Übungen

• Chemie Serie1 (@2025-02-24 23:59)
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Osterferien: 18.04-27.04

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Vorlesung

#timestamp 2025-02-18

Johnstone Triangle: Wasser
makroskopisch

• geruchslose, durchsichtige Flüssigkeit
• hohe spezifische Wärmekapazität
• erfrischend
• e.g. [farbänderungen]

mikroskopisch

• Molekül
• Wasserstoff-brückenbindung
• Dipol

symbolisch

• $H_{2}O$
• [zeichnung]

Schrödingergleichung

• beschreibt Kinetik mit Energien statt mit Kräften (wie in klassischer mechanik)

Energieeigenwerte
Lösung der Schrödingergleichung "E"

• Rydberg-Formel (lösung für ein Wasserstoffatom)
  • wert: $c{m}^{-1}$ (andere einheit in Spektroskopie für Energie)
• Energien sind quantisiert -> Elektron kann nur in Schalen sein, es kann nicht dazwischen sein
• gehört auf Spick:

Quantenzahlen

1. Hauptquantenzahl $n$
   • Gibt die Hauptenergiestufe oder Schale eines Elektrons an.
   • Werte: $n=1,2,3,4,\dots$
   • Je größer $n$, desto weiter ist das Elektron vom Kern entfernt und desto höher ist seine Energie.
   • $n=1$ -> K-Schale; $n=2$ -> L-Schale ...
2. Nebenquantenzahl $l$
   • Gibt die Form des Orbitals an (also in welchem "Unterschalen"-Typ sich das Elektron befindet).
   • Werte: $l=0,1,2,3,\dots ,(n-1)$
   • Zusammenhang mit Orbitalen:
     • l=0l = 0l=0 → s-Orbital (kugelförmig)
     • l=1l = 1l=1 → p-Orbital (hantelförmig)
     • l=2l = 2l=2 → d-Orbital (komplexe Form)
     • l=3l = 3l=3 → f-Orbital (noch komplexere Form)
3. Magnetquantenzahl $m_l$
   • Gibt die räumliche Ausrichtung des Orbitals an.
   • $m_l=-l,\dots ,0,\dots l$
   • Beispiele:
     • Für $l=1$ (p-Orbitale): $m_l=-1,0,1$ -> 3 verschiedene p-Orbitale
     • Für $l=2$ (d-Orbitale): $m_l=-2,-1,0,1,2$ -> 5 verschiedene d-Orbitale
4. Spinquantenzahl $m_s$
   • Gibt die Richtung des Elektronenspins an.
   • Werte: $m_s=\pm \frac{1}{2}$
   • Jedes Orbital kann maximal 2 Elektronen enthalten, mit entgegengesetztem Spin.

#timestamp 2025-03-25

Mesomerie:

• Elektronendelokalisierung innerhalb eines Moleküls
• Mesomere Grenzstrukturen existieren nicht real, nur die Hybridform
• mit Mesomeriepfeil $\leftrightarrow$

Isomere:

• Moleküle mit gleicher Summenformel, aber verschiedene Strukturen
• verschiedene, stabile Moleküle

#timestamp 2025-05-27

• Ideales Gemisch: linsenförmiges Siedediagramm
• Ideales Gemisch: linsenförmiges Schmelzdiagramm

-> gleich bei beiden Diagrammen

bei vollständig Unmischbarkeit in der Festen Phase:

• unten fest, nicht gemischt
• oben beide Stoffe flüssig gemischt
• unter Linie: fester Anteil von Stoff 1/2 und einer Schmelze mit Verhältnis (senkrecht zu Linie ablesen)

-> Reaktionsentropien sind immer in der Grösse von hunderten $\frac{J}{K\cdot \text{mol}}$

Gibbsenergie ist $=0$ im Gleichgewicht!

• z.b. Beim Verdampfen von Wasser

• Abschätzung: wenn Unordnung zunimmt (flüssig -> gas), ist die Reaktionsentropie immer positiv -> Entropie nimmt zu

!!! 10 / Slide 12
-> wichtig für Serie 14 / Aufgabe 1

10 / Slide 14
-> für Serie 14 / Aufgabe 2

Note: In der Prüfung werden bei den Aufgaben Grössen/variablen sein, die nicht für das Lösen der Aufgabe notwendig sind.

kondensierte Phase $\widehat{=}$ flüssige / feste Phase