授業科目
Course Title

物理化学
Physical Chemistry 

担当者
Instructor

教授   池原 飛之
後 水1
教授   松本 太
後 水1

単位
Credit

2

関連するディプロマポリシー
Related Diploma Policy

時代の課題と社会の要請に応えた専門的知識と技能/Expert knowledge and skills to address the issues of the age and the demands of society

到達目標
Target to be Reached

 本授業科目の到達目標は、受講生が相平衡と化学平衡の基本的な解析法を身に付け、さらに平衡にいたるまでの反応過程を取り扱う反応速度論に関する基礎知識を修得し、それを応用できる能力を養うことである。
 この授業を通して、特に以下の事項について説明できるようになる。
・相平衡と化学平衡の成立要件および化学ポテンシャルと質量作用の法則
・Van't Hoff の定圧平衡式
・不揮発性物質が溶解する溶液が示す束一的性質
・状態図
・Arrheniusプロットと活性化エネルギー
・一次反応と二次反応の違いとそれらの速度式

授業内容
Course Content

 本授業科目では、物理化学Iで学んだ化学熱力学の諸法則を用いて、まず相平衡と化学平衡を解説します。相平衡に関しては、蒸気圧、状態図、溶液の性質などを学びます。化学平衡に関しては、化学変化に伴って出入りする熱量から平衡の成り立ちが理論的に定義できることを学びます。さらに平衡にいたる途中の過程である化学反応を支配する理論について学び、平衡と平衡に至る過程の関連について理解を深めることが目的です。さらに、さまざまな化学反応の速度論の定量的・数学的な取り扱いについても学びます。

授業計画
Course Planning

 受講生が物理化学に関する基礎知識を修得し、この知識を応用できる能力を養う観点から、以下の授業計画に従って授業を進めていきます。ただし進行度合いにより前後することがあります。数学や物理学との関連が深いので、これらの基礎的事項の復習と授業内容の予習・復習をするよう努力してください。第1回目にシラバス記載事項を確認する。

1. 気体の蒸気圧
2. Clapeyron-Clausiusの式
3. 溶液の熱力学
4. 溶液の蒸気圧
5. 沸点上昇、凝固点降下
6. 浸透圧
7. 化学ポテンシャル
8. 質量作用の法則
9. 標準生成ギブスエネルギー
10. 化学平衡
11. 平衡定数の温度変化
12. 化学反応速度式
13. 一次反応と二次反応
14. 反応速度の温度変化

 予習においては授業計画から指定された授業部分の内容を、使用書を用いて学んでおくこと。復習では、授業で扱ったものを一通り再確認し、演習問題などが出されていれば、自らの力のみで解答できるようにすること。授業中の小テストで答えを出すことができなかった場合は復習を十分に行い、分からないままにしておかないこと。小テストの正解は各授業中、または次回の授業で解説する。各回あたり約4時間の自己学習を想定している。

授業運営
Course Management

 物理化学は化学の基礎となる重要な学問分野です。教科書のみでは物理化学の抽象的概念を理解することは難しいので、できるだけ具体的な例を用いて原理と定量的解析方法について説明します。また、授業内容の理解度を調べる目的で、原則として毎回簡単なスモールテストを実施します。

評価方法
Evaluation Method

 定期試験80%、スモールテスト・宿題の理解度20%として総合評価します。

オフィスアワー
Office Hour (s)

 水曜日のお昼休みに教授室(池原:23-722、松本:23-816)を訪問して下さい。講義内容の質問には授業中、あるいは終了後に対応します。

使用書
Textbook (s)

福地賢治『Professional Engineer Library 物理化学』[実教出版]

参考書
Book (s) for Reference

白井道雄『物理化学』三訂版[実教出版]
杉原剛介・井上亨・秋貞英雄『化学熱力学中心の基礎物理化学』改訂第3版[学術図書出版社]
アトキンス(千原秀昭・稲葉章訳)『物理化学要論』第4版[東京化学同人]

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