電気分析化学

理工学部 - 物質生命理工学科

SML65700

コース情報

担当教員: 橋本 剛

単位数: 2

年度: 2024

学期: 春学期

曜限: 月3

形式: 対面授業+オンライン授業(オンデマンド授業,同時双方向型授業(Zoomなど)) /Alternating face-to-face & A

レベル: 300

アクティブラーニング: あり

他学部履修:

評価方法

出席状況

25%

リアクションペーパー

15%

授業内期末試験

授業期間中

40%

中間試験

授業期間中

20%

詳細情報

概要

電気化学分析法の基礎理論および実際の測定方法・装置について解説する.最初に電気化学分析の基礎となる酸化還元反応および電池反応および電解質溶液についての基礎理論を学ぶ。次に電気化学の基礎理論および測定法について概説する。ついで種々の電気化学分析法,特にサイクリックボルタンメトリーとそれらの解析および応用について述べる.また,サイクリックボルタンメトリー以外の電気化学測定法およびそれらを用いた実際の分析例についても紹介する。 カリキュラム・ポリシーとしては,CP4「物質とナノテクノロジー,環境と生命の調和,高機能材料の創製に関する高度な学問的内容を学修させ,応用・展開する分野,学際的分野,および実社会に繋がる課題解決方法を修得させる」に対応している。

目標

電気化学的分析法の理論と実際をしっかり理解し,またデーター(ボルタモグラム)をどのように解析したらよいのかを理解すること。 DP4に基づき,化学(物理化学,無機化学,分析化学)において最先端で活躍できる専門知識を身につけるとともに,物質とナノテクノロジ―,環境と生命の調和,高機能材料の創製に結びつく理工学における課題解決に貢献する能力を養うとともに,真理の探究および人類の発展や幸福に寄与する創造的な研究開発を行う力を養う。

授業外の学習

電気化学分析法は機器分析法の中でもあまり一般的になじみがないので理解するのに最初は少し時間がかかると思われる。従って講義後の復習に力を入れて理解に努めること。 予習:教科書を用いて講義内容を理解する(時間約50分) 復習:実際の講義内容をノートおよび資料を用いて整理し理解することに努める。理解ができたかどうか,例題・演習問題を解きなおすことで確認する(時間約2時間半)。

所要時間: 1回の授業につき190分程度。詳細は上記「授業時間外の学習」を参照のこと。

スケジュール

  1. 以下に授業開始時点での授業形態を【】で記入してあるが,授業開始後に変更になることもある.変更は口頭およびMoodleコースを通じて伝える. 【対面】講義概要の説明,電気化学分析とは,電気化学分析の歴史
  2. 【対面】酸化還元反応:酸化還元の定義およびネルンスト式
  3. 【オンデマンド】電解質溶液論 I:電解質の解離
  4. 【オンデマンド】電解質溶液論 II:電気伝導度と活量
  5. 【対面】電気化学系と電気化学ポテンシャル
  6. 【対面】pHイオン電極と電気二重層
  7. 【対面】中間試験
  8. 【オンデマンド】電池について(一次電池)
  9. 【オンデマンド】電池について(二次電池)
  10. 【対面】電気化学測定法:測定装置および電極
  11. 【対面】電気化学測定法の分類:ボルタンメトリーとアンペロメトリー パルスボルタンメトリーおよび矩形波ボルタンメトリー
  12. 【対面】サイクリックボルタンメトリー(CV)-I:CV測定の理論
  13. 【オンデマンド+Zoom】サイクリックボルタンメトリー(CV)-II:CV測定のデータ解析 および全体の総括
  14. 【対面】期末試験

教科書

下記のテキストに沿って話を進めるが,必ずしも一致するわけではない。

  • ベーシック 電気化学

    著者: 大堺利行,加納健司,桑畑進

    出版社: 化学同人

参考書

  • ベーシック機器分析化学

    著者: 日本分析化学会近畿支部編

    出版社: 化学同人

  • ベーシック分析化学

    著者: 高木 誠

    出版社: 化学同人

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