国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

地球化学は、太陽-惑星系の形成と進化、地球内部に存在する物質の構造とその進化、さらには大気圏・水圏を含む地球表層や生命の誕生と進化などを「化学」を用いて探求する学問分野である。本講義の前半（第1回～第7回）では、物質の最小単位である原子の構造と性質を紹介し、それぞれの元素が持つ異なる性質が生み出した地球惑星物質の多様性について解説する。後半（第8回～第14回）では、地球惑星物質の形成を支配する重要な物理化学法則である熱力学に着目し、その基礎概念や自由エネルギーなどについて講義する。このように、本講義は地球惑星物質に対し、ミクロな視点（原子）とマクロな視点（熱力学）の双方からアプローチすることをねらいとしている。

到達目標

地球惑星科学を学ぶ上で必要となる地球化学の基礎知識を習得することを目指す。前半では、全ての物質を構成する最小単位である原子の構造とそれに起因する元素の性質を学び、様々な地球惑星物質における元素存在度を理解することを目標とする。後半では、熱力学を支配する第一法則・第二法則、種々の熱力学関数、ならびに自由エネルギーや相平衡を正しく理解することを目標とする。

キーワード

原子、分子、元素の性質、元素存在度、状態方程式、熱力学第一法則、第二法則、自由エネルギー、相平衡

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

各回の授業内容をよく読み、配付資料や参考書を用いて予習・復習を行うこと。

授業計画・課題

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

講義中にT2SCHOLA経由で資料を配付する

参考書、講義資料等

P.W. Atkins 著『アトキンス物理化学（上）』（第8版） 東京化学同人
F.A. Cotton, G. Wilkinson, P.L. Gaus 著 『コットン・ウィルキンソン・ガウス　基礎無機化学』　培風館　
吉田英生 著『熱力学』　共立出版
三宅哲 著『熱力学』　裳華房
H.B. キャレン 著『熱力学および統計物理入門 上』　吉岡書店

成績評価の基準及び方法

地球惑星科学を学ぶ上で必要となる地球化学（原子、元素、熱力学など）の知識を評価する。期末試験（100％）で成績を評価する。

関連する科目

• EPS.B211 ： 地球化学B
• EPS.A201 ： 地球惑星物質学序論
• CHM.B334 ： 地球化学
• EPS.A331 ： 地球物質学

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

内容が重複するため、EPS.B202　熱力学（地惑）およびEPS.B211　無機化学（地惑）を2023年度以前に履修済みの者は、本科目を履修できない。