Physikalische Chemie I (Thermodynamik und Elektrochemie) (LAG PC1)5 ECTS
(englische Bezeichnung: Physical Chemistry I (Thermodynamics und Electrochemistry))
(Prüfungsordnungsmodul: Physikalische Chemie I, Lehramt Gymnasium)

Lehrveranstaltungen:

• • Physikalische Chemie (Thermodynamik und Elektrochemie) für LA Gymnasium (PC Ia), Lebensmittelchemie und Biologie (PC I) (WS 2020/2021)
    (Vorlesung, 2 SWS, Thomas Drewello, Fr, 8:15 - 10:00, H1 Egerlandstr.3)
  • Übung zur Physikalischen Chemie (Thermodynamik und Elektrochemie) für LA Gymnasium (PC Ia), Lebensmittelchemie und Biologie (PC I) (WS 2020/2021)
    (Übung, 1 SWS, Thomas Drewello et al., Do, 13:15 - 14:00, H1 Egerlandstr.3)
  • Physikalische Chemie (Kinetik u. Aufbau der Materie) für LA Gymnasium (PC Ib), Lebensmittelchemie und Biologie (PC II) (SS 2021)
    (Vorlesung, 2 SWS, Thomas Drewello, Fr, 8:15 - 10:00, H1 Egerlandstr.3)
  • Übung zur Physikalischen Chemie (Kinetik u. Aufbau der Materie) für LA Gymnasium (PC Ib), Lebensmittelchemie und Biologie (PC II) (SS 2021)
    (Übung, 1 SWS, Thomas Drewello et al., Mi, 12:15 - 13:00, H1 Egerlandstr.3)

Inhalt:

PC Ia:

• Grundbegriffe der chemischen Thermodynamik:
Temperatur, Arbeit, Wärmeaustausch, Innere Energie, Enthalpie, Wärmekapazität, Carnotscher Kreisprozess, Entropie, Hauptsätze der Thermodynamik, ideales Gas, kinetische Gastheorie, statistische Thermodynamik (Boltzmann-Statistik)

• Chemische Thermodynamik:
Reale Gase, Zweiphasengebiet, Mischphasen, Gibbs‘sche Fundamentalgleichungen, chemisches Potenzial, Phasengleichgewichte und -übergänge, chemisches Gleichgewicht, Massenwirkungsgesetz, Grenzflächen

• Elektrochemie:
Elektrolyte, Ionenwanderung, Leitfähigkeit, elektrochemisches Potenzial, Halbzellen, Zellspannung, Nernstsche Gleichung

PC Ib:

• Grundkenntnisse der chemischen Reaktionskinetik und Katalyse:
Formale Kinetik einfacher und komplizierter Reaktionen, Reaktionsmechanismen, Kinetische Messmethoden, Katalyse, Stofftransport

• Aspekte zum Aufbau der Materie:
Welle-Teilchen-Dualismus (Einführung in die Quantenmechanik), Absorption und Emission von Strahlung, Aufbau und Funktion des Auges, Chemie des Sehens, Spektroskopie

Lernziele und Kompetenzen:

Die Studierenden

• beschreiben die Grundbegriffe der Thermodynamik und können diese im chemischen Kontext anwenden
  

• interpretieren thermodynamische Sachverhalte wie z. B. die Hauptsätze der Thermodynamik, die kinetische Gastheorie sowie die Gibbs‘schen Fundamentalgleichungen
  

• erläutern die Grundprinzipien von Gleichgewichten und wenden diese auf Phasendiagramme und Phasenübergänge an
  

• beschreiben chemische Gleichgewichte und Grenzflächengleichgewichte und erschließen Zusammenhänge mit Phasengleichgewichten
  

• geben die Grundlagen der Elektrochemie wieder
  

• diskutieren die Abhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit und des elektrochemischen Potenzials von verschiedenen Parametern wie z. B. Konzentration und Temperatur
  

• wenden physikalisch-chemische Gesetze zur Lösung von Übungsaufgaben an und berechnen physikalische Größen.

Literatur:

G. Wedler, H.-J. Freund: Lehrbuch der Physikalischen Chemie (Wiley-VCH)
P. W. Atkins, C. A. Trapp: Physikalische Chemie (Wiley-VCH)

Weitere Informationen:

Verwendbarkeit des Moduls / Einpassung in den Musterstudienplan:

1. Chemie (Master of Education)
   (Po-Vers. 2014s | NatFak | Chemie (Master of Education) | Module Fachwissenschaft Chemie | Physikalische Chemie I, Lehramt Gymnasium)

Studien-/Prüfungsleistungen:

Klausur 1 Physikalische Chemie I, Lehramt Gymnasium (Prüfungsnummer: 23811)

(englischer Titel: Examination (Klausur) 1 on Physical Chemistry I, Teaching Secondary Education/Gymnasium)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 2.5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 50.0 %

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: WS 2020/2021, 1. Wdh.: SS 2021

1. Prüfer:

Thomas Drewello

Termin: 09.03.2021, 14:00 Uhr, Ort: Messe, Hal
Termin: 09.07.2021, 10:00 Uhr, Ort: H1, H2, H3, P3.88
Termin: 03.03.2022, 10:00 Uhr, Ort: Audimax

Klausur 2 Physikalische Chemie I, Lehramt Gymnasium (Prüfungsnummer: 23812)

Prüfungsleistung, Klausur, Dauer (in Minuten): 90, benotet, 2.5 ECTS

Anteil an der Berechnung der Modulnote: 50.0 %

Prüfungssprache: Deutsch

Erstablegung: SS 2021, 1. Wdh.: WS 2021/2022

1. Prüfer:

Thomas Drewello

Termin: 10.08.2021, 09:00 Uhr, Ort: Ballspielhalle, Gebbertstr. 123b
Termin: 11.02.2022, 08:00 Uhr, Ort: H1