1. 化学平衡と化学量論について説明または関連問題を解くことができる。
2. 分析データを正しく取り扱うことができる。
3. 各種機器分析法の基本原理を説明できる。
概要:
分析化学は、様々な物質を同定し定量する化学分析法を提案する化学分野です．本科目では、溶液内の化学反応を定量的に扱う方法（具体的に酸塩基，錯体形成，溶媒抽出，酸化還元、沈殿溶解）と、電気化学について学習します．さらに、分析化学における実験データの取り扱いといくつかの分光学的な測定技術に関する基礎知識を習得します．
授業の進め方・方法:
本講義では、テキストに従い下記の授業項目について講義中心に進めます．自学自習として演習問題も適宜配布します．講義時間は限られている．演習問題は自ら解いてください．
なお、3年までに修得した化学の基礎知識があることを前提に講義をすすめます．
注意点:
* 講義前に予習し、講義後に章末問題を自ら解くこと
* 分析化学の教科書・演習書は多数出版されています．書店や図書館で探してください．
* 近年は分析技術が飛躍的に向上していますが、基本は古典的に存在する方法ですので、基礎的な理論の重要性を理解してください．
* 疑問に思うことは自ら調べ、また、質問に来てください．質問はいつでも受け付けます．
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週 |
授業内容 |
週ごとの到達目標 |
| 前期 |
| 1stQ |
| 1週 |
ガイダンス
基本的な分析器具と操作
化学平衡復習 |
分析の目的、基本的な分析器具と操作、データ処理について学ぶ。
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| 2週 |
化学量論計算・復習
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陽イオンや陰イオンの関係した化学反応について理解し、溶液中の物質の濃度計算(定量計算)ができる。
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| 3週 |
酸塩基平衡１
電離平衡と活量、ｐH |
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。
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。
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| 4週 |
酸塩基平衡２
弱酸と弱塩基、弱酸と弱塩基の塩 |
強酸、強塩基、弱酸、弱塩基、弱酸の塩、弱塩基の塩のpHの計算ができる。
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| 5週 |
酸塩基平衡３
緩衝溶液 |
緩衝溶液とpHの関係について説明できる。
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| 6週 |
酸塩基平衡４
多塩基酸とその塩 |
多塩基酸の平衡について説明できる。
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| 7週 |
酸塩基平衡5
多塩基酸の緩衝溶液 |
多塩基酸の緩衝溶液とpHの関係について説明できる。
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| 8週 |
中間試験 |
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| 2ndQ |
| 9週 |
試験の返却と解説
酸塩基滴定１ |
中和滴定についての原理を理解し、酸及び塩基濃度の計算ができる。
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| 10週 |
酸塩基滴定２ |
中和滴定についての原理を理解し、酸及び塩基濃度の計算ができる。
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| 11週 |
定性分析 |
いくつかの代表的な陽イオンや陰イオンの定性分析のための化学反応について理解できる。
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| 12週 |
錯体について |
錯体について説明できる。
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| 13週 |
錯形成反応と滴定2 |
錯体の生成と錯体の生成定数について説明できる。
錯形成平衡に及ぼすpHの影響について説明できる。
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| 14週 |
錯形成反応と滴定3 |
キレート滴定についての原理を理解し、金属イオンの濃度計算ができる。
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| 15週 |
演習 |
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| 16週 |
前期末試験 |
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| 後期 |
| 3rdQ |
| 1週 |
溶解平衡 |
溶解度・溶解度積について理解し必要な計算ができる。
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| 2週 |
重量分析 |
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。
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| 3週 |
沈殿反応と滴定 |
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。
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| 4週 |
酸化還元平衡１ |
酸化還元反応の原理を理解する。
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| 5週 |
電気化学セルと電極電位 |
電気化学セルの原理を理解し、ネルンストの式を使って電極電位の計算ができる。
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| 6週 |
電位測定法・ｐHガラス電極 |
pHガラス電極の原理を理解する。
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| 7週 |
演習 |
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| 8週 |
後期中間試験
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| 4thQ |
| 9週 |
後期中間試験の返却と解説
酸化還元滴定1 |
酸化還元滴定についての原理を理解し、酸化剤及び還元剤の濃度計算ができる。
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| 10週 |
酸化還元滴定2 |
酸化還元滴定についての原理を理解し、酸化剤及び還元剤の濃度計算ができる。
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| 11週 |
溶媒抽出１ |
分配平衡の原理を理解する。
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| 12週 |
溶媒抽出２ |
溶媒抽出を利用した分析法について説明できる。
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| 13週 |
イオン交換平衡 |
イオン交換平衡の原理を理解する
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| 14週 |
クロマトグラフィー |
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| 15週 |
演習 |
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| 16週 |
学年末試験 |
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| 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 | 無機化学 | 錯体化学で使用される用語(中心原子、配位子、キレート、配位数など)を説明できる。 | 3 | 前12 |
| 錯体の命名法の基本を説明できる。 | 3 | 前12 |
| 配位数と構造について説明できる。 | 3 | 前12 |
| 代表的な錯体の性質(色、磁性等)を説明できる。 | 2 | 前12 |
| 分析化学 | いくつかの代表的な陽イオンや陰イオンの定性分析のための化学反応について理解できる。 | 3 | 前11 |
| 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3 |
| 溶解度・溶解度積について理解し必要な計算ができる。 | 4 | 後1 |
| 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 | 後2,後3 |
| 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3,前6,前7 |
| 強酸、強塩基、弱酸、弱塩基、弱酸の塩、弱塩基の塩のpHの計算ができる。 | 4 | 前4,前5,前6 |
| 緩衝溶液とpHの関係について説明できる。 | 4 | 前5,前7 |
| 錯体の生成について説明できる。 | 4 | 前12 |
| 陽イオンや陰イオンの関係した化学反応について理解し、溶液中の物質の濃度計算(定量計算)ができる。 | 4 | 前2 |
| 中和滴定についての原理を理解し、酸及び塩基濃度の計算ができる。 | 4 | 前10 |
| 酸化還元滴定についての原理を理解し、酸化剤及び還元剤の濃度計算ができる。 | 4 | 後9,後10 |
| キレート滴定についての原理を理解し、金属イオンの濃度計算ができる。 | 4 | 前13,前14 |
| イオン交換による分離方法についての概略を説明できる。 | 4 | 後13 |
| 溶媒抽出を利用した分析法について説明できる。 | 4 | 後11,後12 |
| 物理化学 | 平衡の記述(質量作用の法則)を説明できる。 | 4 | 前1,前2 |
| 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 |
| 均一および不均一反応の平衡を説明できる。 | 3 | 前1,前2 |