[講義の概要] 本講義では、学部3年生を対象に、物理化学、有機化学、無機化学に関する問題演習と解説を行う。
[講義のねらい] 物理化学、有機化学、無機化学は応用化学の基礎である。並行して開講される科目に関連する基本的な演習問題を通じて、これらの分野に関する理解を深める。
本講義を履修することによって次の能力を修得する。
1) 熱力学、化学平衡に関する標準的な問題に解答することができる。
2) カルボニル化合物、アミンに関する標準的な問題に解答することができる。
3) 化学結合と構造、無機反応に関する標準的な問題に解答することができる。
熱力学第一法則、エンタルピー、熱力学第二法則、エントロピー、ギブズエネルギー、化学ポテンシャル、活量、波と粒子の二重性、シュレーディンガー方程式、波動関数、アルデヒド、ケトン、カルボン酸、ニトリル、カルボン酸誘導体、カルボニルα置換反応、カルボニル縮合反応、アミン、対称操作、対称要素、指標表、既約表現、結晶場理論、配位子場理論、ラッセル・ソンダーズ結合、田辺・菅野ダイアグラム、分光学的選択律
✔ 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) |
1) 毎回の授業で問題演習を行います。
2) 授業の後半では問題の解答と解説を行います。
3) 毎回の授業で出席を取ります。
4) 授業の前に、課題欄に記載されている項目について、予習しておくことが必要です。
授業計画 | 課題 | |
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第1回 | 授業ガイダンス | 授業の目的、概要が説明できる。 |
第2回 | 物理化学1.(熱力学第一法則) | 仕事、熱、内部エネルギー、エンタルピーとそれらの関係に関する問題演習を行う。 |
第3回 | 有機化学1.(アルデヒド、ケトン) | アルデヒド、ケトンの構造と反応に関する問題演習を行う。 |
第4回 | 無機化学1.(分子の対称性と点群) | 分子の対称性と点群に関する問題演習を行う。 |
第5回 | 物理化学2.(熱力学第二法則) | エントロピー、ヘルムホルツエネルギー、ギブズエネルギーとそれらの関係に関する問題演習を行う。 |
第6回 | 有機化学2.(カルボン酸、ニトリル、カルボン酸誘導体) | カルボン酸、ニトリル、カルボン酸誘導体の構造と反応に関する問題演習を行う。 |
第7回 | 無機化学2.(対称性の応用) | 分子振動や分子軌道の対称性に関する問題演習を行う。 |
第8回 | 物理化学3.(相図) | 相図に関する問題演習を行う。 |
第9回 | 有機化学3.(カルボニルα置換反応、カルボニル縮合反応) | カルボニルα置換反応とカルボニル縮合反応に関する問題演習を行う。 |
第10回 | 無機化学3.(d金属錯体の電子構造) | 結晶場理論や配位子場理論に関する問題演習を行う。 |
第11回 | 物理化学4.(化学平衡) | 化学ポテンシャルと活量に関する問題演習を行う。 |
第12回 | 有機化学4.(アミン) | アミンの構造、合成、反応に関する問題演習を行う。 |
第13回 | 無機化学4.(d金属錯体の電子スペクトル) | d金属錯体の電子スペクトルに関する問題演習を行う。 |
第14回 | 物理化学、有機化学に関する総合問題 | 物理化学、有機化学に関する総合問題の演習を行う。 |
第15回 | 有機化学、無機化学に関する総合問題 | 有機化学、無機化学に関する総合問題の演習を行う。 |
P. Atkins, J. de Paula著、千原、中村 訳「アトキンス物理化学(上)」第8版(東京化学同人)ISBN: 978-4-8079-0695-6
J. McMurry著、伊東、児玉、荻野、深澤、通 訳「マクマリー有機化学(中、下)」第8版(東京化学同人)ISBN: 978-4807908103(中)、978-4807908113(下)
P. Atkins, T. Overton, J. Rourke, M. Weller, F. Armstrong著、田中、平尾、北川 訳「シュライバー・アトキンス無機化学(上)(下)」第4版(東京化学同人)ISBN: 978-4-8079-0667-3, 978-4-8079-0668-0
演習問題は講義中に配布する。
毎回の演習に対する参加度(100%)(授業参加度は質疑応答や演習後の提出課題などにより算出する。)遅刻や課題の未提出を繰り返した場合は不合格とすることがある。
1) 2年次で履修する物理化学、有機化学、および無機化学の知識を有していること。
2) 並行して開講される関連科目の履修が強く望まれる。
田中 健: ktanaka[at]apc.titech.ac.jp
村橋 哲郎: mura[at]apc.titech.ac.jp
和田 雄二: yuji-w[at]apc.titech.ac.jp
伊藤 繁和: ito.s.ao[at]m.titech.ac.jp
岡本 昌樹: mokamoto[at]apc.titech.ac.jp
桑田 繁樹: skuwata[at]apc.titech.ac.jp
高尾 俊郎: takao.t.aa[at]m.titech.ac.jp
メールで事前予約すること。