2021年度 無機化学演習第二   Exercise in Inorganic Chemistry II

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開講元
化学系
担当教員名
川口 博之  植草 秀裕  石田 豊  玉置 悠祐  関根 あき子  原田 誠 
授業形態
演習    (ZOOM)
曜日・時限(講義室)
水3-4(H137)  
クラス
-
科目コード
CHM.B303
単位数
1
開講年度
2021年度
開講クォーター
1Q
シラバス更新日
2021年3月19日
講義資料更新日
-
使用言語
日本語
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講義の概要とねらい

本演習では、次の内容について演習形式で学ぶ。特に(2)は無機・分析化学総合実験に強く関連した演習である。(1)無機化学を理解するのに必要な点群、群論、分子軌道法、結晶場理論、および配位子場理論について、群論および分子軌道法を、典型元素や金属錯体などの無機化合物の構造、電子状態、分光学などの問題に応用できるようになることを目指す。(2)無機・分析化学総合実験のタイトルである、電気化学、X線回折、分子の対称性について、無機・分析化学総合実験の理解と議論を深め、関連する問題解決に応用できるようになることを目指す。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する.
1) 無機化合物の構造と価電子の関連について説明できる.
2) 金属錯体の構造と電子状態を説明できる.
3) 金属錯体の電子スペクトルや分子振動を説明できる
4)ボテンシオメトリーを使った実験について理論とデータの評価ができる
5)基本的な結晶学の知識を使ってX線回折実験で得られたデータの評価ができる
6)群論を用いて分子の対称性を理解しスペクトル測定実験で得られたデータの評価ができる

キーワード

点群、群論、結晶場理論、配位子場理論、Wade則、田辺・菅野ダイヤグラム、ポンテンシオメトリー、X線回折、FT-IR

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

専門力 教養力 コミュニケーション力 展開力(探究力又は設定力) 展開力(実践力又は解決力)

授業の進め方

講義は、基本事項の説明、演習問題の取り組みからなる.担当教員の指示にしたがい、授業外の十分な予習・復習が必要である。

授業計画・課題

  授業計画 課題
第1回 ポテンシオメトリーを用いる水和パラメータの評価 ポテンシオメトリーは滴定と電位差計を組み合わせた比較的簡単な仕組みであるが、丁寧な実験と解析により、溶媒和(水和)に関する種々のパラメータを見積もることができる。本項では理論的なアプローチから、実験で得られるデータから水和パラメータの導出、およびその値の評価について解説する。
第2回 粉末X線回折 基礎的な結晶学知識を簡単に確認し、消滅則により結晶の単位格子の種類を決定できることを理解する。粉末X線回折データから、粉末結晶の単位格子の種類及び格子定数を求めることを演習する。
第3回 分子の対称性と点群1 群論を用いた分子の対称性について演習する。赤外吸収スペクトルを群論に基づき解析し、錯体の配位構造を推定できるようになる。
第4回 分子の対称性と点群2 群論を用いた分子の対称性について演習する。赤外吸収スペクトルを群論に基づき解析し、錯体の配位構造を推定できるようになる。
第5回 金属錯体1 金属錯体について演習する。金属錯体の分子構造、電子構造を説明できる。
第6回 金属錯体2 金属錯体について演習する。錯体の中心金属と配位子間の相互作用を説明できる。 エネルギー相関図、電子スペクトルを説明できる。
第7回 総合演習 総合演習を行う

授業時間外学修(予習・復習等)

学修効果を上げるため,教科書や配布資料等の該当箇所を参照し,「毎授業」授業内容に関する予習と復習(課題含む)をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

化学科無機・分析化学部門編 「無機・分析化学実験」(学生実験テキスト)

参考書、講義資料等

1) シュライバー「無機化学(上下)」東京化学同人
2)講義資料は講義中に配布する

成績評価の基準及び方法

講義で説明した無機化学の基礎に関する事項を理解しているか,小テストやレポートで評価する.

関連する科目

  • CHM.B201 : 無機化学第一
  • CHM.B301 : 無機化学第二
  • CHM.B203 : 無機化学演習第一
  • CHM.B202 : 基礎分析化学
  • CHM.B205 : 無機・分析化学基礎実験
  • CHM.B305 : 無機・分析化学総合実験

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修の条件を設けないが、無機・分析化学総合実験に関する演習を行うため、同学生実験を履修していることを強く推奨する。

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