2024年度学院等開講科目物質理工学院応用化学系応用化学コース

電気化学特論第一

開講元: 応用化学コース
担当教員: 山中一郎
授業形態: 講義 (対面型)
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 木1-2 (W2-402(W242))
クラス: -
科目コード: CAP.A441
単位数: 100
開講時期: 2024年度
開講クォーター: 1Q
シラバス更新日: 2025年3月14日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

[講義の概要］本講義では、電気化学を二つの化学的観点から解説する。一つは熱力学的観点であり、化学ポテンシャル、電気化学ポテンシャル、電極電位が核になる。もう一つは、反応速度的観点であり、電子移動、電流と物質拡散などの物理的移動現象が核になる。
［講義のねらい］静的な電気化学現象と動的な電気化学現象の両方を正しく理解し、電気化学を扱う際に必要な器具や材料の基本を学ぶことは、電気化学実験を行う際の基本的な知識を正しく理解することにつながる。

到達目標

本講義を履修することによって次の能力を修得する。
(1) 電気化学の理論と実用的取り扱いの基礎を理解できる。
(2) 電気化学ポテンシャル、ネルンスト式、内部電位、外部電位、電圧との関係が理解できる。
(3) バトラーフォルマー式、電流と反応速度の関係、拡散方程式と電流の関係が理解できる。
(4) 電気化学を固体化学、錯体化学、触媒化学、有機合成化学、エネルギー変換化学など幅広い専門分野へ適用することができる。　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　

キーワード

電気化学ポテンシャル、ネルンスト式、内部電位、外部電位、電圧、バトラーフォルマー式、電流と反応速度の関係、拡散方程式

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

本講義は、(1) 電気化学と熱力学の関係、(2) 電気化学ポテンシャルと化学ポテンシャルの関係、(3) 電位と電圧の関係、(4)電流と反応速度との関係、そして(5)電気化学実験操作の基礎知識の順番に学習する。最終回に理解度確認のための演習と解説を行う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	エネルギー，熱力学と電気化学	エネルギーと電気化学の関係が説明できる。
第2回	電気化学ポテンシャルと化学ポテンシャル	電気化学ポテンシャルと化学ポテンシャルの関係が説明できる。
第3回	電位と電圧	電位と電圧の関係が説明できる。
第4回	電流と反応速度	電流と反応速度の関係が説明できる。
第5回	電流と物質輸送	電流と反応速度の関係が説明できる。
第6回	電気化学実験法	電気化学実験を行う際の手法を説明できる。
第7回	総合レポート(演習と論述）	電気化学の基礎を全般的に説明できる。

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

電気化学の基礎、喜多英明、魚崎浩平著、技報堂出版 (1983/01)，ISBN-13: 978-4765503532

参考書、講義資料等

なし

成績評価の方法及び基準

理解度確認のための演習(85%)、講義参加度(15%)（講義参加度は講義毎での小演習や討論等により決定する）

履修の条件・注意事項

履修の条件は設けないが、本講義を理解するためには物理化学第二（化学熱力学）、物理化学第三（反応速度論）を履修していることが望ましい。

連絡先 (メール、電話番号) ※”[at]”を”@”(半角)に変換してください。

yamanaka.i.aa[at]m.titech.ac.jp (山中一郎)

オフィスアワー

メールで事前予約すること。