Chemistry for Civil Engineers

Abstract

Chemistry is an important fundamental topic for civil engineers, e.g. in understanding the properties of building materials, the natural environment (atmosphere and solutions) and the reaction of building materials with the environment (durability). The course intends to teach the fundamentals of chemistry (see table of contents) with a focus on these applied topics.

Objective

Understanding the basic principles of chemistry with particular emphasis on applications in civil engineering.

Content

Einleitung, Bedeutung der Chemie im Bauwesen. Aufbau der Atome, Protonen, Neutronen, Elektronen, Molmasse, das Periodensystem, Isotope Atome und Moleküle: Elektronegativität, Ionisierungsenergie. Valenzelektronen, Lewis Formeln, Bindungstypen kovalent, ionisch und metallisch Gase: Druck und Temperatur, Gasgesetze, Ideales Gasgesetz, Partialdruck, kinetische Gastheorie, zwischenmolekulare Kräfte (Van der Waals) Das chemische Gleichgewicht, Reaktionsgleichungen, Gleichgewichtskonstanten, Einfluss von Konzentration und Temperatur Elektrolyte, Löslichkeit, Löslichkeitsgleichgewichte, Autoprotolyse, konjugierte Säure Base Paare Hydrolyse, starke und schwache Säuren, pH, Pufferlösung, Indikatoren, Löslichkeit und pH Chemische Thermodynamik, Systeme, Enthalpie und Entropie Freie Enthalpie G als Kriterium für spontane Reaktionen, G und Gleichgewichts¬konstante K Redox Prozesse, Oxidationszahl, Halbreaktion, galvanische Zellen, Standard¬potenziale E0, Nernst Gleichung, ∆U und Gleichgewicht Chemische Kinetik, Reaktionsgeschwindigkeit, Einfluss der Temperatur, Der feste Zustand, Kristallstruktur und Bindungstypen, Metalle (E-Modul, thermische Ausdehnung) Polymere, C-C Bindung, Polymerisation, Polykondensation, Makromoleküle, Einfluss auf Bindungskräfte zwischen Makromolekülen

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