【反応機構学I】 [物理学科 3群 B選択 科目(配当年次: 第2学年 ) ]
[化学科 3群 必修 科目(配当年次: 第2学年 ) ]
[生物科学科 3群 B選択 科目(配当年次: 第2学年 ) ]
 
単  位:2単位 単位認定者: 丑田公規
授業期間: 後期  15コマ 科目分担者:
授業形態: 講義  週1コマ
 
教育目標

単純な反応系において化学反応をポテンシャルを用いて定量的に解析し、メカニズムを推定できるようになること。

教育内容

基本的な化学反応速度則と、温度依存性について簡単な基礎概念による実験結果の解釈の仕方について述べる。

教育方法

レジュメを用いた講義を行ない、演習問題をまとめたドリルを配布し、個人の自主学習(添削)によって理解を深める。

 
講義内容(シラバス)
項  目 担当者 授業内容

1回

反応機構入門

丑田

化学量論式と反応次数、反応分子数などの定義

2回

速度論データの解析法(1)

丑田

反応次数不明の反応の次数決定、速度定数決定(微分法/初速度法)

3回

速度論データの解析法(2)

丑田

積分法による1次反応の解析法・寿命と半減期について

4回

速度論データの解析法(3)

丑田

1次反応の解析におけるプロットの実際・1次反応の例

5回

速度論データの解析法(4)

丑田

積分法による2次反応の解析法

6回

速度論データの解析法(5)

丑田

異種分子2種の2次反応(擬一次反応)

7回

反応速度と温度(1)

丑田

遷移状態理論

8回

反応速度と温度(2)

丑田

アイリング・プロットとアーレニウス・プロット

9回

反応速度と温度(3)

丑田

ポテンシャルエネルギー曲面

10回

反応速度と温度(4)

丑田

活性化エントロピーとエンタルピーについて

11回

反応速度と温度(5)

丑田

活性化自由エネルギーについて

12回

反応速度からの反応機構の推定(1)

丑田

中間体を含む反応とその実際例

13回

反応速度からの反応機構の推定(2)

丑田

反応の選択性についての解説

14回

反応速度からの反応機構の推定(3)

丑田

反応の解析からメカニズムを推定する方法

15回

まとめ

丑田

全体の確認と復習

 
到達目標

単純な反応系において、反応物の時間変化、反応速度の温度依存性などの実験結果から、現象を解析して定量的に理解できるようになること。すなわち各種パラメータを算出できるようになること。

評価基準

定期試験によって評価する。またドリルの問題による自主学習については評価には加えない。
試験:毎時間の演習問題を基礎にしたもの70%、応用もしくは発展学習に関するもの30%を出題する。電卓を利用した数値計算が含まれる。

準備学習
(予習・復習)

配布したレジュメを一読し、重要と思われるキーワードについて教科書、事典などで下調べしておく。講義後関係ある練習問題をドリルから探してトライする。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 アトキンス物理化学 第8版(上) Peter Atkins, Julio De Paula著、千原秀昭、中村亘男 訳 東京化学同人 5,985円
参考書 絶対反応速度論(上)(下) アイリング 著、平井西夫他 訳 吉岡書店 上4,515円、下4,725円
基礎物理化学演習〈2〉 (新・演習物質科学ライブラリ) 山内淳 著 サイエンス社 1,995円
化学反応速度論Ⅰ レイドラー著、高石哲男 訳 産業図書 2,625円