授業科目名 : 基礎無機化学

科目コード 71040
配当学年 2年
開講年度・開講期 平成29年度・前期
曜時限 金曜・2時限
講義室 W202・総合研究8号館講義室2・共通1
単位数 2
履修者制限
授業形態 講義
使用言語 日本語
担当教員    所属・職名・氏名 工学研究科・教授・田中勝久,工学研究科・教授・三浦清貴,工学研究科・教授・阿部竜,工学研究科・准教授・藤田晃司,エネルギー科学研究科・准教授・高井茂臣,工学研究科・准教授・松井敏明

授業の概要・目的

化学が関与するあらゆる分野で、研究者および技術者として活躍するために必要な無機化学の基礎として、原子、分子の構造、無機固体の化学結合と構造について講述する。

成績評価の方法・観点及び達成度

定期試験の成績による。

到達目標

無機化学の基礎となる原子の構造、イオン結合、共有結合、電気陰性度、分子の構造、基本的な結晶構造について理解させる。

授業計画と内容

項目 回数 内容説明
原子構造(1章) 4 元素の起原、存在比および分類について概観したあと、原子の電子軌道の量子力学的表現法、原子軌道を概説し、多電子原子を取り扱う上での軌道近似法、構成原理について述べる。原子の性質を特徴づける原子半径およびイオン半径、イオン化エネルギー、電子親和力、電気陰性度などを解説し、これらの原子パラメーターが元素の性質の周期性とどのように関係しているのかを講述する。
分子構造と結合(2章) 5 結合電子対に基礎を置くルイス構造、形式電荷、酸化数、共鳴、また分子の構造と結合の特性(結合長さと強さ)との関係について述べる。次に、まず原子価結合理論について説明を行い、続いて分子軌道論による結合様式、結合次数の表現、共鳴、軌道の重なり、混成軌道などの概念を2原子分子、多原子分子を対象に解説する。
単純な固体の構造(3章) 5 多くの無機結晶の構造は、原子やイオンを球とみてそれらを充填したモデルによってうまく説明できる。結晶構造の記述に必要な結晶格子、球の最密充填構造の概念を説明する。金属元素や合金の構造を説明したあと、とくにイオン性固体について、その特徴的な構造、陽・陰イオンの大きさの比が結晶構造に及ぼす影響、格子エンタルピーの概念ならびにそのイオンモデルおよび熱力学データからの計算法、格子エンタルピーから導かれるいろいろな結果などについて述べる。さらに固体の電子構造と電気・電子物性との関係について述べる。
学習到達度の確認 1 本講義の内容に関する理解度を確認する。

教科書

シュライバー・アトキンス 無機化学第6版(上)(Mark Weller他著:田中勝久・高橋雅英・安部武志・平尾一之・北川進 訳、東京化学同人、2016、ISBN:978-4-8079-0898-1)

参考書等

履修要件

入門程度の物理・化学の知識を要する。

授業外学習(予習・復習)等

授業URL

その他(オフィスアワー等)

なし