授業の概要 | 化学熱力学は,エネルギーとエントロピーの二つの概念を駆使して,物質の種々の性質と変化を探求する学問である。本講義では,まず熱力学の基本法則から誘導された自由エネルギーについて解説し,さらに液体ならびに溶液に対して熱力学を適用して,相平衡,化学ポテンシャル,束一的性質などを講義する。講義内容の理解を深めるために演習問題や教科書の章末問題のレポートを課す。 | |
学習・教育目標 | 熱力学の基礎的概念を,熱力学が重要な役割を果たしている分野での様々な系に応用できるようになることを目標とする。 | |
キーワード | ギブズエネルギー,熱力学関係式,相図,クラウジウス-クラペイロンの式,部分モル量,ラウールの法則,ヘンリーの法則,相律,化学平衡 | |
授業計画 | 【第1回】ヘルムホルツエネルギーとギブズエネルギー 【第2回】第一法則と第二法則の結合:マクスウェルの関係式 【第3回】熱力学的状態方程式 【第4回】ギブズエネルギーの温度および圧力依存性:ギブズ-ヘルムホルツの式 【第5回】純物質の相図(圧力と温度の状態図):代表的な物質の例 【第6回】相の安定性と相境界:クラペイロンの式,クラウジウス-クラペイロンの式 【第7回】第1~6回の達成度確認試験 【第8回】混合物の熱力学:化学ポテンシャルの導入,ギブズ-デュエムの式 【第9回】理想気体混合物の熱力学:化学ポテンシャル,混合ギブズエネルギー 【第10回】溶液の化学ポテンシャル:ラウールの法則,ヘンリーの法則 【第11回】束一的性質:蒸気圧降下,沸点上昇,凝固点降下,浸透圧 【第12回】混合物の相図:系の自由度とギブズの相律 【第13回】2成分系混合物の相図の見方 【第14回】化学平衡:平衡定数 【第15回】平衡に対する圧力と温度の影響:ルシャトリエの原理,ファントホフの式 | |
教科書 | 1. | アトキンス「物理化学(上)第8版」 千原ら訳 東京化学同人 2009 978-4-8079-0695-6 | |
参考書 | 1. | 基礎物理化学II 山内淳 サイエンス社 2004 4-7819-1072-6 | 2. | アトキンス「物理化学要論」 千原ら訳 東京化学同人 2003 4-8079-0567-8 | 3. | 熱力学要論 千原ら訳 東京化学同人 2009 978-4-8079-0719-9 | |
成績評価方法 | 成績は,試験,レポート(演習問題,章末問題),出席・参加状況を総合して評価する。 | |
成績評価割合 (%) | 定期試験(中間・期末試験) | 小テスト・授業内レポート | 宿題・授業外レポート | 授業態度・授業への参加度 | 受講者の発表(プレゼン) | 出 席 | 教員独自項目※ | 70 | | 15 | 5 | | 10 | | |
※成績評価割合の 教員独自項目 | |
備考 | 化学科物理化学系講義科目(選択科目A群)。物理化学通論Iを履修していることが望ましい。連絡先:C棟3階C311室 | |
更新日付 | 2010/06/01 12:43:19 |