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この講義は、連続した内容の３つの講義、（１）専門基礎化学IV（第３セメスター）、（２）無機分析化学概論D（第５セメスター）及び（３）分析化学A（第６セメスター）の（１）の部分に相当する。この３期の講義を通じて、分析化学全般の基礎を習得することを目的とする。本講義では、水溶液内のイオン平衡と化学分析法について解説する。
This is a first part of a series of lectures including (1) Special Class in Basic Chemistry IV, (2) General Inorganic and Analytical Chemistry D, and (3) Analytical Chemistry A. Through these lectures, students can learn the basis of analytical chemistry. This lecture explains ion equilibria in solutions and chemical analysis.
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
分析化学は、様々な物質を同定して定量する方法、すなわち化学分析法を設計する学問である。この授業では、分析化学の基盤である溶液内反応を定量的に扱う方法を学ぶ。
２．概要
化学反応を定量的に表現することに習熟するため、化学量論と物質収支式、電荷収支式および平衡定数の式の取り扱いを、酸塩基、錯形成、酸化還元、沈殿溶解などの分析化学反応を例として学ぶ。
３．達成目標等
・物質収支式および電荷収支式の取り扱いと質量作用則を理解し、平衡定数および化学種の平衡濃度の推算を行うことができる。
・いくつかの化学分析法が成立する要件と操作条件を，平衡論に基づいて考察できる。
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. Object
Analytical chemistry is a discipline to construct methods for chemical analysis aimed at identification and quantification of substances. In this lecture, we learn methods to describe chemical equilibria in aqueous solutions in quantitative fashions.
2. Summary
To gain ability to describe chemical equilibria in solution, we learn chemical stoichiometry, mass and charge balances, and equilibrium constants through application to examples such as acid-base, complexation, redox, and precipitation.
3. Goal
You are expected
1. to estimate concentration of species in equilibria through equations of mass and charge balances and definition of equilibrium constants.
2. to set conditions to design chemical analysis on the basis of equilibria.
＜分析化学実習＞
医薬品の純度は、薬理作用のみならず、副作用発現にも直接関与することから、それを正確に測定することは、患者のQOLの観点からもきわめて重要となる。本分析化学実習では、医薬品の品質管理上不可欠な、化学平衡反応を活用する定量法を体験し、その原理を理解するとともに、薬物および生体成分の体内動態など生命科学の各分野で求められる定量分析の基礎理論と技術の修得を目的とする。本実習の遂行には、物理化学の基礎の上に、無機化学、有機化学に関する総合的な知識が必要であり、実習を通じて体系化された化学分析の方法、原理を学び、ものの見方、考え方を修得する。
＜物理化学実習＞
薬学の分野では種々の物理化学的方法が研究に応用されているが、本実習ではその中から各種分光法や電気化学法などの基本的な方法について、その原理を理解し実験方法を修得する。実習を通して反応速度、化学平衡に関する諸量を求める方法を学び、かつ分子構造の解析方法を修得する。
[General Training in Analytical Chemistry]
The purity of drugs not only affects the pharmacological activity, but also could cause adverse effects. Therefore, accurate and reliable analytical approach is necessary to keep better patients’ QOL. In this training, students can experience typical volumetric analyses based on chemical equilibrium in order to acquire basic theories and skills of typical quantitative analyses. For this training, comprehensive knowledge (including physical, inorganic, and organic chemistries) is required. Through this course, students are expected to learn not only for concept of analytical chemistry, but also the scientific way of thinking.
[General Training in Physical Chemistry]
Physical chemistry serves as an important base for various methods which are utilized in pharmaceutical research studies. In this course, students will learn about the principles and measurements of several spectroscopic and electrochemical techniques. This course trains students to be able to determine various kinetic and equilibrium parameters such as the rate of a chemical reaction, and analyze the molecular structure.
健康維持・疾病治療を目的とする医薬品の品質は、それぞれ厳格に管理される。このため、医薬品の純度・含有量の評価には、信頼度の高い測定法が必須である。今日、種々の手法がこの目的に用いられるが、本講では、日本薬局方の中で医薬品の定量に用いられているものを中心に学び、定量的概念を習得する。
Medicinal drugs are used to cure, treat, or prevent diseases. The qualities should be assured to avoid adverse reactions and are strictly controlled by low. Therefore, reliable analytical methods are required to monitor the impurities, contents of the ingredients, etc. This course covers quantitative drug analyses in Japanese Pharmacopoeia, 17th Ed (JP17) and aims to help students understand the concept of quantitative analysis.
この講義は、連続した内容の３つの講義、（１）専門基礎化学IV（第３セメスター）、（２）無機分析化学概論D（第５セメスター）及び（３）分析化学A（第６セメスター）の（２）に相当する。この３期の講義を通じて、分析化学全般の基礎を習得することを目的とする。本講義では、電気化学分析法、溶媒抽出法、およびクロマトグラフィーについて解説する。
This is a second part of a series of lectures including (1) Special Class in Basic Chemistry IV, (2) General Inorganic and Analytical Chemistry D, and (3) Analytical Chemistry A. Through these lectures, students can learn the basis of analytical chemistry. This lecture explains electroanalytical methods and two-phase partition such as solvent extraction and ion chromatography.
この講義は，３期連続して行なわれる一連の講義，①専門基礎化学II（第３セメスター），②無機分析化学概論Ｂ（第４セメスター），③無機分析化学概論Ｃ（第５セメスター）の③の部分に相当する。この３期の講義を通じて，無機化学全般の基礎を習得することを目的とする。
This is the third class among a class series of general inorganic and analytical chemistry: basic chemistry II (3rd semester), general inorganic and analytical chemistry B (4th semester), general inorganic and analytical chemistry C (5th semester), that are aimed to learn fundamentals of inorganic and analytical chemistry.
本授業では，有機化学の基礎をなす有機分子の構造と結合，混成軌道の概念を習得する。また，共鳴や電気陰性度を学習し，化学反応（性）の基本である酸-塩基反応や酸性度を理解する。一般的な官能基に関して，性質や反応性の概略をつかみ，生体内において官能基化された有機化合物が果たす役割についても学ぶ。最も基本的なタイプの有機化合物であるアルカンの命名法や物理的性質，反応性を学ぶとともに，それらの構造を理解する上で重要な立体配座の概念，Fischer投影式を習得する。
In this course, the students will first learn the structure and bonding of organic molecules and the concept of hybridization involved, which form the foundation of organic chemistry. Secondly, the students will learn the concepts of resonance and electronegativity and explore acid-base reactions and the acidity of various acids, which represent the most basic form of chemical reaction and reactivity. Thirdly, the students will grasp the property and reactivity of common functional groups and explore how functionalized organic molecules play important roles in vivo. Last, the students will learn the chemistry of alkanes, the most basic class of organic compounds, exploring their nomenclature, physical properties, and reactivity. They will also learn the concept of conformation and the Fischer projection as a means to understand the molecular structures of alkanes.
This class will cover general analytical and inorganic chemistry, such as equilibria, acids and bases, acid-base equilibria, oxidation and reduction reactions, electrochemistry, etc.
This class will cover general analytical and inorganic chemistry, such as equilibria, acids and bases, acid-base equilibria, oxidation and reduction reactions, electrochemistry, etc.
化合物の質及び量に関する情報を得ることは、生命現象を含む自然現象を化学的に理解する上で非常に重要である。この講義では、これらの情報を得るための定性・定量分析法に関して、試料の取り扱い，分析法の特徴とその選択，分離法，検出法，分析値の取り扱いについて概説する。実際に分析を行ううえで必要となる基本的な知識と考え方を修得させる。
/The aim of this course is to provide a foundation of the analytical process, and tools, and to illustrate with problems that bring realism to the practice and importance of analytical chemistry.