設置科目とシラバス

化学反応動力学基専

授業科目名 化学反応動力学(Chemical Reaction Kinetics)
[旧:物理化学(材)第二c (Physical Chemistry U (Materials Engineering c))]
推奨学期 4
単位数 2-0-0
担当教員 田中 順三  教授(無機材料)
篠崎 和夫  准教授(無機材料)
連絡先 (田中)大岡山南7号館817号室(内線2519), tanaka.j.aa(a)m.titech.ac.jp <(a)は@と読み替える>
(篠崎)大岡山南7号館816号室(内線2518), ksino(a)ceram.titech.ac.jp <(a)は@と読み替える>
講義のねらい

  化学反応の速度過程(動力学)について,化学反応速度の理論的な取り扱いを気体分子,溶液中の分子の反応を例に解説する.なお,固相反応の速度論に付いても簡単に触れるが,詳細は,「欠陥の動力学」において取り扱う.

講義計画
  1. 講義の概略,気体の分子運動:気体の分子運動論,衝突,実在気体,流出
  2. 液体中の運動:液体の構造,電解質の伝導率,イオンの移動度
  3. 拡散(1):Fick第一法則,拡散,Nernst-Einstein,Stokes-Einstein式
  4. 拡散(2):Fick第二法則とerror function,拡散方程式
  5. 拡散(3):イオンの拡散:固体中での電気伝導,拡散の現象論
  6. 複雑な反応の速度(1):生体系の反応速度
  7. 実験的化学反応速度論(1):実験法,反応速度,積分型速度式
  8. 実験的化学反応速度論(2):平衡に近い反応(緩和法),温度依存性
  9. 速度式の解釈(1):素反応,逐次素反応(濃度の時間変化,律速段階)
  10. 速度式の解釈(2):逐次素反応(定常状態法,酵素触媒反応),1分子反応
  11. 複雑な反応の速度(2):連鎖反応(爆発,光化学反応等),固体の反応速度
  12. 反応性の出合い:衝突理論,拡散律速の反応,拡散律速の反応
  13. 活性複合体理論:反応座標と遷移状態,アイリングの式,熱力学的な見方
  14. 分子衝突の動力学:ポテンシャルエネルギー面
成績評価

  期末試験点、クイズ・レポート点等で総合的に評価する.

テキスト等

  アトキンス物理化学(第6版),P. W. Atkins著,千原秀昭 他訳,東京化学同人(2002) 第24,25,26,27章

履修の条件

  化学I,熱力学を履修していることが望ましい.

担当教員から一言

  本講義の内容は欠陥の動力学の拡散,固相反応の導入にもなっている.ここで述べる反応及び反応機構は固相反応や焼結といった多くのセラミックスにそのまま適用されるものではないが,反応の本質を理解する上で非常に重要である.また最近では,気相反応を利用したセラミックスの製造法も多用されており,重要な考え方である.

オフィスアワー

  オフィスアワーは特に設けないが,質問などは随時オフィスでも受け付ける.ただし,かならずe-mailまたは電話で事前にアポイントメントを取ること.