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Erforderliche Grundlagen

Hast du Probleme, die Lerneinheit Zustandsgleichung realer Gase: van der Waals'sche Gleichung zu verstehen? Dann fehlen Dir vielleicht folgende Grundlagen:

Ideale GaseLevel 120 min.

ChemiePhysikalische ChemieThermodynamik

Bei Gasen wurde recht früh versucht, eine Beziehung zwischen den Zustandsvariablen Druck, Temperatur und Volumen zu finden. Eine solche war erforderlich, um chemische Reaktionen mit Gasen quantitativ untersuchen zu können, denn die Bestimmung der Gasmenge mit der Waage hatte wegen der geringen Gasdichte einen hohen Fehler. Das gut messbare Volumen andererseits ist von Druck und Temperatur abhängig.

Zwischenmolekulare WechselwirkungenLevel 140 min.

ChemiePhysikalische ChemieThermodynamik

Zwischen den Teilchen eines Stoffes bestehen Abstoßungs- und Anziehungskräfte. Erstere zeigen sich makroskopisch in der geringen Kompressibilität von Flüssigkeiten und homogenen Feststoffen, letztere bei der Kondensation von Gasen zu Flüssigkeiten. Die Gesamtheit solcher Kräfte umfasst der Begriff zwischenmolekulare Wechselwirkungen. Die Lerneinheit präsentiert die grundlegenden physikalischen Ansätze für ihre mathematische Beschreibung

Zustandsverhalten realer GaseLevel 135 min.

ChemiePhysikalische ChemieThermodynamik

Bei hohen Drücken oder sehr tiefen Temperaturen bestehen beträchtliche Abweichungen vom idealen Gasverhalten. Die Lerneinheit beschreibt sie im Einzelnen und zeigt dann, wie sich unter Verwendung der kritischen Werte für Volumen, Druck und Temperatur des jeweiligen Gases ein allgemein gültiges Verhaltensmuster herleiten lässt. Dieses sogenannte Prinzip der korrespondierenden Zustände spielt eine bedeutende Rolle bei thermodynamischen Rechnungen zum chemischen Gleichgewicht bei Gasreaktionen unter hohem Druck.

ZustandsdiagrammeLevel 135 min.

ChemiePhysikalische ChemieThermodynamik

Allgemein ist festzustellen, dass je nach den Werten der Zustandsvariablen Druck und Temperatur ein Stoff in einer oder mehreren Phasen vorliegen kann. Eine Animation in dieser Lerneinheit zeigt dies für die 92 chemischen Elemente beim Standarddruck für steigende Temperaturen. Im Weiteren wird gezeigt, wie die Art und Zahl der Phasen reiner Stoffe durch zwei- oder sogar dreiachsige Koordinatensystemen dargestellt werden können. In diesen sogenannten Zustands- oder Phasendiagrammen stellen der Tripel- und kritische Punkt wichtige Merkmale des reinen Stoffes dar. Phasenregel, Polymorphie/Allotropie und Diamantsynthese sind weitere Themen.