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，気体分子運動論に基づき衝突理論と輸送現象について解説する．さらに統計熱力学（ギブズエネルギー，化学平衡）の知識に基づき遷移状態理論について解説する．
［講義のねらい］化学反応を行う上で，反応速度を解析すること重要である．本講義では，気体分子の運動論と統計熱力学から，それぞれ衝突理論と遷移状態理論を用いることによって，化学反応の速度を導き出せる能力を養う．さらに物質の輸送に関する拡散・熱伝導・粘度についても気体分子運動論の立場から説明できる能力を養う．

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）気体分子の運動から，圧力，分子どうしの衝突，拡散などの輸送現象を古典力学をもとに説明できる．
（２）統計熱力学におけるギブズエネルギーの意味，化学平衡の統計熱力学的な解釈を説明できる．
（３）古典力学を用いた分子どうしの衝突の解析，および，統計熱力学から得られる反応の遷移状態に関する情報をもとに化学反応の速度を導き出すことができる．

キーワード

統計熱力学，ギブズエネルギー，化学平衡，衝突理論，遷移状態理論、輸送現象

学生が身につける力(ディグリー・ポリシー)

授業の進め方

本講義は、（１）気体の運動論，（２）統計熱力学，（３）反応の分子動力学，（４）輸送現象の順番で進める．そして最終回に，理解度確認のための演習と解説を実施する．

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

P. Atkins, J. de Paula著、千原、中村 訳「アトキンス物理化学(上)」第１０版（東京化学同人）ISBN-13: 978-4807909087
P. Atkins, J. de Paula著、千原、中村 訳「アトキンス物理化学(下)」第１０版（東京化学同人）ISBN-13: 978-4807909094

参考書、講義資料等

特になし．

成績評価の基準及び方法

理解度確認のための演習（７０％），授業参加度（３０％）（授業参加度は授業での小テストなどにより算出する）

関連する科目

• LAS.C107 ： 化学熱力学基礎
• CAP.B216 ： 物理化学第一（熱力学法則）
• CAP.B217 ： 物理化学第二（化学平衡）
• CAP.B218 ： 物理化学第三（反応速度論）
• CAP.H204 ： 物理化学４（統計力学）

履修の条件(知識・技能・履修済科目等)

履修の条件は設けないが，LAS.C107 ： 化学熱力学基礎，CAP.B216 ： 物理化学第一（熱力学法則），CAP.B217 ： 物理化学第二（化学平衡），CAP.B218 ： 物理化学第三（反応速度論），CAP.H204 ： 物理化学４（統計力学）を履修していることが望ましい．

連絡先（メール、電話番号）    ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

中嶋　健（knakaji[at]mac.titech.ac.jp）

オフィスアワー

メールで事前に予約すること．

その他

クラス１，２の学生は【A】クラスを、クラス３，４の学生は【B】クラスを履修選択してください。