【反応機構学II】
(Kinetics and Molecular Mechanisms of Chemical Reactions Ⅱ)
[化学科 3群 必修 科目(配当年次: 第3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
 
授業の目的

複雑な反応機構を様々な実験データから総合的に解析できるようになること。特に微分方程式などを用いた数学的な取扱に習熟すること。

教育内容

反応速度およびその熱力学的データと、その他の手段による証拠をつきあわせて矛盾のない反応機構を推定していく過程について述べる。特に濃度などの時間変化を表す関数(時間tの関数)を求めることが重要である。

教育方法

レジュメを用いた講義を行ない、プリントや教科書の演習問題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

複合反応(1)

丑田

対向反応と化学平衡

2回

複合反応(2)

丑田

平衡状態からのずれと平衡への到達時間(緩和時間)

3回

複合反応(3)

丑田

3段階逐次反応

4回

複合反応(4)

丑田

定常状態近似/分岐反応

5回

前平衡を持つ反応(1)

丑田

酵素反応と解析モデル(ミカエリス・メンテンモデル)

6回

前平衡を持つ反応(2)

丑田

均一触媒反応

7回

連鎖反応(1)

丑田

連鎖反応の基礎

8回

連鎖反応(2)

丑田

連鎖反応の解析方法

9回

連鎖反応(3)

丑田

連鎖反応と爆発反応

10回

衝突理論と化学反応

丑田

2分子衝突・衝突により誘発される反応・拡散律速反応。

11回

光化学反応(1)

丑田

光化学反応の状態と遷移

12回

光化学反応(2)

丑田

様々な光化学反応とStern-Volmerによるの解析

13回

電子移動反応

丑田

マーカスの理論と光合成、トンネル反応

14回

固体表面における化学反応

丑田

触媒化学反応

15回

まとめ

丑田

全体の確認と復習

 
到達目標

複雑な系を含めて、反応機構を様々な実験データから総合的に解析できるようになること。電卓を用いた数値計算は含まず、数学的な式の展開で理解出来るようにする。

評価基準

テスト:毎時間の講義を基礎にしたもの80%、応用もしくは発展学習に関するもの20%を出題する。電卓を用いる数値計算は含まれない。

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。練習問題は数多く与えないが、教科書(下巻)20章、21章の練習問題をできるものから自主的に解いておくことが望ましい。

その他

本講義は大学院入試で広く各大学で出題される問題を含んでいるので進学希望者は十分に練習問題に習熟しておくことが望ましい。

 
  (書  名) (著者名) (出版社名) (定価)
教科書 アトキンス 物理化学 第10版 下 Atkins, de Paula著 千原秀昭、中村亘男訳 東京化学同人 5,800円+税
参考書 光・物質・生命と反応 上・下 垣谷俊昭 著 丸善 上3,465円 下4,725円
基礎物理化学演習〈2〉 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、高石哲夫訳 産業図書 2,625円