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Übung zur Vorlesung Physikalische Chemie der Grenzflächen

Übungsaufgaben zu den Phänomenen, 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.
Status: Offline

Allgemeine Informationen

Wichtige Informationen
Übung zur Wahlpflichtvorlesung der Physikalischen Chemie WS2020/2021
Wegen der Corona müssen wir die Veranstaltung im On-Line-Modus durchführen (Microsoft Teams).
Termin der Übung: Do. 8:00-9:00 Uhr, 14 Stunden.
Anmeldung: Sollten Sie Interesse an dieser Veranstaltung haben, melden Sie sich einfach via Mail beim Übungsleiter Jakob Hauns (jakob.hauns@kit.edu). Zum Abschluß der Übung werden nach der jeweiligen Übungsleistung Bonuspunkte vergeben, die bei der Abschlußprüfung berücksichtigt werden.
Schein zur PCGF: Benotung der Abschlussprüfung unter Berücksichtigung der Bonuspunkte aus der PCGF-Übung. Die Vorlesung gilt als bestanden, bei einer Bewertung von 4,0 oder besser. Die Bonuspunkte entfallen für die Nachprüfung.

Mündliche Prüfungen werden nach Vereinbarung in der Vorlesungsfreien Zeit, am Institut für Physikalische Chemie stattfinden (CS Geb. 30.44, Raum 501, vom 1.03. bis zum 5.03.2021). Schriftliche Anmeldung via Mail erforderlich (artur.boettcher@kit.edu).
Kursprogramm
Fest/Gas-Grenzflächen
Definition und Klassifizierung; Methoden zur Herstellung reiner 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; Natur der Adsorbat-Substrat Bindungen, Grundlagen der Adsorption, Physisorption, Chemisorption, Kinetik und Thermodynamik der Adsorption an Festkörperoberflächen, Adsorptionsisothermen, Oberflächendiffusion, Desorption, Oberflächenreaktionen,
Grundlagen der heterogenen Katalyse; Elektronische Eigenschaften der Adsorbat-Substrat Grenzflächen;

Fest/Fest-Grenzflächen
Filmwachstum auf Festkörperoberflächen, Epitaxie, Thermische Stabilität der Nanostrukturen, Interdiffusion, Thermodynamik der Legierungsbildung, elektronische Eigenschaften des Fest-Fest-Interfaces, Kontaktpotential;

Flüssig/Gas- Flüssig/Flüssig- und Flüssig/Fest-Grenzflächen
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 Endnetzung
Elektrische Doppelschicht (Poisson-Boltzmann-Theorie, diffuse Doppelschichten, Gibbssche freie Energie,
geladene Grenzflächen (Elektrokapillarität, Elektrokinetik, Oberflächenladungsdichte)

Veranstaltungsdaten

Dozent(en)
PD Dr. Artur Böttcher / Jun.-Prof. Dr.-Ing. Helge S. Stein
Studiengang
Chemie, Physik, Biologie
Abschluß
Bachelor
SWS
14
Start
05. Nov 2020
Ende
18. Feb 2021
Veranstaltungsart
Übung
Modulart
Wahlpflichtfach
Ort
CS, Chemie, Seminarraum SR 408, Geb. 30.44
Termin
voraussichtlich Do. 8:00-9:00 Uhr
Zyklus
wöchtl.

Zusammenfassung

Übungsaufgaben zu den Phänomenen, 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.

Allgemein

Sprache
Deutsch

Kontakt

Name
Jakob Hauns
Zuständigkeit
Übungsleiter/Doktorand
Telefon
+49 721 608-44830
Sprechstunde
im Anschluß an die Übung.

Verfügbarkeit

Zugriff
07. Sep 2020, 15:00 - 31. Mär 2021, 15:00
Aufnahmeverfahren
Sie können diesem Kurs direkt beitreten.
Zeitraum für Beitritte
Unbegrenzt
Veranstaltungszeitraum
05. Nov 2020 - 18. Feb 2021

Für Kursadministratoren freigegebene Daten

Daten des Persönlichen Profils
Benutzername
Vorname
Nachname
E-Mail
Matrikelnummer

Zusätzliche Informationen

Objekt-ID
1720024
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Erstellt am
07. Sep 2020, 14:38