物質 物理化学Ⅰ 3年・通年・必修・履修2単位
担当教員 依田英介、佐藤 稔 連絡先 
講義の概要 気体や液体の性質を定量的に取り扱ったり、化学反応において、反応に関わる物質の量がどのように変化するかを学ぶ。さらに、化学反応の速度について、その定義、式の誘導、反応機構との関係等を学ぶ。
到達目標 1.温度や圧力あるいは濃度による物性の変化を分子論的に理解し、その変化を定量的に扱えるようにする。
2.化学平衡について理解し、気体反応についても平衡計算ができるようにする。
3.反応速度が温度や濃度によりどのような影響を受けるかを理解し、簡単な反応について解析ができるようにする。
日程授業項目理解すべき内容 理解度
(1~4)
前期 第1週 単位と有効数字 SI基本単位、SI誘導単位、常用単位とSI単位間の換算、有効数字  
第2週 Boyle-Charlesの法則 Boyle-Charlesの法則  
第3週 理想気体の状態方程式   気体定数、理想気体の状態方程式を利用した分子量計算  
第4週 理想混合気体   Daltonの分圧の法則、モル分率  
第5週 実在気体の状態方程式 実在気体とvan der Waalsの状態式、分子間力、排除体積  
第6週 気体の液化 臨界点、相応状態の原理  
第7週 (中間試験)  
第8週 気体分子運動論 気体分子モデル、分子の速度、分子のエネルギー  
第9週 Grahamの法則 Grahamの法則  
第10週 液体の蒸気圧 蒸気圧曲線(融解曲線、昇華曲線)、三重点、状態図  
第11週 Raoultの法則 理想溶液、蒸気圧降下、Raoultの法則、混合溶液の気体組成の算出  
第12週 沸点上昇   モル沸点上昇定数、水蒸気蒸留への応用  
第13週 凝固点降下  冷却曲線、凝固点降下法による分子量測定  
第14週 浸透圧         浸透現象、浸透圧による分子量測定  
第15週 (期末試験)  
第16週 溶液の束一的性質  蒸気圧降下、沸点上昇、凝固点降下、浸透圧などの総括  
後期 第1週 可逆反応と化学平衡      可逆反応と不可逆反応、化学平衡の概念  
第2週 質量作用の法則     質量作用の法則、化学平衡定数  
第3週 濃度平衡定数と圧平衡定数(1) 濃度平衡定数、気体反応における圧平衡定数  
第4週 濃度平衡定数と圧平衡定数(2) 濃度平衡定数と圧平衡定数との関係  
第5週 Le Chatelierの原理(1)       Le Chatelierの原理、濃度変化や圧変化による平衡への影響  
第6週 Le Chatelierの原理(2)    温度変化による平衡への影響、共通イオン効果  
第7週 (中間試験)  
第8週 化学反応の速度とは 反応速度の定義、反応速度に影響する因子(濃度、温度、触媒など)  
第9週 反応速度の求め方 反応速度の実験法  
第10週 速度式と反応次数 反応速度の濃度依存性、反応速度定数や反応次数の意味  
第11週 1次反応 微分型1次反応速度式からの積分型速度式の誘導、半減期  
第12週 2次反応 微分型2次反応速度式からの積分型速度式の誘導、擬1次反応  
第13週 反応速度の温度依存性 Arrheniusの式、活性化エネルギー、頻度因子  
第14週 いろいろな反応の速度式 可逆的な反応や逐次反応の速度式、律速段階、定常状態近似  
第15週 (期末試験)  
第16週 総復習  
学習教育目標 A,Bに対応 達成項目本科イ)、ロ)に対応 JABEE認定基準
教科書・参考書 教科書:秋貞英雄,井上亨,杉原剛介「化学熱力学中心の基礎物理化学」(学術図書出版社)
評価方法及び合格基準 成績の評価は、定期試験の成績80%、小テストの成績20%で行い、合計の成績が60点以上の者を合格とする。
学生への
メッセージ
小テストを行うので講義中に理解し、質問があればその場で聞くこと。講義ノートの内容を見直し、講義に関係する例題・演習問解いておくこと。次回予定の部分を予習しておくこと。また、微分積分を復習すること。電卓の使用可。