2024年度学院等開講科目物質理工学院材料系

無機化学

開講元: 材料系
担当教員: 松下伸広 / 鎌田慶吾
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 火1-2 (S7-201) / 金1-2 (S7-201)
クラス: -
科目コード: MAT.C201
単位数: 200
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 4Q
シラバス更新日: 2025年3月17日
使用言語: 日本語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

すべての元素を対象とする無機化学の特質と基礎知識の習得を目的とする．前半では，周期表と化学結合を基盤とした元素，化合物の比較と各論を講義し，セラミックスの科学と工学の基礎を与える．後半では，無機化合物の溶液中での酸塩挙・酸化還元性質、錯体化合物の構造・電子状態について基礎的学理を学ぶ．

到達目標

本授業を履修することにより、以下の知識を身に着けられることを目標とする。
周期表に現れる種々の元素についてその特徴を電子構造から理解する。
種々の元素が含まれる無機化合物の特徴とその性質について知識を得る。
無機化合物の持つ元素、構造の多様性の起源についての知識を得る。
無機化合物の溶液中での酸塩基・酸化還元性質についての基礎知識を得る。
錯体化学の構造・電子状態についての基礎知識を得る。

キーワード

無機化合物、化学結合、周期表、酸塩基、酸化還元、錯体

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

無機化学について、前半後半の2部に分けて学習する。
前半では、様々な軌道や化学結合に関する知識を確認すると共に、無機物質が持つ様々な組成、結晶構造およびそれらによってもたらされる物性について学ぶ。
後半では、前半で学んだ無機物質の溶液中での酸塩基と酸化還元性質に関する知識を確認すると共に、錯体化合物の構造ー電子状態ー性質の相関関係について学ぶ。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	水素：性質と化学反応	遷移状態　化学反応
第2回	アルカリ元素の化学	アルカリイオンと化合物
第3回	アルカリ土類元素の化学	アルカリ土類イオンと化合物
第4回	非金属元素の化学１	ホウ化物ほか
第5回	非金属元素の化学２	高次のボランほか
第6回	非金属元素の化学３	炭素化合物、シリコンほか
第7回	窒素の化学、酸素の化学	窒化物、酸化物ほか
第8回	酸と塩基（１）	ブレンステッド酸、水平化効果、アクア酸、オキソ酸
第9回	酸と塩基（２）	ルイス酸、ルイス塩基、硬い酸・塩基、軟らかい酸・塩基
第10回	酸化還元（１）	酸化数、標準電極電位、電気化学系列、ネルンスト式
第11回	酸化還元（２）	水中における酸化還元、不均化、ラティマー図、フロスト図、プールベ図
第12回	錯体化学（１）	錯体の構造、配位数、配位子
第13回	錯体化学（２）	結晶場理論、ヤーンテラー効果
第14回	錯体化学（３）	配位子場理論、錯体の反応

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

シュライバー・アトキンス「無機化学（上、下）」東京化学同人（参考用）および授業中に配布する資料

参考書、講義資料等

『無機化学』斉藤太郎著岩波書店
『無機化学』平尾一之・田中勝久・中平敦著東京化学同人
『詳説無機化学』福田豊ら講談社サイエンティフィック
『無機化学の基礎』　田中勝久　東京化学同人　

成績評価の方法及び基準

出席点，講義中に行う課題・小テストおよび期末試験で評価する．

履修の条件・注意事項

基礎無機化学に関する授業を履修していることが望ましい。