Mathematisch-Naturwissenschaftliche Grundlegung WS...

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Mathematisch-Naturwissenschaftliche

Grundlegung

WS 2014/15

Chemie I

16.01.2015

Dr. Helge Klemmer

Dr. Helge Klemmer

Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Dr. Helge Klemmer

Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Thermodynamik – Hauptsätze

Die Vorlesung von Frau Prof. Waffenschmidt

findet im Hörsaal in der Biochemie statt!

1. Hauptsatz:

Änderung der Inneren Energie: DU = UEnde – UAnfang = Dw + Dq

2.Hauptsatz:

Bei einem spontan ablaufenden Prozess in einem abgeschlossenen System

nimmt die Entropie immer zu.

Dr. Helge Klemmer

Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Thermodynamik – Freie Enthalpie und

Entropie

Entropieänderung: DS = Dqrev/T

A

Ep

T

TcS lnD

Trouton‘sche Regel: 1185 D

D KmolJT

HS

Sied

VerdVerd

Freie Enthalpie:

Änderung der freien Enthalpie:

STHG

STHG DDD

Für die Spontanität eines Prozesses gilt also:

0oder 0 DD gesamtSG

Dr. Helge Klemmer

Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Die Kolloidchemie wird in viele Unterbereiche aufgeteilt:

Thermodynamik – Kolloidchemie

Dr. Helge Klemmer

Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Die Kolloidchemie wird in viele Unterbereiche aufgeteilt:

Thermodynamik – Kolloidchemie

Dr. Helge Klemmer

Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Ein spezielles Untergebiet der Kolloidchemie sind die Mikroemulsionen

Mikroemulsionen

Mikroemulsionen sind

nanostrukturierte,

makroskopisch isotrope,

thermodynamisch stabile

Mischungen aus mindestens drei Komponenten.

Polar (z.B. Wasser) – Unpolar (z.B. Öl) – Amphiphil (z.B. Seife)

Dr. Helge Klemmer

Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Binäre Randsysteme

Redrawn from:

Strey, R., Colloid Polym. Sci., 1994, 272 (8), 1005.

Gompper, G., Kroll, D. M., Phys. Rev. Lett., 1998, 81, 2284.

Tensid (C)

H2O (A) n-Alkan (B)

T

B A

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Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Binäre Randsysteme

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Strey, R., Colloid Polym. Sci., 1994, 272 (8), 1005.

Gompper, G., Kroll, D. M., Phys. Rev. Lett., 1998, 81, 2284.

Tensid (C)

H2O (A) n-Alkan (B)

T

B A

T

C A

cpb

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Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Binäre Randsysteme

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Strey, R., Colloid Polym. Sci., 1994, 272 (8), 1005.

Gompper, G., Kroll, D. M., Phys. Rev. Lett., 1998, 81, 2284.

Tensid (C)

H2O (A) n-Alkan (B)

T

B A

T

C A

cpb

T

C B

cpa

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Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Binäre Randsysteme

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Strey, R., Colloid Polym. Sci., 1994, 272 (8), 1005.

Gompper, G., Kroll, D. M., Phys. Rev. Lett., 1998, 81, 2284.

Tensid (C)

H2O (A) n-Alkan (B)

T

B A

T

C A

cpb

T

g

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Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Der Kahlweit- oder Fischschnitt

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Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Die Triebkraft hinter der Ausbildung der Mikroemulsion ist die

Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Öl!

Wo kommt hier nun die Thermodynamik ins Spiel?

Skizzen auf der Tafel

Dr. Helge Klemmer

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Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Die Triebkraft hinter der Ausbildung der Mikroemulsion ist die

Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Öl!

Wo kommt hier nun die Thermodynamik ins Spiel?

Skizzen auf der Tafel

Dr. Helge Klemmer

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Die Triebkraft hinter der Ausbildung der Mikroemulsion ist die

Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Öl!

Wo kommt hier nun die Thermodynamik ins Spiel?

Skizzen auf der Tafel

Dr. Helge Klemmer

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Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Die Triebkraft hinter der Ausbildung der Mikroemulsion ist die

Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Öl!

Wo kommt hier nun die Thermodynamik ins Spiel?

Skizzen auf der Tafel

Dr. Helge Klemmer

Institut für Physikalische Chemie

Helge.Klemmer@uni-koeln.de

Die Triebkraft hinter der Ausbildung der Mikroemulsion ist die

Grenzflächenspannung zwischen Wasser und Öl!

Wo kommt hier nun die Thermodynamik ins Spiel?

Skizzen auf der Tafel