Die Physikalisch-Chemischen Grundlagen der Biologie, 1919 Mit Einer Einführung in die Grundbegriffe der Höheren Mathematik

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von Egon Eichwald.- I. Die Methoden der Biologio.- Chemische Methoden.- Physikalische Methoden.- Mathematische Methoden.- Die physikalische Chemie.- Atomistische und thermodynamische Betrachtungen.- Die Modelle.- II. Einführung in die mathematischen Grundbegriffe.- 1. Funktionentheorie und analytische Geometrie.- Der Funktionsbegriff.- Variable und Konstante.- Die analytische Geometrie.- Die Gerade.- Die naturwissenschaftliche Bedeutung linearer Funktionen.- Der Kreis.- Die Parabel.- Die Ellipse.- Die Hyperbel.- Koordinatentransformationen.- Die Asymptotengleichung der gleichseitigen Hyperbel.- Einteilung der Funktionen.- Die ganzen rationalen Funktionen.- Rationale gebrochene Funktionen. Partialbritchzerlegung.- Irrationale und transzendente Funktionen.- Grenzwerte. Die Basis der natürlichen Logarithmen.- 2. Differentialrechnung.- Der Differentialquotient.- Einige Sätze über Differentialquodionten.- Differentialquotient von xn.- Differentiation der gebrochenen rationalen Funktionen.- Differentialquotient des Produktes und Quotienten.- Differentiation irrationaler Funktionen.- Differentiation transzendenter Funktionen.- Die Exponentialfunktion.- Differentiation der trigonometrischen Funktionen.- Das Tangentenprgblem. Maxima und Minima.- Der zweite Differentialquotient.- Beschleunigung. Konkavität, Konvexität und Wendepunkte von Kurven.- Die abgeleiteten Funktionen und das Differential.- Partielle und totale Differentiale.- Die Reihe von Mac Laurin.- 3. Integralrechnung.- Die Integrationskonstante.- Integration einer Summe oder Differenz der ganzen rationalen Funktionen.- Integration durch Substitution.- Die Zerlegungsmethode.- Die partielle Integration.- Geometrische Bedeutung des Integrals.- Bestimmte Integrale.- Das Integral als Summe.- Die Integration eines vollständigen Differentials.- I. Zustand der Materie von A. Fodor.- 1. Der gasförmige Zustand.- Das Gesetz von Boyle.- Das Gesetz von Gay-Lussac.- Zustandsgleichung der Gase.- Begriff des idealen Gases.- Kondensationserscheinungen.- Kinetische Theorie.- Das Gesetz von Avogadro.- Einführung der Gaskonstante.- Ausströmungsgeschwindigkeit der Gase.- Spezifische Wärme der Gase.- Weitere Ergebnisse der kinetischen Theorie.- Ermittlung der Avogadroschen Zahl N.- Die Zustandsgleichung von van der Waals.- Die Eigenschaften des kritischen Punktes und die analytische Herleitung des Gesetzes der übereinstimmenden Zustände.- 2. Der flüssige Zustand.- Die Verdampfung.- Die Verdampfungswärme.- Die Oberflächenspannung.- Viskosität. (Innere Reibung der Flüssigkeiten).- 3. Die Krystallstruktur.- Grundgesetze der Krystallographie.- Theorie der Raumgitter.- Die Symmetrieklassen.- Das reguläre System.- Das tetragonale System.- Das hexagonale System.- Das rhombische System.- Das monosymmetrische System.- Das asymmetrische System.- Weiteres über Raumgitter.- Die optischen Eigenschaften der Krystalle.- Chemische Zusammensetzung und Krystallform.- 4. Der feste Zustand.- Das Schmelzen und Erstarren.- 5. Der disperse Zustand.- Gasgemische.- Flüssigkeitsgemische.- Dampfspannung flüssiger Gemische und die fraktionierte Destillation.- Feste Gemische.- Der Schmelzpunkt und Erstarrungspunkt von Gemischen.- 6. Die verdünnten Lösungen.- Der osmotische Druck.- Pfeffers Befunde.- Theorien des osmotischen Druckes.- Ergebnisse von Pfeffers Versuchen.- Die Gesetze von Raoult.- Zusammenhang zwischen dem osmotischen Druck und der Dampfdruckerniedrigung, ferner die Beziehung letzterer zu der Gefrierpunktdepression und der Siedepunkterhöhung.- Das Gesetz von van t’Hoff.- Diffusion eines gelösten Stoffes.- Osmotischer Druck und Assoziation bzw. Dissoziation.- Das Massenwirkungsgesetz.- Die Ionentheorie.- Die Gesetze von Faraday.- Die Überführungszahl.- Die Leitfähigkeit.- Die elektrolytische Dissoziation.- Die allgemeinen Eigenschaften der Ionen.- Die Anwendung des Massenwirkungsgesetzes auf die elektrolytische Dissoziation.- Die Stärke der Säuren und Basen.- Die Dissoziationskonstante des Wassers und die hydrolytische Dissoziation.- Stufenweise Hydrolyse.- Beeinflussung schwacher Säuren und Basen durch die Gegenwart ihrer Dissoziationsprodukte.- Regulatoren (Puffer).- Indikatoren.- Methoden zur Bestimmung der wahren Azidität.- Die amphoteren Elektrolyte.- Methode zur Messung der Affinitätskonstanten der Säuren und Basen.- 2. Die Erscheinungen an Grenzflächen.- Die Adsorption.- Beeinflussung der Oberflächenspannung durch gelöste Stoffe.- Adsorption in Lösungen.- Das Absorptionsgesetz.- Das Verteilungsgesetz.- Die Adsorptionsisotherme.- Potentialdifferenz an der Grenze zweier Phasen.- Das Lösungspotential der Adsorbentien.- Das Adsorptionspotential.- Elektrokinetische Vorgänge.- Die Elektroendosmose.- Kataphorese.- 8. Die kolloiden Systeme.- Theorien der Dispersion. Die Entstehung kolloider Systeme.- Energetische Dispersionetheorien.- Theorie von Noyes-Nernst.- Die Bedeutung der Korngröße für die physikalischen und chemischen Eigenschaften eines Stoffes A.- Peptisation.- Gallerten.- Die Hydrattheorie.- Einteilung der kolloiden-Lösungen nach der Formart der dispergierten Phase.- Die Größenordnung kolloider Teilchen.- Die optischen Eigenschaften kolloider Lösungen.- Die Lichtabsorption kolloider Lösungen.- Viskosität der kolloiden Lösungen.- Die Oberflächenspannung kolloider Lösungen.- Adsorptionserscheinungen.- Die Beständigkeit der Sole.- Eiweißkörper.- Quellung.- Die Brownsche Bewegung.- Messung der Brownschen Bewegung.- Gesetze der Brownschen Bewegung.- Die Gleichung von Einstein und Smoluchowski.- II. Atomtheorie und Strukturlehre von Egon Eichwald.- 1. Chemische Elemente und Atome.- Das Gesetz der konstanten und multiplen Proportionen.- Die Regel von Avogadro.- Das Dulong-Petitsche Gesetz.- Das periodische System der Elemente.- Neuere Formen der periodischen System.- Die Isomorphie.- Die Elektronentheorie.- Die Umwandlung der Elemente.- 2. Die Strukturlehre.- Metamerie und Isomerie.- Die dualistische und die unitarische Theorie.- Die Typentheorie und die Valenzhypothese.- Die mehrfachen Bindungen und die Benzoltheorie.- Die Strukturformeln.- Das asymmetrische Kohlenstoffatom.- Racemate und Konglomerate.- Die Spaltung von Racemkörpern.- Die Konfiguration und die Waldensche Umkehrung.- Neuere Gesichtspunkte.- Probleme der anorganischen Chemie.- Die Theorie der wechselnden Valenzen und die Verbindungen erster Ordnung.- Die Nebenvalenzen und die Verbindungen zweiter Ordnung.- Die Koordinationslehre.- Das Kohlenstoffatom.- 3. Die Eigenschaften der Stoffe in ihrer Abhängigkeit vom Bau des Moleküls.- Dichte und Molekularvolumen.- Molekularrefraktion.- Die spezifische Wärme.- Drehung der Polarisationsebene.- Die Farbe.- Konstitution und physiologische Wirkung.- III. Die Kinetik der chemischen Reaktionen von A. Fodor.- 1. Reaktionen im homogenen System.- Die Reaktion erster Ordnung.- Die Reaktion zweiter Ordnung.- Gleichgewichtsreaktion erster Ordnung.- Gleichgewichtsreaktion zweiter Ordnung.- Abhängigkeit der Geschwindigkeitskonstante von der Temperatur.- Katalysatoren und Fermente.- Katalytische Reaktionen im homogenen System.- Autokatalyse. Negative Katalyse.- 2. Reaktionen im heterogenen System.- Katalytische Vorgänge im heterogenen System..- Das makroheterogene System von Nernst-Brunner.- Die Katalyse der Zersetzung von Wasserstoffsuperoxyd durch Platin im makroheterogenen und mikroheterogenen System.- 3. Die Fermentvorgänge.- Spezifität der Fermentwirkungen.- Kolloidnatur der Fermente.- Kinetik der Fermentwirkung.- Invertin.- Polypeptidasen.- Abhängigkeit der Fermente von der Wasserstoffionenkonzentration.- Schlußfolgerungen.- IV. Die Lehre von der Energie von Egon Eichwald.- 1. Der erste Wärmesatz.- Die Geschichte der Thermodynamik.- Der erste Wärmesatz.- Das mechanische Wärmeäquivalent.- Die Thermochemie.- Konstante Wärmesummen.- Die Thermochemie der Elektrolyte.- Wärmetönung und Temperatur.- Die Energetik der Organismen.- Der respiratorische Koeffizient.- Die Atmung.- Die Energetik des Muskels.- Rhythmische Prozesse.- Die Auslösung.- 2. Der zweite Wärmesatz.- Die maximale Arbeit.- Die reversiblen Prozesse.- Der Carnoteche Kreisprozeß.- Die adiabatische Ausdehnung.- Die allgemeine Carnotsche Ableitung.- Die Zusammenfassung der beiden Hauptsätze.- Die Verdampfungswärme.- Der Schmelzpunkt des Eises.- Die Entropie.- Die Verdampfungswärme, abgeleitet mit Hilfe der Entropie.- Die Vermehrung der Entropie.- Entropie und Wahrscheinlichkeit.- Die absolute Temperatur.- 3. Anwendungen der Thermodynamik.- Isotherme Destillation.- Osmose.- Molekulare Gefrierpunktserniedrigung.- Das Gibbs’-Thomsonsche Gesetz.- Phasenregel.- Mehrfache Punkte und vollständige Gleichgewichte.- Die maximale Arbeit unvollständiger Reaktionen.- Das Gesetz der Massenwirkung, abgeleitet nach van t’Hoff.- Die Reaktionsisochore.- Das Prinzip von Le Chatelier.- Quantitative Anwendungen der Reaktionsisochore.- Das Maß der Affinität.- Die Berechnung der maximalen Arbeit.- Das Nernstsehe Theorem.- Die experimentelle Messung der Affinität.- Berechnung der Affinität in kondensierten Systemen.- Gasreaktionen.- Die chemischen Konstanten.- Die Näherungsformel und ihre Verwendung.- Die Dissoziation des Wasserdampfes.- Heterogene Systeme.- Die biologische Bedeutung der freien Energie.- 4. Elektrochemie.- Die thermodynamische Theorie.- Die Nernstsche Theorie.- Die Einzelpotentiale.- Die bioelektrischen Ströme.- Die Membrantheorie.- Die Nernstsche Erregungstheorie.- Die Akkomodation.- Haut- und Drüsenströme.- 5. Die Photochemie.- Die Bedeutung der Lichtfarbe.- Aktinometer.- Elektrische Aktionometer.- Photochemische Reaktionen biologisch wichtiger Stoffe.- Photodynamisehe Erscheinungen.- Chemische und optische Sensibilisierung.- Das Chlorophyll.- Die Extinktion.- Kinetik photochemischer Reaktionen.