化学・バイオ工学演習Ａ / Exercises A

単位数: 1. 担当教員: 伊野 浩介. 開講年度: 2024. 科目ナンバリング: TCH-OEN301J.

主要授業科目/Essential Subjects

○

授業の目的・概要及び達成方法等

Google Classroomのクラスコードは工学部Webページにて確認すること。
学部シラバス・時間割(https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html)

１．目的
「化学の基礎」としての物理化学と化学反応の基礎を、演習を通して習得する。

２．概要
構造論（量子化学、化学結合論）、物性論（有機分子，気体）、平衡論（熱力学、溶液化学、状態変化）ならびに反応（速度論，有機反応）に関する問題演習を行う。

３．達成目標等
演習を通じて、基礎の習得とその確認を行い、さらに応用につながるような知識を身につける。

授業の目的・概要及び達成方法等(Ｅ）

The class code for Google Classroom can be found on the Web site of
the School of Engineering:
https://www.eng.tohoku.ac.jp/edu/syllabus-ug.html (JP Only)

1. Purpose
Learn the basics of physical chemistry and chemical reactions through exercises.

2. Overview
Exercises on structural theory (quantum chemistry, chemical bond theory), physical property theory (organic molecules, gases), equilibrium theory (thermodynamics, solution chemistry, change of state) and reactions (kinetics, organic reactions).

3. Goals
Through exercises, students will learn and confirm the fundamentals and acquire knowledge that will lead to further application.

他の授業科目との関連及び履修上の注意

基礎無機化学、基礎物理化学、応用量子化学、化学工学基礎、プロセス工学基礎、基礎有機化学、反応有機化学と関連をもつ。
出席し、実際に計算・導出などの演習を行うことが必須である。

他の授業科目との関連及び履修上の注意(Ｅ）

This course is related to Basic Inorganic Chemistry, Basic Physical Chemistry, Applied Quantum Chemistry, Basic Chemical Engineering, Basic Process Engineering, Basic Organic Chemistry, and Reactive Organic Chemistry.
Attendance and practice of calculations and derivations are required.

授業計画

1. 量子化学計算の方法
2. 分子の電子状態の計算
3. 分子構造と電子，振動，回転遷移
4. 気体の性質
5. 熱力学の第一法則・第二法則
6. 多様な熱力学量の計算
7. 流体の状態方程式と状態変化
8. 相転移
9. 化学反応の平衡
10. 溶液の電気伝導度
11. 電極反応と電池の起電力
12. 化学反応の速度
13. 有機化合物の命名法と物理的性質
14. 有機化合物の反応とメカニズム

授業計画(Ｅ）

1. Methods of quantum chemical calculations
2. Calculation of electronic states of molecules
3. Molecular structure and electron, vibration, rotational transitions
4. Properties of gases
5. First and second laws of thermodynamics
6. Calculation of various thermodynamic quantities
7. Equation of state and change of state of fluid
8. Phase transition
9. Equilibrium of chemical reaction
10. Electrical conductivity of solutions
11. Electrode reaction and electromotive force of battery
12. Rates of chemical reactions
13. Nomenclature and physical properties of organic compounds
14. Reactions and mechanisms of organic compounds

授業時間外学習

演習内容に対応する教科書の該当箇所を予習・復習すること。

授業時間外学習（Ｅ）

Students are required to prepare and review the relevant sections of the textbook corresponding to the exercises.

成績評価方法及び基準

授業時間終了時に提出するレポート内容をもとに評価する。

成績評価方法及び基準(Ｅ）

Evaluation based on the contents of the reports submitted at the end of each class.

教科書および参考書

• 物理化学（上）, アトキンス, 東京化学同人 ISBN/ISSN: 9784807909087 資料種別:教科書
• 物理化学（下）, アトキンス, 東京化学同人 ISBN/ISSN: 9784807909094 資料種別:教科書
• 現代有機化学（上）, ボルハルト、ショアー, 化学同人 ISBN/ISSN: 9784759820294 資料種別:教科書
• 現代有機化学（下）, ボルハルト、ショアー, 化学同人 ISBN/ISSN: 9784759820300 資料種別:教科書

オフィスアワー

相談受付月日または曜日 ： 随時 講義終了後
場所 ： 各教員室
相談内容等 ： 講義終了後にアポイントを取ること。

オフィスアワー（Ｅ）

Consultation day or day of the week: Any time or after the class
Location: Each faculty room
Consultation contents: Make an appointment after the class.