科目名 無機化学特論(Advanced Lecture on Inorganic Chemistry)
担当教員 南部 典稔
単位数 2
授業区分 院_選択 講義
年次配当 1
開講年度学期 2018年度 前期
授業概要・学習成果との関連 「無機化学特論」という名称の科目であるが、単なる無機化学の範疇に留まらず、非水系の電気化学および溶液化学に関する内容を取り扱う。非水溶媒およびそれらをベ-スとする電解質溶液の基礎的な特性およびこれらの機能を利用する工学的な応用について学ぶ。教員と学生との間の双方向授業の形式や原著を基にした輪講形式により進める。
到達目標 ・非水溶媒および非水溶液の物理的性質、化学的性質、電気化学的性質を、微視的立場から統一的に説明できる。
・電解質溶液の応用の観点から、これらの特性を向上させるには、どのような電解質溶液の設計を行えばよいのかを説明できる。
授業計画  1. 序(非水溶媒とは?)、非水溶媒の分類と特徴
 2. 非水溶媒および非水溶液の物理的性質
 3. 非水溶媒の極性評価
 4. 電解質の溶解と電解質イオンの溶媒和
 5. 非水溶液中での酸塩基反応、非水溶液のpHの尺度
 6. 非水溶液の導電性
 7. 非水溶液中での酸化還元反応
 8. 非水溶液中での電極反応
 9. 非水溶液の応用(リチウム二次電池)
10. 非水溶液の応用(電気二重層キャパシタ)
11. 非水溶媒および非水溶液を対象とする測定法
12. イオン液体、溶融塩(無機化合物および有機化合物)
13. 液体と溶液の統計力学およびそれらの応用(分配関数を用いる方法)
14. 液体と溶液の統計力学およびそれらの応用(分布関数を用いる方法)
15. まとめと到達度の確認
履修上の注意 物理化学(特に、電気化学、反応速度論)、統計力学の基礎知識があることを前提に授業を進める。学部の電気化学、量子化学の単位を修得済みであること。履修を希望する場合には、事前に相談すること。
準備学習(予習,復習について) 準備学習の詳細については授業の都度指示する。予習あるいは復習のためのレポート課題を出題する。準備学習に要する時間は毎回約90分。

*各回の準備学習の具体的な内容は、「ルーブリックへのリンク」からルーブリックを参照してください。準備学習は1項目あたり15~30分の学習内容になっていますので、目安にしてください。
成績評価方法,試験方法及び課題(試験やレポート等)に対するフィードバックについて 授業中に行う理解度の確認(質問に対する回答、問題に対する解答、読解力)、課題に対するレポ-ト等により総合的に成績を評価する。レポートを適宜返却予定。
教科書等 授業の都度指示する。必要に応じて資料を配布する。主な参考書を以下に示す。
・Doron Aurbach, “Nonaqueous Electrochemistry,” CRC Press, 1999.
・W. Ronald Fawcett, “Liquids, Solutions, and Interfaces,” Oxford University Press, Oxford, 2004.
・Kosuke Izutsu, “Electrochemistry in Nonaqueous Solutioins, 2nd edn.,” Wiley-VCH, Weinheim, 2009.
・Thomas Reddy and David Linden, “Linden’s Handbook of Batteries, 4th edn.,” McGraw-Hill Professional, New York, 2010.
・Christian Reichardt and Thomas Welton, “Solvents and Solvent Effects in Organic ・Chemistry, 4th edn.,” Wiley-VCH, Weinheim, 2010.
・Jacob N. Israelachvili, “Intermolecular and Surface Forces, 3rd edn.,” Academic Press, Amsterdam, 2011.
・Jean-Pierre Hansen, "Theory of Simple Liquids, 3rd edn.", Academic Press, 2006.
(※学内限定となります。)