授業科目名 : 無機化学I(工業基礎化学)

科目コード 72010
配当学年 2年
開講年度・開講期 平成29年度・後期
曜時限 月曜・2時限
講義室 N1・N2
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・安部武志,工学研究科・教授・作花哲夫,工学研究科・教授・阿部竜,エネルギー理工学研究所・野平俊之,工学研究科・准教授・福塚友和,触媒電池元素戦略ユニット・講師・細川三郎,工学研究科・准教授・松井 敏明

授業の概要・目的

無機化学Iでは、様々なブレンステッド酸・塩基、ルイスの酸・塩基を解説する。次に、酸化と還元について、電気化学を中心に概説する。さらに、分子の形を理解する上で重要な群論の概念について解説し、分子の形と分子の反応性や化学的性質との関連について述べる。さらに、d-ブロック化合物の錯体について述べる。

成績評価の方法・観点及び達成度

定期試験の成績が主であるが、これに平常点を加味して総合的に判断して評価する。

到達目標

酸・塩基、酸化還元、対称性、配位化合物について理解し、3学年開講の無機化学II、4学年開講の電気化学に繋げる。

授業計画と内容

項目 回数 内容説明
酸と塩基  (4章) 4 酸および塩基に属する化学種について講義する。まず、Bronstedの酸・塩基の定義を述べ、酸の強さを定量的に表現するための酸解離定数や、Bronsted酸性度の周期性について解説する。次にLewisによる酸塩基の定義を講義し、Peasonの硬い酸・軟らかい酸の概念を講義する。最後に、酸・塩基としての溶媒の性質を定量的に表現するための溶媒パラメーターを解説する。
酸化と還元 (5章) 4 一つの物質からもう一つの物質へ電子が移動して酸化と還元が生じる。この二つの過程をまとめて酸化還元反応という。この反応に関する熱力学的効果と速度論的効果について述べ、この両者が重要であることを示す。さらに、酸化還元反応の解析に用いられる電気化学的に重要な因子”標準(電極)電位”について解説する。
分子の対称性 (7章) 4 分子の形を対称性の観点から捉え、その対称性を示す重要な概念である群論について述べる。また、分子の対称性に関する考察から分子が有する物理的な性質や分光学的な性質について予測できることを解説する。さらに、分子軌道の組み立てや、電子構造の考察、分子振動の議論を単純化する上で分子の対称性が重要となることを示す。
配位化合物 (8章) 2 Lewisの酸・塩基およびそれらの組合わせである錯体の概念を用いてd-ブロック化合物の幾何学的な構造について概説する。
学習到達度の確認 1 レポート問題に対する解答および解説を行い、学習到達度を確認する。

教科書

「シュライバー・アトキンス無機化学(上)第6版」 
M.Weller、T.Overton、J.Rourke、F.Armstrong 著
田中 勝久、髙橋 雅英、安部 武志、平尾 一之、北川 進 訳
東京化学同人 (2016) ISBN 9784807908981

参考書等

第1回講義時に補足説明資料を配布する。

履修要件

基礎無機化学を履修していることを前提に講義を進める。

授業外学習(予習・復習)等

授業URL

その他(オフィスアワー等)

受講生を2クラスに分け、クラス毎に定められた教員により同時間帯に授業が行われる。授業の前に該当の章を通読しておくこと。その週の講義に該当する問題を適宜選んで宿題として課し、毎週提出させる。