Physikalische Chemie der Grenzflächen

Physikalische Chemie der Grenzflächen

Typ:	Vorlesung (V)
Lehrstuhl:	Fakultät für Chemie und Biowissenschafte
Semester:	WS 14/15
Zeit:	20.10.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau weitere... 27.10.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 03.11.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 10.11.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 17.11.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 24.11.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 01.12.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 08.12.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 15.12.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 22.12.2014 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 12.01.2015 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 19.01.2015 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 26.01.2015 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 02.02.2015 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau 09.02.2015 11:30 - 13:00 wöchentlich 30.41 HS II (R005) 30.41 Chemie-Flachbau
Dozent:	Dr. Artur Böttcher Dr. Andreas-Neil Unterreiner
SWS:	2
LVNr.:	5238

Bemerkungen	Wahlpflichtvorlesung der Physikalischen Chemie, Ansprechpartner, Kontaktdaten Priv. -Doz. Dr. Artur Böttcher, Zi. 501, Geb. 30.44, Tel. 0721-608-43254, artur.boettcher@kit.edu, Priv.- Doz. Dr. Andreas-Neil Unterreiner, Zi. 603, Geb.30.44, Tel. 0721-608-47807, andreas.unterreiner@kit.edu, Campus Süd, Institut für Physikalische Chemie, Fritz-Haber-Weg 2, 76131 Karlsruhe
Literaturhinweise	Literatur zur Vorlesung: Lehrbücher der Physikalischen Chemie. Besonders zu empfehlen sind spezielle Lehrbücher der Physikalischen Chemie der Grenzflächen: (1) H.-J. Butt, K. Graf, M. Klappl, Physics and Chemistry of Interfaces, Willey-VCH Verlag, 2nd 2008; (2) S.A. Safran, Statistical Thermodynamics of Surfaces, Interfaces, and Membranes, Frontiers in Physics, West View Press, 2003; (3) M.C. Desjonqueres, D. Spanjaard, Concepts in Surface Physics, Springer-Verlag Berlin-Heidelberd, 1996; (4) A. Zangwill: Physics at surfaces (Cambridge University Press, 1988); (5) M. Henzler, W. Göpel: Oberflächenphysik des Festkörpers (Teubner, 1991); (6) G.T. Barnes, I.R. Gentle, Interfacial Science – An Introduction, Oxford University Press, 2005; (6) H.D. Baehr, Thermodynamik, Springer 2005; (7) M.J. Jaycock G.D. Parfitt, Chemistry of Interfaces, Ellis Horwood Limited; John Wiley & Sons, 1981; (8) H. Lüth: Surfaces and Interfaces of Solid Materials (Springer, 1995); (9) N.W. Ashcroft, N.D. Mermin: Solid State Physics (ITPS Thomson Learning, 2000); (10) C. Kittel: Einführung in die Festkörperphysik (Oldenburg, 1989); (11) H. Ibach, H. Lüth: Einführung in die Festkörperphysik (Springer, 1989); (12) H. Ibach, Physics of Surfaces and Interfaces, Springer, 2006.
Lehrinhalt	Inhalte der Vorlesung Einführung: Definitionen der Grenzflächen, Bedeutung der Grenzflächen für moderne Technologien Fest/Gas-Grenzflächen Reine Festkörperoberfläche (bzw. Fest-Vakuum-Interface), Geometrischer Aufbau, Elektronische und Vibronische Eigenschaften, Thermodynamik, Spektrale Methoden Festkörper/Gas-Interface, Kinetik der Oberflächenreaktionen, Thermodynamik der Adsorption und Chemisorption, Spektrale Methoden, Grundlagen der Katalyse Fest/Fest-Grenzflächen Filmwachstum auf Festkörperoberflächen, Thermische Stabilität, Interdiffusion, Legierungen Flüssigbasierte Grenzflächen Flüssige Oberflächen, 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, Elektrische Doppelschicht (Poisson-Boltzmann-Theorie, diffuse Doppelschichten, Gibbs’sche freie Energie), geladene Grenzflächen (Elektrokapillarität, Oberflächenladungsdichte) Benetzungsphänomene (Kontaktwinkel, Young-Gleichung, Benetzungsübergänge)
Kurzbeschreibung	In dieser Vorlesung werden Phänomene vorgestellt, die in Grenzbereichen fest/gasförmig, fest/flüssig, flüssig/flüssig und fest/fest stattfinden. Die physikalisch-chemischen Eigenschaften dieser Grenzflächen werden mittels der relevanten elementaren molekularen Prozesse erklärt. Der Schwerpunkt liegt in der Relation zwischen den elektronischen, vibronischen und thermodynamischen Eigenschaften der Grenzflächen. Die thermische Stabilität, wie auch Bildung der chemischen Bindungen in den Grenzflächen werden ausführlich behandelt.
Zielgruppe	Studierende der Chemie, Biologie und Physik
Prüfung	Schein zur Vorlesung: Benotung der Abschlussprüfung unter Berücksichtigung der Bonuspunkte aus der Übung. Die Vorlesung gilt als bestanden, bei einer Bewertung von 4,0 oder besser. Die Bonuspunkte entfallen für die Nachprüfung.