国立大学法人 東京工業大学

講義の概要とねらい

[講義の概要]本講義では、応用化学系を専攻する学部学生を対象として、量子化学を物理化学、有機化学、無機化学の具体的問題に即して解説する。
[講義のねらい]量子化学は現代化学を理解する上で欠かすことができない考え方である。この講義では波動関数やLCAO法など量子化学の基礎を紹介するとともに、学生が分子構造や化学反応について量子化学的な立場から理解できるようにする。

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) 波動関数の物理的意味と満たすべき性質を説明することができる。
2) LCAO法と永年方程式について説明することができる。
3) 単純ヒュッケル法を簡単な有機化合物に適用できる。
4) 電子環状反応を分子軌道に基づいて説明することができる。
5) 簡単な無機化合物の構造を量子化学の考えに基づいて説明することができる。

キーワード

シュレーディンガーの波動方程式、波動関数、変分原理、永年方程式、LCAO法、分子軌道、軌道相互作用、フロンティア電子論、アイソローバルアナロジー

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

この講義ではまず量子力学、量子化学の基礎について学ぶ。後半では、有機化学や無機化学の具体的な問題への応用について述べる。最終日には理解度確認のための期末試験を実施する。

授業計画・課題

教科書

講義中に資料を配布する。

参考書、講義資料等

大岩正芳「初等量子化学ーその計算と理論」第２版（化学同人） ISBN: 978-4-7598-0176-7.

成績評価の基準及び方法

期末試験(60%)、授業参加度(40%)（授業参加度は授業中の小テストなどにより算出する）

関連する科目

• CAP.B226 ： 量子化学第一（基礎）
• CAP.B227 ： 量子化学第二（発展）
• CAP.B221 ： 無機化学第一（結合論）

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

CAP.B226量子化学第一（基礎）、CAP.B227量子化学第二（発展）、CAP.B221無機化学第一（結合論）ならびに、有機化学の初歩を身につけていることを前提に講義を行う。