Physikalische Chemie für Dummies

Georg Heun studierte in Frankfurt am Main Pharmazie, promovierte in Braunschweig und ist nun seit über zehn Jahren Professor für Pharmazeutische Technologie an der Hochschule Anhalt. Er ist zudem einer der Autoren von "Grundlagen der Physikalischen Chemie für Pharmazeuten".

Einführung 19
Über dieses Buch 20

Konventionen in diesem Buch 20

Törichte Annahmen über den Leser 21

Wie dieses Buch aufgebaut ist 21

Teil I: Kräfte und Substanzen 22

Teil II: Reinstoffe und Mischungen 22

Teil III: Reaktionskinetik 22

Teil IV: Thermodynamik 23

Teil V: Wechselwirkungen 23

Teil VI: Der Top-Ten-Teil 23

Teil VII Anhänge 23

Symbole, die in diesem Buch verwendet werden 24

Wie es weitergeht 24

Teil I

Kräfte und Substanzen 25

Kapitel 1

Gase unter Druck: Die Gasgesetze 27

Physik plus Chemie gleich Physikalische Chemie? 27

Das ideale Gas 27

Druck 28

Temperatur 28

Das Boyle-Mariottesche Gesetz 29

Das Gay-Lussacsche Gesetz 31

Die allgemeine Gasgleichung 32

Das reale Gas 33

Kapitel 2

Zerreißprobe für Feststoffe - Verformung 37

Dehnung und Stauchung 37

Das Hookesche Gesetz 39

Elastisch, plastisch, bis es zerreißt 40

Kapitel 3

Die Sache kommt in Fluss - Viskosität 43

Zähe Sache, die idealviskosen Flüssigkeiten 43

Moleküle im laminaren Gleichschritt 44

Das Newtonsche Gesetz 45

Nicht alles ist ideal: strukturviskos bis thixotrop 48

Pseudoplastisch und dilatant durch dick und dünn 48

Plastische Strukturverluste mit Thixotropie 52

Messmethoden und praktische Anwendungen 54

Das Stokessche Gesetz 54

Das Kugelfallviskosimeter nach Höppler 57

Das Hagen-Poiseuillesche Gesetz 58

Das Kapillarviskosimeter nach Ostwald 59

Das Rotationsviskosimeter 61

Kapitel 4

Übungen 63

Berechnung des Sprühdrucks einer Sprayflasche 63

Bestimmung der Molmasse eines löslichen Polymers 64

Vorsicht! Logarithmus! Bestimmung des Fließverhaltens

einer strukturviskosen Flüssigkeit 66

Teil II

Reinstoffe und Mischungen 69

Kapitel 5

Zustandsdiagramme (Phasendiagramme) 71

Die Zustände fest, flüssig und gasförmig 71

Zustandsdiagramme 72

Verwirrende Zustände - Tripelpunkt und überkritisches Gas 73

Anomalie des Wassers 75

Gibbssche Phasenregel 76

Modifikation und Allotropie 77

Eiskalt weggedampft und lyophil nach der Gefriertrocknung 79

Ohne Energie läuft nichts! 80

Kapitel 6

Lösungen und Mischungen 83

Das ist die ideale Lösung 83

Dampfdruck einer reinen Flüssigkeit 84

Dampfdruckdiagramm einer idealen Mischung 86

Einfaches Rechnen mit Molen 87

Kolligative Eigenschaften 88

Dampfdruck 88

Siedepunkt 89

Gefrierpunkt 90

Osmotischer Druck 93

Nichts wie weg! Diffusion, Auflösung und Verteilung 97

Die Fickschen Diffusionsgesetze 98

ie Noyes-Whitney-Gleichung 99

Der Nernstsche Verteilungskoeffizient 100

Zwei Stoffe schmelzen dahin bis zum eutektischen Tiefpunkt 101

Darf es etwas mehr sein? - Dreikomponentendiagramme 104

Kapitel 7

Oberflächlich betrachtet: Grenzflächenphänomene 107

Moleküle im Spannungsfeld an der Grenze 107

Die "schwimmende" Büroklammer 107

Die Oberflächenspannung als Kraft pro Länge 108

Die Oberflächenspannung als Energie pro Fläche 108

Ringmethode, Tropfmethode und Blasendruckmethode 110

Ringmethode 110

Tropfmethode 110

Blasendruckmethode 112

Tenside: Und die Spannung ist weg 113

Hydrophilie und Lipophilie 113

Gespaltene Persönlichkeit: das Tensidmolekül 113

Gemeinsam sind wir stark: die Mizelle 115

Tenside als Emulgatoren 116

Tenside als Reinigungsmittel 117

Saugen ohne Unterdruck: die Kapillarität 117

Flach bis kugelrund: der Benetzungswinkel 117

Es wird eng: Depression und Aszension in Kapillaren 117

Es geht aufwärts: die Steighöhenmethode 120

Adsorptionsisotherme: die freundliche Art zu klammern 121

Hin und weg bis zum Adsorptionsgleichgewicht 122

Die Adsorptionsisotherme nach Freundlich 122

Bei Langmuir wird der Platz knapp 124

Es geht doch was nach BET 125

Kapitel 8

Übungen 127

Isotonisierung einer Arzneistofflösung 127

Nochmal Vorsicht! Logarithmische Auswertung eines Adsorptionsversuchs 1