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Die Physikalische Chemie oder Physikochemie beschäftigt sich mit dem Grenzbereich zwischen Chemie und Physik.Dabei werden physikalische Prozesse und Methoden im Bereich der Chemie angewandt. Die physikalische Chemie fokussiert sich auf die Beschreibung der Umwandlung und der Struktur von Stoffen, anhand physikalischer Phänomene.
Sie ist eine große Fachrichtung der Chemie neben den Fachrichtungen Anorganische Chemie, Analytische Chemie, Organische Chemie und Biochemie.
Dieser Artikel gehört zum Fach Geschichte und eröffnet das Themengebiet Physikalische Chemie.
Die physikalische Chemie hat für Schüler*innen wichtige Themen für das Verständnis von Stoffen und physikochemischen Prozessen zu bieten. Damit du in der Schule nie wieder Probleme auf dem Gebiet der physikalischen Chemie hast, gibt es bei StudySmarter für dich folgende Themen:
Jeder chemische Stoff hat besondere Stoffeigenschaften. In der chemischen Forschung ist das Ziel oftmals, Stoffe mit bestimmten Eigenschaften herzustellen. Aus diesem Grund ist es sehr wichtig ein Gefühl dafür zu bekommen, inwiefern die Struktur von chemischen Stoffen mit ihren Stoffeigenschaften zusammenhängt. Du lernst, was ein Aggregatzustand ist, wie sich Viskosität auf chemischer Ebene erklären lässt und wie man ein Phasendiagramm deutet. Außerdem lernst du beispielhaft etwas über die besonderen Eigenschaften von Wasser und wie unsere Luft überhaupt zusammengesetzt ist.
Die Elektrochemie ist einer der wichtigsten Teilbereiche der Chemie in unserer heutigen Welt. Neben dem Lithium-Ionen-Akkumulator, der sich in deinem Handy oder in E-Autos befindet, hat die Elektrochemie noch weit mehr zu bieten. Ein Lithium-Ionen-Akku ist ein galvanisches Element, oder anders gesagt, ein System, das chemische Energie in elektrische umwandelt. Dieser Prozess kann aber auch umgekehrt stattfinden, dann spricht man von Elektrolyse. Elektrolyse ist sehr wichtig für die Darstellung von einer Reihe von Werkstoffen in unserem Alltag, wie unter anderem Aluminium, das aus Bauxit mittels Schmelzflusselektrolyse gewonnen wird. Die elektrochemische Technik des Galvanisierens wird im Alltag übrigens verwendet, um Metalle mit anderen Metallen zu beschichten. Bei StudySmarter lernst du alles über die Elektrochemie, die Elektrolyse und du erfährst, was ein galvanisches Element ist.
Hast du dich jemals gefragt, warum du Seifenblasen mit Seifenwasser, aber nicht mit normalem Wasser machen kannst? Dies liegt daran, dass Tenside im Seifenwasser die Grenzfläche stabilisieren. Grenzflächen sind die Flächen zwischen zwei unterschiedlichen Phasen. Die Besonderheit einer Grenzfläche liegt darin, dass dort weniger Wechselwirkungspartner zur Verfügung stehen als im Zentrum der Flüssigkeit. Der Aufenthalt an der Grenzfläche ist für Teilchen also ungünstig. Der wichtigste Effekt von Grenzflächen ist wohl möglich die Kapillarwirkung, die auf dem Phänomen beruht, dass Flüssigkeiten immer versuchen eine möglichst kleine Grenzfläche zu besitzen und für den Wassertransport in Pflanzen wichtig sind. Hier lernst du alles, was du über eine Grenzfläche und Tenside wissen musst.
Die meisten chemischen Reaktionen können in beide Richtungen ablaufen. Hierbei spricht man von Gleichgewichtsreaktionen. In der Regel läuft dabei eine Richtung der Reaktion bevorzugt ab.
Das Prinzip von Le Chatelier bietet dabei einen einfachen Ansatz für die Erklärung der Richtung, in die eine Gleichgewichtsreaktion bevorzugt abläuft. Die Reaktionskinetik bietet Erklärungen für die unterschiedlichen Geschwindigkeiten von Reaktionen, wobei die schnellere Reaktion das Gleichgewicht dominiert. Die chemische Thermodynamik bringt mit Konzepten wie der Enthalpie und Entropie, sowie der freien Enthalpie, die beides vereint, Erklärungsansätze für die Freiwilligkeit von Reaktionen. Bei StudySmarter lernst du alles über Gleichgewichtsreaktionen und wie du erkennst, welche Reaktion in einem Gleichgewicht bevorzugt abläuft.
Physikalische Trennverfahren sind Verfahren zur Trennung von Stoffen, die auf ihren unterschiedlichen physikalischen Eigenschaften basieren. Physikalische Eigenschaften nach denen getrennt wird sind:
Die Physik und die Chemie sind eng verwandte Bereiche der Naturwissenschaft. Dabei befasst sich die Chemie mit dem Aufbau, den Eigenschaften und der Umwandlung chemischer Stoffe. Die Physik hingegen befasst sich mit Materie und Energie, sowie deren Wechselwirkungen. Die physikalische Chemie vereint hierbei beide Welten aus chemischer Sicht. Es werden also die Wechselwirkungen von und in chemischen Stoffen anhand physikalischer Modelle beschrieben und untersucht.
Die Chemie ist kein Teil der Physik. Auch wenn beide Bereiche in der physikalischen Chemie und der chemischen Physik überlappen, sind dies getrennte Bereiche der Naturwissenschaften. Dabei befasst sich die Chemie mit dem Aufbau, den Eigenschaften und der Umwandlung chemischer Stoffe. Die Physik hingegen befasst sich mit Materie und Energie, sowie deren Wechselwirkungen.
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