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Physikalische Chemie

*** Shopping-Tipp: Physikalische Chemie

{{Überarbeiten}} ---- Bei der '''Physikalischen Chemie''' (kurz: '''PC''') handelt es sich um den Grenzbereich zwischen Physik und Chemie, insbesondere um die Anwendung von Methoden der Physik auf Objekte der Chemie. Eine klare Abgrenzung zur Chemische Physik Chemischen Physik ist nicht immer möglich. Während in der Synthese (Chemie) Präparativen Chemie Fragestellungen der Methodik der Synthese (Chemie) chemischen Synthese Chemikalienliste bekannter und neuer Substanzen im Vordergrund stehen, versucht die Physikalische Chemie mit Hilfe theoretischer und experimenteller Methoden der Physik Ordnung in Experiment experimentelles Erfahrungsmaterial zu bringen, indem sie qualitative und quantitative Zusammenhänge ermittelt. Die Physikalische Chemie liefert die theoretischen Grundlagen für die Technische Chemie und die Verfahrenstechnik.

Teilgebiete


Quantenmechanik
Die Quantenmechanik liefert die Grundlagen zum Verständnis des Aufbaus der Materie und der Chemische Bindung chemischen Bindung. Die darauf aufbauende, an Bedeutung gewinnende theoretische Chemie, Quantenchemie oder Molekularphysik versucht, Eigenschaften von Stoffen, chemischer Reaktionen und Reaktionsmechanismus Reaktionsmechanismen anhand von physikalischen Modellen, wie z. B. der Quantentheorie oder Quantenelektrodynamik und numerischen Berechnungen zu ergründen. Eng verwandt dazu sind die Gebiete Cheminformatik, Computerchemie, Molecular Modelling.

Thermodynamik
* Die Thermodynamik klassische Thermodynamik (phänomenologische Thermodynamik) ist die Lehre der Energie, ihrer Erscheinungsform und Fähigkeit, Arbeit zu verrichten. Mit ihrer Hilfe kann man zum Beispiel erklären, warum bestimmte chemische Reaktionen spontan ablaufen und andere nicht. Die Thermodynamik klassische Thermodynamik ist eine rein makroskopische Theorie, die davon ausgeht, dass sich die physikalischen Eigenschaften eines Systems hinreichend gut mit makroskopischen Zustandsgrößen beschreiben lassen. * Die Statistische Mechanik statistische Thermodynamik betrachtet Systeme vieler Teilchen (i.A. Atome, Moleküle, Elementarteilchen) und gewinnt aus den mikroskopischen Eigenschaften und Wechselwirkungen dieser Teilchen Aussagen über das makroskopische Verhalten des Systems unter Benutzung statistischer Methoden. Sie verknüpft die Quantenmechanik mit der Thermodynamik klassischen Thermodynamik.

Kinetik
Die Kinetik (Chemie) Kinetik beschäftigt sich mit dem zeitlichen Ablauf chemischer Reaktionen (Reaktionskinetik) oder von Transportvorgängen (z.B. Diffusion, Stoffabscheidung an Oberflächen, Katalyse).

Elektrochemie
Die Elektrochemie befasst sich mit dem Zusammenhang zwischen elektrischen und chemischen Vorgängen.

Oberflächenchemie
Die Oberflächenchemie Grenzflächenchemie ist ein wissenschaftliches Grenzgebiet aus Festkörperphysik und Chemie, bei dem die chemischen und strukturellen Vorgänge untersucht werden, die sich an Grenzflächen, meist fest-flüssig oder fest-gasförmig, abspielen. Diese haben große Bedeutung in der Katalyse.

Spektroskopie
Spektroskopie ist ein Sammelbegriff für eine Klasse experimenteller Verfahren, die untersuchen, wie eine Probe Energie in Form von elektromagnetischer Strahlung (Radiowellen, Mikrowellen, Infrarot, sichtbares Licht, UV, Röntgen) aufnehmen oder abgeben kann. Ziel der Spektroskopie ist es, aus dem erzielten Spektrum Rückschlüsse auf die Probe zu ziehen, zum Beispiel auf deren innere Struktur (Zwischenmolekulare Kraft), stoffliche Zusammensetzung oder Dynamik.

Anwendungsgebiete
Einige Anwendungsgebiete der physikalischen Chemie: * Atmosphärenchemie, z. B. Ozonloch; * Biophysikalische Chemie; * Chemische Analytische Chemie Analytik; * Chemische Sensorik, z. B. Abgasanalyse mit der Lambda-Sonde; * Elektrochemie (Elektrolyse, Batterien, Akkus, Brennstoffzellen, Galvanotechnik); * Energietechnik; * Festkörperchemie; * Fotochemie; * Kolloidchemie; * Kernchemie; * Magnetochemie; * Makromolekulare Chemie; * Materialwissenschaften; * Nanotechnologie / Nanowissenschaft; * Phase (Thermodynamik) Phasenlehre: Flüssigkristallbildschirm LCD-Flachbildschirme; * Photochemie; * Physikalische Organische Chemie; * Prozessanalytik: Beobachten und Regeln von Produktionsanlagen; * Sensorik; * Sicherheitstechnik; * Solarchemie; * Spektroskopie, z. B. zum Entwickeln neuer analytischer Verfahren; * Untersuchung von Verbrennung (Chemie) Verbrennungsprozessen; * Technische Chemie; * Verfahrenstechnik.

Geschichte
G. Wedler: ''Lehrbuch der Physikalischen Chemie'', Wiley-VCH, 2004, ISBN 3527310665, S. 977ff. Die Physikalische Chemie wurde um 1890 vor allem von Svante Arrhenius, Jacobus Henricus van 't Hoff, Wilhelm Ostwald und Walther Hermann Nernst Walther Nernst begründet. Im angelsächsischen Raum gilt Josiah Willard Gibbs als Begründer der Physikalischen Chemie mit seinem 1867 veröffentlichten Artikel "On the Equilibrium of Heterogeneous Substances" , in dem er die grundlegenden Konzepte Freie Energie, chemisches Potential und Phasenregel entwickelte. Wilhelm Ostwald war auch erster Herausgeber der 1887 gemeinsam mit van 't Hoff gegründeten ''Zeitschrift für physikalische Chemie'' und hatte in Universität Leipzig Leipzig den ersten deutschen Lehrstuhl für Physikalische Chemie inne. Das erste eigenständige Institut für Physikalische Chemie wurde 1895 von Walther Nernst, der sich bei Ostwald habilitiert hatte, in Georg-August-Universität Göttingen Göttingen gegründet. Weitere spezifisch der Physikalischen Chemie gewidmete Institute folgten dann in rascher Folge in Universität Leipzig Leipzig (1897), Technische Universität Dresden Dresden (1900), Universität Karlsruhe (TH) Karlsruhe (1903), Universität Breslau Breslau, Humboldt-Universität Berlin Berlin (1905) und andernorts. Wilhelm Ostwald gründete 1894 die ''Deutsche Elektrochemische Gesellschaft'', die 1902 in Bunsen-Gesellschaft ''Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Angewandte Physikalische Chemie'' umbenannt wurde. In England wurde 1903 die [http://en.wikipedia.org/wiki/Faraday_Society ''Faraday Society''] (heute: [http://www.rsc.org/Membership/Networking/InterestGroups/FaradayDivision/ ''Faraday Division''] der [http://en.wikipedia.org/wiki/Royal_Society_of_Chemistry ''Royal Society of Chemistry'']) gegründet. Weitere Details finden sich unter Geschichte der Chemie.

Berufsbild
''Das Berufsbild des Physikochemikers'', Bunsen-Gesellschaft Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie, 2004 Naturwissenschaftler, insbesondere Chemiker oder Physiker, die vorwiegend im Bereich der Physikalischen Chemie tätig sind, werden auch als Physikochemiker bezeichnet (Näheres auch unter Physikalische Chemie#Links). Ein Physikochemiker untersucht meist nur wenige Chemischer Stoff Stoffe oder Chemische Reaktion Reaktionen, diese dafür umso gründlicher. Die Physikalische Chemie ist eines der Hauptfächer der Chemie und gehört zum Pflichtprogramm im Chemiestudium.

Bedeutende Physikochemiker
{| | width="25%" valign="top" | * Reinhart Ahlrichs * Svante Arrhenius * Amedeo Avogadro * Sidney A. Bernhard * Richard Bernstein * Max Bodenstein * Karl Friedrich Bonhoeffer * Edmund John Bowen (1898–1981) * Ludwig Boltzmann * Peter Debye * Pierre Duhem * Manfred Eigen * Mostafa El-Sayed Mostafa A. El-Sayed * Richard R. Ernst * Arnold Eucken * Henry Eyring * Michael Faraday | width="25%" valign="top" | * Theodor Förster * Rosalind Franklin * Joseph von Fraunhofer * Joseph Louis Gay-Lussac * William Francis Giauque * Josiah Willard Gibbs * Jacobus Henricus van 't Hoff * Fritz Haber * Hans G. A. Hellmann * Hermann von Helmholtz Hermann L. F. von Helmholtz * Dudley R. Herschbach * Gerhard Herzberg * Jaroslav Heyrovský * Cyril Norman Hinshelwood * Roald Hoffmann * Erich Hückel * Wilhelm Jost | width="25%" valign="top" | * Jerome Karle * Friedrich Wilhelm Kohlrausch * Hans Heinrich Landolt * Irving Langmuir * Yuan T. Lee * Gilbert Newton Lewis * Frederick Lindemann * Fritz London * Johann Josef Loschmidt * Rudolph A. Marcus * Mario J. Molina * Robert S. Mulliken * Walther Nernst * Lars Onsager * Wilhelm Ostwald * Linus Pauling * John C. Polanyi | width="25%" valign="top" | * Michael Polanyi * Ilya Prigogine * Stuart A. Rice * John Ross (Chemiker) John Ross (* 1926) * Joachim Sauer * Nikolai Nikolajewitsch Semjonow * John C. Slater * Otto Stern * Gustav Tammann * Max Volmer * Peter Waage * Johannes Diderik van der Waals * E. Bright Wilson * Richard N. Zare * Ahmed H. Zewail |} * Weitere Physikochemiker: :Kategorie:Physikochemiker * darunter Nobelpreisträger: Liste der Nobelpreisträger für Physik und Liste der Nobelpreisträger für Chemie * :Kategorie:Theoretische Chemiker

Forschungsinstitute


Institute im deutschsprachigen Raum
*Karlsruhe Institute of Technology (KIT)
- Links zu Instituten für Physikalische und Theoretische Chemie in Deutschland (veraltet)

= Max-Planck-Institute
= * Fritz-Haber-Institut der Max-Planck-Gesellschaft, Berlin * Max-Planck-Institut für biophysikalische Chemie (Karl-Friedrich-Bonhoeffer-Institut), Göttingen * Max-Planck-Institut für Chemie (Otto-Hahn-Institut), Mainz * Max-Planck-Institut für Chemische Physik fester Stoffe, Dresden * Max-Planck-Institut für Festkörperforschung, Stuttgart * Max-Planck-Institut für Kolloid- und Grenzflächenforschung, Potsdam

Institute außerhalb des deutschsprachigen Raums

- Links zu Instituten für Physikalische und Theoretische Chemie weltweit
- Fritz Haber Center for Molecular Dynamics Research, Jerusalem (Israel)

Literatur


Allgemeine Lehrbücher
* R. Brdicka, ''Grundlagen der physikalischen Chemie'', Wiley-VCH, '''1990''', ISBN 3527296840. * G. Wedler, ''Lehrbuch der Physikalischen Chemie'', Wiley-VCH, '''2004''', ISBN 3527310665. * R. A. Alberty, R. J. Silbey, ''Physical Chemistry'', John Wiley and Sons, '''1997''', ISBN 0471104280. * P.W. Atkins, ''Physical Chemistry'', Oxford University Press, '''2002''', ISBN 0198792859. * G. M. Barrow, ''Physical Chemistry'', McGraw-Hill Education, '''1996''', ISBN 0070051119. * R.G. Mortimer, ''Physical Chemistry'', Academic Press, '''2000''', ISBN 0125083459. * R. Stephen Berry, Stuart A. Rice, John Ross, ''Physical Chemistry'', 2nd ed., Oxford University Press, '''2000''', ISBN 0195105893. * D. A. McQuarrie, J. D. Simon, J. Choi, ''Physical Chemistry, A Molecular Approach'', University Science Books, '''1997''', ISBN 0935702997. * W. J. Moore, D. O. Hummel, G. Trafara, K. Holland-Moritz, ''Physikalische Chemie'', Walter de Gruyter, '''1999''', ISBN 3110109794.

Spezielle Lehrbücher
* Theoretische Chemie#Literatur * Thermodynamik#Literatur * Statistische Mechanik#Literatur * Kinetik (Chemie)#Literatur * Elektrochemie#Literatur * Oberflächenchemie#Literatur * Spektroskopie#Literatur

Physikalisch-chemische Fachzeitschriften

- ''Bunsen-Magazin'' der Bunsen-Gesellschaft Deutschen Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie
- ''Chemical Physics / Chemical Physics Letters'' (engl.) {{ISSN|0009-2614}}
- ''ChemPhysChem'' (engl.) - A European Journal of Chemical Physics and Physical Chemistry {{ISSN|1439-4235}}
- ''Journal of Chemical Physics'' (JCP) (engl.) {{ISSN|0021-9606}}
- ''Journal of Physical Chemistry A'' (JPC A) (engl.) - Molecules, Spectroscopy, Kinetics, Environment & General Theory {{ISSN|1089-5639 (A)}}
- ''Journal of Physical Chemistry B'' (JPC B) (engl.) - Condensed Matter, Materials, Surfaces, Interfaces & Biophysical Chemistry {{ISSN|1520-6106 (B)}}
- ''Journal of Physical Chemistry C'' (JPC C) (engl.) - Nanomaterials and Interfaces {{ISSN|1932-7447}}
- ''Physical Chemistry Chemical Physics'' (PCCP) (engl.) {{ISSN|1463-9076}}
- ''Zeitschrift für Physikalische Chemie'' (ZPC) {{ISSN|0942-9352}}
- weitere Zeitschriften

Organisationen
*American Chemical Society *
- Division of Physical Chemistry *American Physical Society *
- APS Division of Chemical Physics
- Arbeitsgemeinschaft Theoretische Chemie - AGTC *Bunsen-Gesellschaft Deutsche Bunsen-Gesellschaft für Physikalische Chemie
- Deutsche Flüssigkristall-Gesellschaft (DFKG) *Deutsche Physikalische Gesellschaft
- Division of Analytical Chemistry of the European Association for Chemical and Molecular Sciences EuCheMS *Gesellschaft Deutscher Chemiker
- Physical and Biophysical Chemistry Division der IUPAC
- Royal Society of Chemistry *
- Faraday Division
- Société Francaise de Chimie *
- Division de Chimie Physique

Links

- Walther Nernst: ''Die Ziele der physikalischen Chemie'' (Festrede 2. Juni 1896. Digitalisat/Faksimile)
- Links bei chemlin.de
- Aktuelle Wochenschau zum Jahr der Chemie 2003 - ein Einblick in aktuelle physikochemische Forschung
- Physical Chemists - Berufsfeldbeschreibung der American Chemical Society
- MIT OpenCourseWare - Chemie-Vorlesungen (auch PC) des Massachusetts Institute of Technology
- Physical Chemistry on the Web

Quellen


Siehe auch
* Portal:Chemie * Portal:Physik * Portal:Werkstoffe * :Kategorie:Physikalische Chemie Kategorie:Physikalische Chemie Kategorie:Teilgebiet der Chemie {{Navigationsleiste Teilbereiche der Chemie}} af:Fisiese chemie ar:كيمياء Ù?يزيائية ca:Química Física cs:Fyzikální chemie da:Fysisk kemi en:Physical chemistry eo:Fizika kemio es:Fisicoquímica fa:شیمی Ù?یزیک fi:Fysikaalinen kemia fo:Alisevnafrøði fr:Chimie physique gl:Química Física he:כימיה פיזיקלית id:Kimia fisik it:Chimica fisica ja:物ç?†åŒ–å­¦ ko:물리화학 nl:Fysische chemie nn:Fysikalsk kjemi pl:Chemia fizyczna pt:Físico-química ru:ФизичеÑ?каÑ? химиÑ? sh:FiziÄ?ka hemija sk:Fyzikálna chémia sr:Физичка хемија su:Kimia fisik sv:Fysikalisk kemi th:เคมีฟิสิà¸?ส์ tr:Fiziksel kimya uk:Фізична хіміÑ? vi:Hóa lý zh:物ç?†åŒ–å­¦ Allgemeines und weiterführende Links enthält der Artikel Physikalische Chemie. {{KategorieTOC}} Kategorie:Chemie Kategorie:Physik Chemie Kategorie:Wissenschaftliche Theorie ca:Categoria:Química física cs:Kategorie:Fyzikální chemie da:Kategori:Fysisk kemi en:Category:Physical chemistry eo:Kategorio:Fizika kemio es:Categoría:Fisicoquímica fi:Luokka:Fysikaalinen kemia he:קטגוריה:כימיה פיזיקלית id:Kategori:Kimia fisik io:Category:Fizikala kemio is:Flokkur:Eðlisefnafræði it:Categoria:Chimica fisica ja:Category:物ç?†åŒ–å­¦ ko:분류:물리화학 nn:Kategori:Fysikalsk kjemi pl:Kategoria:Chemia fizyczna pt:Categoria:Físico-química ru:КатегориÑ?:ФизичеÑ?каÑ? химиÑ? sk:Kategória:Fyzikálna chémia sl:Kategorija:Fizikalna kemija sr:Категорија:Физичка хемија sv:Kategori:Fysikalisk kemi uk:КатегоріÑ?:Фізична хіміÑ? zh:Category:物ç?†åŒ–å­¦

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