; Zustandsgrößen.- Aufgaben.- 13. Entropievermehrungsprinzip.- 13.1 Irreversible und reversible Zustandsänderungen.- 13.2 En