chemische thermodynamica, fysisch evenwicht, chemisch evenwicht, evenwicht aan oppervlakken, elektrochemisch evenwicht, elektrontransfer.

Het vak fysische chemie wil studenten een grondig kennis bijbrengen van enkele aspecten van de fysische chemie (chemische thermodynamica, oppervlakken en fasegrenzen en de elektrochemie). Inhoudelijk streeft het vak naar een grondige kennis van de basisbegrippen en een inzichtelijke kennis van hun toepassing. Belangrijke aspecten daarbij zijn inzicht in het verband tussen thermodynamische grootheden en de moleculaire structuur van de materie en begrip van theoretische modellen en hun experimentele basis. Op het vlak van attitudes wil het vak fysische chemie het wetenschappelijk denken stimuleren, waarbij wetenschappelijke modelvorming op basis van experimentele gegevens een centrale rol heeft.

• Principes van chemische thermodynamica: Gassen - Intermoleculaire interacties, Energie - Thermochemie, Entropie, Vrije enthalpie - Verandering en evenwicht
• Niet-geladen systemen: Evenwicht bij zuivere stoffen, Evenwicht in binaire mengsels, Chemisch evenwicht, Evenwicht aan oppervlakken, Thermodynamica van licht
• Geladen systemen: Ionaire oplossingen, Geladen fasegrenzen
• Elektronoverdracht: Transitietoestandstheorie, Homogene elektronoverdracht, Heterogene elektronoverdracht

scheikunde 1, scheikunde 2, natuurkunde 1, natuurkunde 2, kwantummechanica 1, kwantummechanica 2, atoom- en molecuulfysica, vaste-stoffysica 1

BEGRIPPEN: Ideaal gas, intermoleculaire interacties; Inwendige energie - Enthalpie - Warmtecapaciteit; Entropie; Vrije energie, vrije enthalpie, chemische potentiaal; fasendiagram, Clapeyron vergelijking; De fasenregel, ideale mengsels, ideaal verdunde mengsels, hydrofoob effect, azeotropie; Chemische evenwichtsuitdrukking; Oppervlaktespanning, onderkoeling, oververhitting, Gibbs adsorptie-isotherm, Langmuir adsorptie; Temperatuur en entropie van straling; Ionen, solvatatie en hydratatie, ionensterkte; Elektrochemische potentiaal, elektrisch geladen fasegrenzen, elektrochemie; Chemische reactiedynamica, transitietoestand

INZICHTEN: Verband tussen aard van een molecule en intermoleculaire interacties; Moleculaire betekenis van energie- en enthalpieveranderingen; Thermodynamische en statistische betekenis van entropie; Herformuleren van tweede hoofdwet in fysicochemische context; thermodynamische achtergrond van fasediagramma; Moleculaire betekenis idealiteit, ideale verdunning.; Verband tussen chemisch evenwicht en thermodynamische toestandsgrootheden; Invloed van fasegrenzen op thermodynamische evenwichtsligging; elektrostatische beschrijving van ionen in oplossing; Evenwicht aan en structuur van elektrisch geladen fasegrenzen; Verband tussen potentielen energie oppervlakken en chemische reactiedynamica

VAARDIGHEDEN: Omrekenen van thermochemische data naar moleculaire grootheden; Entropieberekeningen in een praktische context; Operationele beschrijving van thermodynamisch evenwicht; Bepalen van (eenvoudige) evenwichtslijnen op het fasediagram; Evenwicht in binaire mengsels doorrekenen en interpreteren op moleculaire schaal; Bepalen van chemische evewichtsligging; Inpassen van oppervlakken in thermodynamische evenwichtbeschrijving; Straling verwerken in thermodynamisch begrippenkader

cursustekst, 10 euro.

• P.W. Atkins, J. de Paula, 'Physical Chemistry', Oxford University Press (2001)
• R.J. Silbey, R.A. Alberty, M.G. Bawendi, Physical Chemistry, Fourth Edition, Wiley (2004)
• Ken A. Dill, S. Bromberg, 'Molecular Driving Forces', Garland Science (2003)

Hoorcolleges; Werkcolleges

Niet-periodegebonden en periodegebonden evaluatie. Bijzondere voorwaarden: Twee examens: theorie en oefeningen, beide open boek. Verdeling punten: 8 voor oefeningen en 12 voor theorie.

Periodegebonden evaluatie: mondeling examen met open boek
Niet-periodegebonden evaluatie: schriftelijk examen met open boek; tweede examenkans: Mogelijk in gewijzigde vorm