工学系

応用化学システムコース

溶液化学

科目分野 理工学部
選必区分 選択
担当教員
[ローマ字表記]
吉田 健 [Ken Yoshida]
授業形態 講義

授業の目的

1.化学ポテンシャルの重要性と二成分系混合物の熱力学的取扱いを理解する
2.二成分系の相平衡に対する相図を理解する
3.化学反応系での化学平衡を熱力学的に理解する

授業概要

混合物系での理想溶液,実在溶液の概念を示し,部分モル量の一つである化学ポテンシャルの導入と,それら溶液の性質を理解するための熱力学的手法について講述する。また,混合物系の二成分系での気?液平衡,液?液平衡,固?液平衡の相図について講述する。化学反応系での化学平衡を理解する上での化学ポテンシャルの重要性,反応に関わる種々の熱力学的諸量の求め方についても講述する。物理化学序論,基礎物理化学とこの科目の学習で,化学における平衡論の巨視的取扱いの基礎的理解ができる。

到達目標

1. 溶液が関与する物理化学的現象を熱力学を用いて,理解する.
2. 溶液の熱力学的取扱いを理解する.
3. 多成分の平衡を理解する.

授業計画

第1回:理想溶液と実在溶液の基本的概念
第2回:単純な混合物(1)部分モル量
第3回:単純な混合物(2)混合の熱力学
第4回:単純な混合物(3)液体の化学ポテンシャル
第5回:単純な混合物(4)混合液体,束一的性質
第6回:単純な混合物(5)活量(溶媒,溶質,正則溶液)
第7回:単純な混合物(6)活量(イオン,Debye-Huckel 則)
第8回:相図(1)相,成分,自由度(相律)
第9回:相図(2)二成分系(気?液平衡)
第10回:相図(3)二成分系(液?液平衡)
第11回:相図(4)二成分系(固?液平衡)
第12回:化学平衡(1)化学反応の自発性と化学ポテンシャルとの関係
第13回:化学平衡(2)平衡への外部因子(圧力,温度)の影響
第14回:化学平衡(3)平衡への外部因子(その他)の影響
第15回:まとめ
第16回:定期試験

教科書

アトキンス物理化学/Peter Atkins, Julio de Paula著 ; 中野元裕 [ほか] 訳:東京化学同人,2017, ISBN:9784807909087

キーワード

部分モル量, 理想溶液, 非理想溶液, 相平衡