Physikalische Chemie der Grenzflächen
- type: Vorlesung (V)
- semester: WS 19/20
-
time:
14.10.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
21.10.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
28.10.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
04.11.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
11.11.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
18.11.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
25.11.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
02.12.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
09.12.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
16.12.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
23.12.2019
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
13.01.2020
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
20.01.2020
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
27.01.2020
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
03.02.2020
11:30 - 13:00 wöchentlich
30.41 Chemie-Hörsaal Nr. 2 (HS2)
30.41 Chemie-Flachbau
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lecturer:
Dr. Artur Böttcher
PD Dr. Andreas-Neil Unterreiner - sws: 2
- lv-no.: 5238
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) |
Zugangsvoraussetzungen | bevorzugt nach dem Abschluß des Grundmoduls in der PC |
Anmerkung | Der Inhalt dieser Vorlesung kann im F-Modul und Master-Modul geprüft werden. |
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 |
Ziel | Verständnis der molekularen Prozesse, die für die Thermodynamik, elektronische Struktur und Reaktivität der Grenzflächen verantwortlich sind (Grundlagen: Sensorik, Katalyse, Elektrochemie, Selbstorganisation, Kondensation) |
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. |