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TU München

Bachelor of Science Chemie

Prof. Dr.

2024

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Molekulare Struktur und Statistische Mechanik - Cheatsheet
Van-der-Waals-Kräfte und ihre Bedeutung Definition: Van-der-Waals-Kräfte: Schwache intermolekulare Wechselwirkungen zwischen Atomen/Molekülen. Details: Arten: Dispersionskräfte, Dipol-Dipol-Kräfte, induzierte Dipolkräfte Dispersionskraft: Ergebnis von temporären Dipolen durch Elektronenbewegung Dipol-Dipol-Kräfte: Zwischen Molekülen mit permanenten Dipolen Induzierte Dipolkräfte: Induktion eines D...

Molekulare Struktur und Statistische Mechanik - Cheatsheet

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Molekulare Struktur und Statistische Mechanik - Exam
Aufgabe 1) Van-der-Waals-Kräfte und ihre Bedeutung Van-der-Waals-Kräfte sind schwache intermolekulare Wechselwirkungen zwischen Atomen und Molekülen. Es gibt verschiedene Arten dieser Kräfte: Dispersionskräfte: Diese Kräfte resultieren aus temporären Dipolen, die durch die Bewegung der Elektronen entstehen. Dipol-Dipol-Kräfte: Diese Kräfte wirken zwischen Molekülen mit permanenten Dipolen. Induzie...

Molekulare Struktur und Statistische Mechanik - Exam

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Was sind Van-der-Waals-Kräfte?

Welche Arten von Van-der-Waals-Kräften gibt es?

Welche Formel beschreibt die Dispersionskräfte (London-Kräfte)?

Was beschreibt die Boltzmann-Verteilung?

Wie lautet die Zustandssumme im kanonischen Ensemble?

Wie wird die freie Energie im kanonischen Ensemble berechnet?

Was ist die zentrale Gleichung der Quantenmechanik?

Wofür wird die Schrödinger-Gleichung angewendet?

Was beschreibt die stationäre Schrödinger-Gleichung?

Wie ist die Enthalpie (H) eines chemischen Systems definiert?

Was beschreibt die Entropie (S) eines chemischen Systems?

Wie lautet die Formel für die Gibbs freie Energie (G)?

Wie lautet die kanonische Partitionfunktion?

Wie ist die Beziehung zwischen der kanonischen Partitionfunktion und der freien Energie?

Wie lautet der Ausdruck für die innere Energie in Bezug auf die Partitionfunktion?

Was ist die Definition von spektroskopischen Methoden zur Untersuchung von Molekülen?

Welche spektroskopische Methode analysiert Schwingungszustände und wird zur Molekülidentifikation verwendet?

Welche Information liefert die NMR-Spektroskopie?

Was beschreibt der Carnot-Zyklus?

Was stellt der erste Hauptsatz der Thermodynamik dar?

Wie berechnet man den Wirkungsgrad (η) eines thermodynamischen Zyklus?

Was sind hydrophobe Effekte in biologischen Molekülen?

Warum sind hydrophobe Wechselwirkungen wichtig für die Faltung von Proteinen?

Welche Rolle spielt der Entropiegewinn bei hydrophoben Effekten?

Weiter

Diese Konzepte musst du verstehen, um Molekulare Struktur und Statistische Mechanik an der TU München zu meistern:

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Molekulare Wechselwirkungen

In diesem Abschnitt wird untersucht, wie verschiedene Moleküle miteinander interagieren und welche Kräfte dabei wirken.

  • Van-der-Waals-Kräfte und ihre Bedeutung
  • Wasserstoffbrückenbindungen und deren Einfluss auf Molekülstrukturen
  • Ionische Interaktionen und deren Rolle in chemischen Prozessen
  • Dipol-Dipol-Wechselwirkungen
  • Hydrophobe Effekte in biologischen Molekülen
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Thermodynamik

Hier lernst Du die grundlegenden Prinzipien der Thermodynamik kennen und wie sie auf molekularer Ebene angewendet werden.

  • Gesetze der Thermodynamik
  • Enthalpie, Entropie und freie Energie
  • Thermodynamische Zyklen und Prozesse
  • Phasengleichgewichte und Phasendiagramme
  • Anwendung thermodynamischer Konzepte auf chemische Reaktionen
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Statistische Mechanik

Dieser Abschnitt erklärt die statistische Beschreibung von Molekülsystemen und deren makroskopischen Eigenschaften.

  • Grundlagen der statistischen Mechanik
  • Boltzmann-Verteilung und kanonisches Ensemble
  • Partitionfunktion und thermodynamische Größen
  • Mikrozustände und Makrozustände
  • Anwendungen auf Gase, Flüssigkeiten und Festkörper
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Quantentheorie der Moleküle

Hier werden die quantenmechanischen Grundlagen erklärt, die notwendig sind, um molekulare Strukturen und Spektren zu verstehen.

  • Schrödinger-Gleichung und Anwendungen
  • Orbitale und Molekülgeometrie
  • Quantenzustände und Energielevel
  • Anwendung der Quantenmechanik auf chemische Bindungen
  • Spektroskopische Methoden zur Untersuchung von Molekülen
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Praktische Übungen und Anwendungen

Diese Praktika und Gruppenprojekte helfen Dir, die theoretischen Konzepte in reale chemische Probleme zu übertragen und experimentell zu überprüfen.

  • Durchführung von Experimenten zur Bestimmung molekularer Wechselwirkungen
  • Experimentelles Studium thermodynamischer Prozesse
  • Simulation und Modellierung molekularer Systeme
  • Analyse von Spektraldaten
  • Teamarbeit in Gruppenprojekten zur Anwendung statistischer Mechanik
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Alles Wichtige zu diesem Kurs an der TU München

Molekulare Struktur und Statistische Mechanik an TU München - Überblick

Der Kurs 'Molekulare Struktur und Statistische Mechanik' an der Technischen Universität München bietet eine umfassende Einführung in die grundlegenden Konzepte der Chemie. Diese Vorlesung ist Teil des Studiengangs Chemie und setzt sich aus einer Mischung von Vorlesungen, Praktika und Seminaren zusammen. Über zwei Semester hinweg vertiefst Du Dein Verständnis durch wöchentliche Vorlesungen, begleitende Übungen und praktische Anwendungen im Labor. Dabei lernst Du wichtige Inhalte wie molekulare Wechselwirkungen, Thermodynamik, statistische Mechanik und die Quantentheorie der Moleküle kennen. Deine Studienleistungen werden durch Klausuren und Gruppenprojekte bewertet. Der Kurs wird in der Regel im Wintersemester angeboten.

Wichtige Informationen zur Kursorganisation

Kursleiter: Prof. Dr.

Modulstruktur: Die Modulstruktur umfasst Vorlesungen, Praktika und Seminare, die über zwei Semester verteilt sind. Es gibt wöchentliche Vorlesungen mit begleitenden Übungen und zusätzlich Praktika, die die theoretischen Konzepte vertiefen.

Studienleistungen: Studienleistungen werden durch Klausuren und Gruppenprojekte bewertet.

Angebotstermine: Der Kurs wird in der Regel im Wintersemester angeboten.

Curriculum-Highlights: Molekulare Wechselwirkungen, Thermodynamik, statistische Mechanik, Quantentheorie der Moleküle

So bereitest Du Dich optimal auf die Prüfung vor

Beginne frühzeitig mit dem Lernen, idealerweise schon zu Beginn des Semesters, um Dir die nötige theoretische Basis anzueignen.

Nutze verschiedene Ressourcen, wie Bücher, Übungsaufgaben, Karteikarten und Probeklausuren, um dein Wissen zu vertiefen.

Schließe Dich Lerngruppen an und tausche Dich mit anderen Studierenden aus, um gemeinsam Lösungsstrategien zu entwickeln.

Vergiss nicht, regelmäßige Pausen einzulegen und in diesen Zeiten komplett abzuschalten, um eine Überbelastung zu vermeiden.

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