概要:
化学反応式から反応速度式を導くとともに、時間と濃度の関係を導く。
可逆反応から平衡の概念を理解し、平衡定数を計算する。
熱流束の概念を用いて、熱伝導方程式を導き、その方程式を解くことで温度分布を求める。
この授業は、担当教員の実務経験を生かした化学工学の関係する事項について、講義形式で授業を行うものである。
授業の進め方・方法:
講義と演習
注意点:
法則などを暗記するのではなく、それ自体の導出過程を理解することが望まれる。化学反応速度式や熱伝導方程式などの微分方程式は必ず自分で解くこと。
| 分類 | 分野 | 学習内容 | 学習内容の到達目標 | 到達レベル | 授業週 |
| 専門的能力 | 分野別の専門工学 | 化学・生物系分野 | 分析化学 | 電離平衡と活量について理解し、物質量に関する計算ができる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| 溶解度・溶解度積について理解し必要な計算ができる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| 沈殿による物質の分離方法について理解し、化学量論から沈殿量の計算ができる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| 強酸、強塩基および弱酸、弱塩基についての各種平衡について説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4 |
| クロマトグラフィーの理論と代表的な分析方法を理解している。 | 4 | |
| 物理化学 | 放射線の種類と性質を説明できる。 | 4 | 前2,後1,後2,後3,後4 |
| 放射性元素の半減期と安定性を説明できる。 | 4 | 前2,後1,後2,後3,後4 |
| 年代測定の例として、C14による時代考証ができる。 | 4 | 前2,後1,後2,後3,後4 |
| 核分裂と核融合のエネルギー利用を説明できる。 | 4 | |
| 平衡の記述(質量作用の法則)を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,後1,後2,後3,後4 |
| 諸条件の影響(ルシャトリエの法則)を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,後1,後2,後3,後4 |
| 均一および不均一反応の平衡を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,後1,後2,後3,後4 |
| 熱力学の第二・第三法則の定義と適用方法を説明できる。 | 4 | |
| 純物質の絶対エントロピーを計算できる。 | 4 | |
| 化学反応でのエントロピー変化を計算できる。 | 4 | |
| 化合物の標準生成自由エネルギーを計算できる。 | 4 | |
| 反応における自由エネルギー変化より、平衡定数・組成を計算できる。 | 4 | |
| 平衡定数の温度依存性を計算できる。 | 4 | |
| 気体の等温、定圧、定容および断熱変化のdU、W、Qを計算できる。 | 4 | |
| 反応速度の定義を理解して、実験的決定方法を説明できる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,後1,後2,後3,後4 |
| 反応速度定数、反応次数の概念を理解して、計算により求めることができる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,後1,後2,後3,後4 |
| 微分式と積分式が相互に変換できて半減期が求められる。 | 4 | 前1,前2,前3,前4,後1,後2,後3,後4 |
| 連続反応、可逆反応、併発反応等を理解している。 | 4 | 前2,前3,後5,後6,後7 |
| 律速段階近似、定常状態近似等を理解し、応用できる。 | 4 | 前2,前4,後5,後6,後7 |
| 化学工学 | SI単位への単位換算ができる。 | 4 | 後1,後2,後3,後4,後6,後7,後8,後10,後11,後12,後13,後14 |
| 物質の流れと物質収支についての計算ができる。 | 4 | 後6,後10,後11,後12,後13,後14,後15 |
| 化学反応を伴う場合と伴わない場合のプロセスの物質収支の計算ができる。 | 4 | 後11,後12,後13,後14 |
| 基本的な抽出の目的や方法を理解し、抽出率など関係する計算ができる。 | 4 | 前5,前6,前7,前8,前14,前15 |
| 吸着や膜分離の原理・目的・方法を理解できる。 | 4 | 前5,前6,前7,前8,前14,前15 |