1.2 Größengleichungen in Chemie und Physik

Ausgewählte Begriffe der Physik

Beschleunigung

Norm - Fallbeschleunigung

g_n s. K8 S. 1.1.3

und/oder kg/m³

ρ ist temperaturabhängig

Nur für Luftdruck hPa

a: Anzahl der Atome A im Einzelteilchen ET

z: Oxidationszahl

A, B, ...: Anzahl der Atome A, B... im Einzelteilchen

Veraltet "Massenprozent" Einheit %, z. B. g/100g

Auch "Partialdichte"

Einheit z. B. g/l

g/100 g Lsm ist in Tabellen üblich

r.S. max: Maximal lösliche Masse des reinen Stoffes (r.S.) L* ist stark temperaturabhängig

Mischungskomponenten 1 und 2, Gem: Gemisch

Es gilt m₁ + m₂ = m_Gem

Sind m₁ und m₂ nicht bekannt, kann nur das Massenverhältnis berechnet werden

Längenausdehnung,

Lineare Ausdehnung

Volumenausdehnung,

Kubische Ausdehnung

-

Isobare Form

(1. Gesetz von Gay - Lussac)

Index 1: Zustand 1

Index 2: Zustand 2

p = konst.

Isochore Form

(2. Gesetz von Gay - Lussac)

Isotherme Form

(Gesetz von Boyle u. Mariotte)

Ohne Wärmezu- und abfuhr

vgl. 50

Allgemeine Gaskonstante

Index O: Im Normzustand vgl. K3 und K4 1.1.3

-

Partialdruck in Gasgemischen

(Daltonsches Gesetz)

Gem: Gemisch

A, B, ...: Komponenten des Gemisches

φ: Volumenanteil

Ideales Verhalten der Gase vorausgesetzt

p_o-p: Dampfdruckerniedrigung

x(gel.S.): Stoffmengenanteil des gelösten Stoffes

i: van´t Hoffscher Koeffizient,

s. 103, 104

c_p: bei konstantem Druck

c_v: bei konstantem Volumen

vgl. 40

-

53

Aufgenommene Wärmemenge = Abgegebene Wärmemenge

Q₁ = Q₂

Bei c₁ = c₂

U : Innere Energie

p * ΔV : Volumenarbeit

A: Zu bestimmender Stoff

a: Anzahl von A im Teilchen der Wägeform

Ergebnis einer gravimetrischen Analyse

Zur rechnerischen Korrektur einer nur angenähert gestellten Molarität in die genaue Molarität der Maßlöung.

Ergebnis einer

- volumetrischen Analyse (Titration)

- Redox - Titration

V: Volumen der verbrauchten Maßlösung (ml)

t: Titer

f_A: Aliquotierfaktor

Δz₁; ₂: Änderung der Oxidationszahlen

Ä: Maßanalytische Äquivalentmasse; Zahlenwerte für die rechnerische Vereinfachung werden tabelliert, s. Tabellenbuch

I: Stromstärke

U: Spannung

R: Widerstand

ρ: spezifischer Widerstand

l: Länge des Leiters

S: Querschnitt des Leiters

Einheit S (Siemens)

69

71

72

73

Parallelschaltung von Widerständen

(Kirchhoffsche Gesetze)

Bei nur 2 Widerständen

Einheit 1 A * s = 1 C (Coulomb)

76

abg.S.: abgeschiedener Stoff

z: Ladungszahl des Ions

F: Faraday-Konstante s. K6 1.1.3

η: Stromausbeute

78

m_ä: Zur rechnerischen Vereinfachung tabelliert, s. Tabellenbuch

Einheit W (Watt), bei Wechselspannung auch VA (Voltampere)

83

Viskosität, dynamische

(Meßverfahren nach Höppler)

Viskosität, kinematische

K: Kugelkonstante

ρ_K: Dichte Kugelmaterial

p_Fl: Dichte Flüssigkeit

t: Fallzeit der Kugel

Massenwirkungsgesetz "MWG"

Gleichgewichtskonstante

Für Rechnungen anzusetzen

Ebenso

K_p für Gase

K_c für Lösungen

aA + bB ↔ cC + dD

n: Stoffmenge

p: Druck

c: Konzentration

K_c analog

≈ für praktische Rechengenauigkeit,

bei α < 1%

l: Abstand der Elektroden

A: Fläche der einzelnen Elektrode

K_w = K_D(H₂O) * c(H₂O)

Zahlenwerte s. Tabellenbuch

93

{c(H⁺)} = 10^-pH

c in mol/l {} heißt: "Zahlenwert von"

H⁺ sind hydratisiert

95

-

Für AB ↔ A⁺ + B^-

Für A_aB_b ↔ aA⁺ + bB^-

Verteilungskoeffizient

(Nernstscher Verteilungssatz)

99

100

101

102

Aus Dampfdruckerniedrigung

Siedepunkterhöhung

-

b: Molalität, vgl. 28

K_m: molale Gefrierpunkterniedrigung, Kryoskopische Konstante

K_b: molale Siedepunkterhöhung, Ebullioskopische Konstante

Zahlenwerte s. Tabellenbuch

104

van´t Hoffscher

Koeffizient

α: Dissoziationsgrad

ν: maximale Anzahl der Ionen eines Moleküls

f_a: Aktivitätskoeffizient

Brechungsgesetz

n_i: Brechzahlen

107

108

109

110

Durchlässigkeit

Absorption

Extinktion

Lambert - Beersches Gesetz

Φ: Lichtstrom,

a austretend,

e eintretend

ε: molarer Extinktionskoeffizient

ε_sp: spezifischer Extinktionskoeffizient

c(X): Stoffmengenkonzentration der Teilchen X

Drehungswinkel

ρ*: Massenkonzentration des gelösten Stoffes

113

114

(Nernstsche Gleichung)

E_o: Standardpotential

R: Gaskonstante

T: Absolute Temperatur

z: Ladung des Ions

F: Faraday - Konstante

a: Aktivität des Ions in der Lösung

Für praktische Rechnungen

und In zu lg zusammengefaßt:

bei 15°C 0,057

bei 20°C 0,058

bei 25°C 0,059

Zur Berechnung von Redox - Potentialen z. B. in der Maßanalyse