Praktikum Physikalische Chemie

Im Praktikum Physikalische Chemie können die Studenten die in der begleitenden Vorlesung gelehrten theoretischen Inhalte praktisch erfahren. Die untersuchten chemischen Zusammenhänge dienen dem besseren Verständnis der zugrundeliegenden Vorgänge in elektrochemischen Energiespeichern, sowie für neue Materialien, Leichtbau und Werkstoffe.
Versuche:

1.    Reaktionstypen und Redox-Reaktionen
Im Versuch „Reaktionstypen und Redox-Reaktionen“ werden Redox-Reaktionen, Fällungsreaktionen und ein Versuch zur Korrosion durchgeführt, um die Konzepte der Spannungsreihe, Nernst’schen Gleichung, chemisches Gleichgewicht, sowie das Aufstellen von Reaktionsgleichungen zu üben.

2.    Potentiometrie / Säure-Base-Titration
Der Versuch „Potentiometrie – Säure-Base-Titration“ lehrt die Gehaltsbestimmung von Säuren und Basen mittels potentiometrischer Titration. Es wird das Konzept der Säuren und Basen vertieft und ein praktisches Verständnis für Säure- und Basenstärken für die Anwendung in Elektrolytlösungen vermittelt.

3.    Spannungsreihe
 Im Versuch „Spannungsreihe“ wird die Veränderung von Zellspannungen in Abhängigkeit der eingesetzten Materialien und Konzentrationen untersucht.

4.    Leitfähigkeit
Im Versuch „Leitfähigkeit“ werden Leitfähigkeitsmessungen durchgeführt, wie sie bei Prozesskontrollen oder der Reinheitskontrolle von Wasser eingesetzt werden. Die Messungen erlauben eine Einschätzung der Bedeutung der Ionenleitfähigkeit auf die Leistung bzw. den Innenwiderstand von elektrochemischen Energiespeichern.

5.    Strom und Reaktion
Im Versuch „Strom und Reaktion“ stellen die Studenten über Elektrolyse selbst Wasserstoff her, den sie anschließend in einer Brennstoffzelle in Strom umwandeln.

6.    Differentialthermoanalyse
Im Versuch „Differentialthermoanalyse“ vermessen die Studenten das Schmelzdiagramm einer Zinn-Blei-Legierung. Über die Verzögerungen beim Schmelzen und Erstarren erfahren sie die Existenz thermodynamisch instabiler Zustände, die Energieverhältnisse bei physikalischen Zustandsänderungen und lernen, aus gegebenen Stoffdatenblättern wie Schmelzdiagrammen geeignete Werkstoffe für Anwendungen wie das Löten auszuwählen.

Alle Versuche des Praktikums sensibilisieren darüber hinaus für den sicheren Umgang mit Chemikalien/Gefahrstoffen, der neben dem sicheren Handling von Energiespeichern für viele Bereiche wichtig ist. Auch vermitteln die Versuche den praktischen Umgang mit Fehlerrechnung zur besseren Einschätzung von Versuchsergebnissen.