Physikalische Chemie. Peter W. Atkins

Die Punkte sind Gitterpunkte, an denen nicht un...Abb. 15.9 Das zweidimensionale Gitter, das in Illustration 15.1 besprochen wird;...Abb. 15.10 Einige Sätze von (äquidistanten) Netzebenen, die durch die Punkte ein...Abb. 15.11 Einige Netzebenen in drei Dimensionen und ihre Miller'schen Indizes; ...Abb. 15.12 Die Abmessungen einer quadratischen Elementarzelle und ihre Beziehung...Abb. 15.13 Röntgenstrahlen werden erzeugt, indem man einen Elektronenstrahl auf ...Abb. 15.14 Die Röntgenemission eines Metalls besteht aus einem breiten, undiffer...Abb. 15.15 Die Prozesse, die an der Entstehung von Röntgenstrahlung beteiligt si...Abb. 15.16 Pulverbeugungsdiagramme der beiden polymorphen Formen von CaCO₃, Calc...Abb. 15.17 Ein Vierkreisdiffraktometer. Die Einstellung der Orientierung (ϕ, χ, ...Abb. 15.18 Die übliche Herleitung des Bragg'schen Gesetzes behandelt jede Gitter...Abb. 15.19 Die Abhängigkeit des Streufaktors verschiedener Atome und Ionen von d...Abb. 15.20 Beugung an einem Kristall, der zwei unterschiedliche Arten von Atomen...Abb. 15.21 Die Positionen der Atome für die Berechnung des Strukturfaktors in Be...Abb. 15.22 Die Pulverbeugungsdiagramme und die systematischen Auslöschungen der ...Abb. 15.23 Auftragung der in Beispiel 15.3 (blau) und Selbsttest 15.3 (rot) bere...Abb. 15.24 Die Patterson-Synthese der Struktur in (a) ergibt das in (b) gezeigte...Abb. 15.25 Wenn die Spins von Atomen an unterschiedlichen Gitterpunkten eine Ord...Abb. A1 Röntgenbeugungsmuster einer DNA-Faser. Die schwarzen Punkte sind die Ref...Abb. A2 Entstehung des für eine Helixstruktur typischen X-Musters. (a) Eine Heli...Abb. A3 Der Einfluss der inneren Struktur der Helix auf das Röntgenbeugungsmuste...Abb. 15.26 Die erste Schicht von dicht gepackten Kugeln, die zum Aufbau einer dr...Abb. 15.27 Die zweite Schicht dicht gepackter Kugeln liegt über den Vertiefungen...Abb. 15.28 (a) Die dritte Schicht aus dicht gepackten Kugeln kann über den Lücke...Abb. 15.29 Ausschnitte aus den in Abb. 15.28 gezeigten Strukturen, die (a) hexag...Abb. 15.30 Zur Berechnung der Raumerfüllung einer kubisch dichten Kugelpackung. ...Abb. 15.31 Die Entstehung eines Bands aus N Atomorbitalen durch sukzessives Hinz...Abb. 15.32 Die Überlappung von s-Orbitalen erzeugt ein s-Band, die Überlappung v...Abb. 15.33 Wenn N Elektronen ein Band aus N Orbitalen besetzen, so ist es nur zu...Abb. 15.34 Die Cäsiumchloridstruktur (CsCl) besteht aus zwei sich gegenseitig du...Abb. 15.35 Die Steinsalzstruktur (NaCl) besteht aus zwei sich gegenseitig durchd...Abb. 15.36 Die Zinkblendestruktur (auch Sphaleritstruktur genannt) von ZnS zeigt...Abb. 15.37 Eine Kette von abwechselnden Kationen und Anionen zur Berechnung der ...Abb. 15.38 Beiträge zur gesamten potenziellen Energie eines Ionenkristalls.Abb. 15.39 Born-Haber-Kreisprozess für KCl bei 298 K (alle Enthalpieänderungen s...Abb. 15.40 Ein Ausschnitt aus der Diamantstruktur. Jedes C-Atom ist tetraedrisch...Abb. 15.41 Graphit besteht aus ebenen Schichten von Kohlenstoff-Sechsringen, die...Abb. 15.42 Ausschnitt aus der Kristallstruktur von Eis (Eis-I). Jedes O-Atom ist...Abb. 15.43 Drei Arten von Belastung, die auf einen Körper wirken können: (a) ein...Abb. 15.44 Für kleine Belastungen ist die Dehnung proportional zur Spannung, d. ...Abb. 15.45 (a) Normalspannung und transversale Spannung, sowie die daraus result...Abb. 15.46 Die Temperaturabhängigkeit der elektrischen Leitfähigkeit einer Subst...Abb. 15.47 Wenn N Elektronen ein Band aus N Orbitalen besetzen, so ist es nur zu...Abb. 15.48 In allen Teilen dieser Illustration sind die gezeigten Bänder für Sät...Abb. 15.49 (a) Die typische Bänderstruktur eines Halbleiters: bei T = 0 ist das ...Abb. 15.50 Die Fermi-Dirac-Verteilung, die die Besetzungszahlen der Niveaus bei ...Abb. 15.51 (a) Dotieratome mit weniger Elektronen als die Atome des Wirtsgitters...Abb. 15.52 Ein p–n-Kontakt bei (a) Sperrspannung und (b) Durchlassspannung.Abb. 15.53 Struktur des Hochtemperatursupraleiters YBa₂Cu₃O₇. (a) Positionen der...Abb. 15.54 Die Entstehung eines Cooper-Paars. Ein Elektron verzerrt das Kristall...Abb. A1 In einem einwandigen Nanoröhrchen (SWNT, engl. single-walled nanotube) b...Abb. A2 Germanium-Nanodrähte auf einer Siliciumoberfläche, die durch Molekularst...Abb. 15.55 (a) In einem Vakuum kann die Stärke eines Magnetfeldes durch die Dich...Abb. 15.56 Anordnung zur Messung der magnetischen Suszeptibilität mithilfe eines...Abb. 15.57 (a) In einer paramagnetischen Substanz ordnen sich die Elektronenspin...Abb. 15.58 Das links gezeigte Elektron-Loch-Paar kann durch ein Festkörpergitter...Abb. 15.59 (a) Die Anordnung der Übergangsdipolmomente (der gelben Pfeile) ist e...Abb. 15.60 Wenn die Übergangsdipolmomente innerhalb der Elementarzelle unterschi...Abb. 15.61 In einigen Materialien ist die Bandlücke E_g sehr groß. Die Promotion ...Abb. 15.62 Die Variation der Zustandsdichte in einem dreidimensionalen Festkörpe...Abb. 15.63 Hypothetische Anordnung von Ionen in einem zweidimensionalen Gitter (...

      17 Kapitel 16Abb. 16.1 Der Fluss von Teilchen gegen einen Konzentrationsgradienten. Das erste...Abb. 16.2 Die Viskosität einer Flüssigkeit entsteht durch den Transport des Impu...Abb. 16.3 Ein Molekül erreicht die rechte Wand genau dann innerhalb eines Zeitin...Abb. 16.4 Bei der Berechnung der Diffusionsgeschwindigkeit in einem Gas betracht...Abb. 16.5 Eine Komplikation, die wir in unserer einfachen Betrachtung ignoriert ...Abb. 16.6 Zur Berechnung der Viskosität eines Gases betrachten wir die x‐Kompone...Abb. 16.7 Experimentell bestimmte Temperaturabhängigkeit der Viskosität von Wass...Abb. 16.8 Eine stark vereinfachende schematische Darstellung, die den Mechanismu...Abb. 16.9 Bei der Berechnung des Stroms betrachten wir alle Ionen innerhalb eine...Abb. A1 Schema einer Anordnung für das Patch‐Clamp‐Verfahren zur Messung von Ion...Abb. A2 Skizze des Querschnitts eines K⁺‐selektiven Kanalproteins, das die Zellm...Abb. 16.10 Die thermodynamische Kraft ist proportional zu −∂ ln c/∂x = −(1/c)∂c/...Abb. 16.11 Der Nettofluss in ein Gebiet ist die Differenz des aus einem Gebiet g...Abb. 16.12 Die Natur ist bestrebt, Verwerfungen in Verteilungen auszugleichen: W...Abb. 16.13 Die beiden in Illustration 16.11 beschriebenen Verteilungen: (a) line...Abb. 16.14 Die Konzentrationsprofile über einer Ebene, aus der ein gelöster Stof...Abb. 16.15 Der von Teilchen mit D = 5 × 10⁻¹⁰ m² s⁻¹ zurückgelegte quadratisch g...

      18 Kapitel 17Abb. 17.1 Experimentelle Anordnung für die Strömungsmethode zur Untersuchung von...Abb. 17.2 Bei der Stopped-Flow-Methode werden die Reagenzien durch die Spritzdüs...Abb. 17.3 Eine experimentelle Anordnung für die zeitaufgelöste Absorptionsspektr...Abb. 17.4 Zur Definition der (momentanen) Geschwindigkeit als Steigung der Tange...Abb. 17.5 Grafische Analyse der Daten aus Beispiel 17.2. (a) Auftragungen zur Be...Abb. 17.6 Der lineare Verbrauch des Reaktanten bei einer Reaktion nullter Ordnun...Abb. 17.7 Exponentielle Abnahme der Reaktantenkonzentration in einer Reaktion er...Abb. 17.8 Bestimmung der Geschwindigkeitskonstante einer Reaktion erster Ordnung...Abb. 17.9 Zeitlicher Verlauf der Konzentration eines Reaktanten in einer Reaktio...Abb. 17.10 Annäherung der Konzentrationen an ihre Gleichgewichtswerte gemäß Gl. ...Abb. 17.11 Relaxation eines Reaktionsgemischs in eine neue Gleichgewichtszusamme...Abb. 17.12 Die Auftragung von

gegen

ergibt eine Gerade, wenn das Verhalten...Abb. 17.13 Arrhenius-Auftragung der Daten aus Beispiel 17.4.Abb. 17.14 Profil der potenziellen Energie einer exothermen Reaktion. Die Höhe d...Abb. 17.15 Die gleichförmig verteilten Energieniveaus des in Herleitung 17.5 bes...Abb. 17.16 Ein Katalysator eröffnet einen alternativen Reaktionsweg mit einer ni...Abb. 17.17 Die Konzentrationen von A, I und P in der Folgereaktion A → I → P. Di...Abb. 17.18 Das Prinzip der Quasistationarität: Man nimmt an, dass die Konzentrat...Abb. 17.19 Vergleich des exakten Konzentrationsverlaufs bei einer Folgereaktion ...Abb. 17.20 Schematische Darstellung verschiedener Mechanismen; die dicken Pfeile...Abb. 17.21 Reaktionsprofil für einen Mechanismus, dessen erster Schritt geschwin...Abb. 17.22 Bei der Diskussion einer Reaktion mit vorgelagertem Gleichgewicht sin...Abb. 17.23 Schematische Darstellung des Lindemann-Hinshelwood-Mechanismus unimol...Abb. 17.24 Bei der schrittweisen Polymerisation können zwei beliebige Monomere (...Abb. 17.25 Bei einer Kettenpolymerisation lagern sich fortgesetzt Monomere (grün...Abb. 17.26 Die mittlere Kettenlänge eines Polymers als Funktion des Bruchteils p...Abb. 17.27 Ein Katalysator stellt einen alternativen Reaktionsweg mit geringerer...Abb. 17.28 Zwei Modelle zur Erklärung der Bindung eines Substrats an das aktive ...Abb. 17.29 Die Abhängigkeit der Geschwindigkeit einer enzymkatalysierten Reaktio...Abb. 17.30 Ein Lineweaver-Burk-Diagramm zur Analyse einer enzymkatalysierten Rea...Abb. 17.31 Lineweaver-Burk-Auftragung der Daten aus Beispiel 17.9.Abb. 17.32 Ein Stern-Volmer-Diagramm und die Interpretation der Steigung als Ges...Abb. 17.33 Stern-Volmer-Auftragung der Daten aus Beispiel 17.11.Abb. 17.34 Nach der Förster-Theorie erreicht die Geschwindigkeit der Energieüber...

      19 Kapitel