| 英文名 | Kinetics and Molecular Mechanisms of Chemical Reactions | |
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| 科目概要 | 物理学科 ２年 ３群科目 B選択 ２単位 前期 15 コマ 講義 週1コマ 水1限 化学科 ２年 ３群科目 必修 ２単位 前期 15 コマ 講義 週1コマ 水1限 生物科学科 ２年 ３群科目 B選択 ２単位 前期 15 コマ 講義 週1コマ 水1限 |
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| 科目責任者 | 末吉 健志 | |
| 担当者 | 末吉 健志 | |
| 備考 | 科目ナンバリング：SP301-Ch25 科目ナンバリング：SC301-CP25 科目ナンバリング：SB301-Ch23 |
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| 科目 | 教科に関する専門的事項（中・高 理科） |
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| 施行規則に定める科目区分 |
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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、メカニズムや温度依存性を推定できるようになること。将来的に有機化学合成、無機化学合成について、自分の担当する反応の収率や効率を高めることに実際に必要となる考え方を身につけること。
前半は、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（活性化自由エネルギー、活性化エンタルピー、活性化エントロピー）による実験結果の解析と解釈の仕方について述べる。
後半は、代表的な複雑反応系の機構について速度論的観点から総合的に解釈し、その特徴を反応速度式や熱力学的データに基づいて理解する方法について述べる。
レジュメを用いた講義を行なうが、聴講者は別途ノートを取り、個々にまとめることが望ましい。
演習問題や復習のための小テストを配布し、個人の自主学習に基づくアクティブラーニングによって、本講義内容への理解を深める。
| 回 | 項目 | 内容 | 担当者 |
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| 1 | 反応機構学入門 | 化学量論式と反応次数、反応分子数などの定義、反応次数不明の反応の次数決定について | 末吉 健志 |
| 2 | 速度論データの解析法（１） | 速度定数決定（微分法／初速度法）、積分法による1次反応の解析法・寿命と半減期について、1次反応の解析におけるプロットの実際・1次反応の例 | 末吉 健志 |
| 3 | 速度論データの解析法（２） | 積分法による2次反応の解析法 異種分子2種の2次反応（擬一次反応） |
末吉 健志 |
| 4 | 反応速度と温度（１） | 遷移状態理論、アイリング・プロットとアレニウス・プロット | 末吉 健志 |
| 5 | 反応速度と温度（２） | 活性化エントロピーとエンタルピーの関係、 活性化自由エネルギーについて |
末吉 健志 |
| 6 | 反応速度からの反応機構の推定（１） | 中間体を含む反応とその実際例：見かけの反応速度、 反応の選択性についての解説：熱力学支配と速度論支配 |
末吉 健志 |
| 7 | 前半のまとめ | 前半のまとめ（総合演習含む） | 末吉 健志 |
| 8 | 複合的な反応（１） | 平衡反応、競争反応 |
末吉 健志 |
| 9 | 複合的な反応（２） | 逐次反応と律速段階、定常状態近似 | 末吉 健志 |
| 10 | 複合的な反応（３） | 前駆反応、単分子反応とリンデマン－ヒンシェルウッド機構 | 末吉 健志 |
| 11 | 連鎖反応 | 連鎖反応、爆発反応、重合反応 | 末吉 健志 |
| 12 | 酵素反応 | 酵素反応、ミカエリスーメンテン機構 | 末吉 健志 |
| 13 | 衝突理論 | 化学反応素過程の基礎、衝突論 | 末吉 健志 |
| 14 | 拡散律速反応 | 溶液中における拡散律速反応 | 末吉 健志 |
| 15 | 後半のまとめ | 後半の確認と復習 | 末吉 健志 |
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、現象をプロットして解析して、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有効数字や単位に留意して算出できるようになること。
複雑な反応系において、その反応機構を速度論的観点から総合的に解釈できるようになること。代表的な反応の機構を理解し、速度論的特徴を反応速度式や熱力学的データに基づいて説明することができるようになること。
主に定期試験によって評価する（中間試験 40% + 期末試験 50%）。また、毎回行う確認テストへの取り組み方についても評価に加える（10%）。
試験：毎時間の演習問題や確認テストを基本として、一部応用問題も出題する。試験には電卓を利用した実験解析を模した数値計算が含まれる。特に数値計算においては単に数字が正解であるかだけでなく、単位の誤り、有効数字の適切さ、またグラフ作成を求める問題では、目盛の採り方、軸や単位の記載などについても正確に記述することが求められる。
【授業時間外に必要な学習時間：1 時間（予習）＋ 2 時間（復習と問題演習）】
講義前には、予想される授業範囲について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、参考書などで下調べしておく。講義後には、講義中に配布された練習問題について復習する。また、教科書（アトキンス）で関連ある章を探して発展学習する。
該当教員なし
基礎数学Ⅰ、基礎数学Ⅱ、物理化学Ⅰ、機器分析実践演習
試験を行った場合は、得点分布や間違いの多かった点を講評として後日配布する。
| 種別 | 書名 | 著者・編者 | 発行所 |
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| 教科書 | アトキンス物理化学 第10 版（下） | Peter Atkins, Julio De Paula著、千原秀昭、中村亘男 訳 | 東京化学同人 |
| 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 |
| 参考書 | 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 |
| 参考書 | 化学反応速度論Ⅰ | レイドラー著、高石哲男 訳 | 産業図書 |