Übung zur Vorlesung Physikalische Chemie der Grenzflächen

Bearbeitung von Übungsaufgaben sowie Vertiefung des Vorlesungsstoffes. Zu Beginn einer Übungsstunde kann es einen Test zu Verständnisfragen der letzten Vorlesungsstunden geben. Für die Lösung der Übungsaufgaben werden Bonuspunkte vergeben, welche bei der Abschlussprüfung berücksichtigt werden.

Definition und Klassifizierung; Methoden zur Herstellung einer reinen Oberfläche, Struktur des Festkörpers und geometrische Struktur der resultierenden Oberflächen (Bravais-Gitter, Miller-Indizes, kristallographische Richtungen, atomare Struktur der Festkörperoberflächen: Relaxation und Rekonstruktion, Überstrukturen, Geometrie der Adsorptionsplätze, spektrale Methoden zur Bestimmung der atomaren Struktur)

Thermodynamik der Festkörperoberflächen (Oberflächenenergie, Oberflächenspannung, Rolle der Stufen und Defekte, Oberflächendiffusion, Inselbildung, thermische Stabilität)

Elektronische Struktur der Festkörper-Vakuum Grenzflächen (Jellium-Modell, Oberflächenzustände, Oberflächenresonanzen, Bildladungszustände, experimentelle Methoden zur Bestimmung der elektronischen und vibronischen Eigenschaften)

Wechselwirkungen zwischen Gasmolekülen und Festkörperoberflächen (Exzeßgrößen,  Grundlagen der Sensorik: Adsorption, Physisorption, Chemisorption, Kinetik und Thermodynamik der Adsorption an Festkörperoberflächen, Adsorptionsisothermen, Desorption, Oberflächenreaktionen, Grundlagen der heterogenen Katalyse)

Mikroskopische Betrachtung (Grenzflächenspannung, Druckdifferenz zweier Phasen an gekrümmten Oberflächen  (Young/Laplace-Gleichung), Messung der Grenzflächenspannung, Dampfdruck einer Flüssigkeit (Kelvin-Gleichung, Kapillarkondensation, Keimbildung und Wachstum von Phasen), Thermodynamik der Grenzflächen, Thermodynamik der Selbstorganisation,(Oberflächenexzeßgrößen, reine Flüssigkeiten, Gibbssche Adsorptionsisotherme), Benetzungsphänomene, Kontaktwinkel, Young-Gleichung, Benetzungsübergänge, Dynamik der Be- und Entnetzung, Elektrische Doppelschicht  (Poisson-Boltzmann-Theorie, diffuse Doppelschichten, Gibbssche freie Energie, geladene Grenzflächen (Elektrokapillarität, Elektrokinetik,

Die Übungsunterlagen werden unter im ILIAS abgelegt: KIT STUDIUM, ILIAS-System

Bonuspunkte