平成19年度
授業科目 担当教員 開講期
生物物理化学2 真鍋 昌裕 前期
科目番号 対象学年 必修・選択の別 単位数
140501 5年 生物応用化学科 学修単位・選択必修 1単位
授業概要
4年生で学習した熱力学の化学、生化学への応用として、化学平衡を取り上げる。自由エネルギーや化学ポテンシャルを用いて化学平衡を解釈し、記述できることを理解させることを目的とする。
  到達目標
   1. 平衡の条件を自由エネルギーや化学ポテンシャルを用いて表すことができること。
   2. 標準自由エネルギーと平衡定数の関係式を示すことができること。
   3. 熱力学データから反応の平衡定数を計算できること。
   4. ファント・ホッフの式を用いて、反応熱や任意の温度における平衡定数を計算できること。
   5. 圧力変化と平衡定数の関係式を示し、任意の圧力における平衡定数を計算できること。
教科書
基礎物理化学 杉原剛介 他著 (学術図書出版)
生物物理化学2 配布プリント 真鍋作成
参考書
化学・生命科学系のための物理化学 レイモンド・チャン 著 岩澤康裕 他訳 (東京化学同人)
生命科学のための物理化学(上)  アイゼンバーグ・クロサーズ 著 西本吉助 他訳  (培風館)
化学熱力学 原田義也 著 (裳華房)
化学を学ぶ人のための基礎数学 ピータ・デビット 著 北浦和夫 他訳(化学同人)
授業の進め方
各授業において配布するプリントに沿って授業を進める。各授業における重要な点や理解度を確認させる目的で、授業の最後に問題を与え、レポートとして提出させる。
授業内容
1 自由エネルギー:定義および温度、圧力による変化
2 部分モル量:化学ポテンシャルと部分モル体積、理想気体の化学ポテンシャル
3 化学平衡の条件:自由エネルギーを用いた化学平衡の表し方
4 気相化学平衡:質量作用の法則
5 液相化学平衡 (1):理想溶液の化学ポテンシャル
6 液相化学平衡 (2):理想溶液中の化学平衡
7 液相化学平衡 (3):理想希薄溶液の化学ポテンシャル
8 中間試験
9 液相化学平衡 (4):理想希薄溶液中の化学平衡
10 活量の概念
11 平衡定数と標準変化量の間の関係
12 平衡定数の温度変化 (1):ファント・ホッフの式
13 平衡定数の温度変化 (2):任意の温度における平衡定数の計算
14 平衡定数の圧力変化
15 期末試験
成績評価の方法
中間試験と期末試験の結果を80%、各授業において課したレポートを20%として評価する。
学生へのメッセージ
この科目は学修単位科目であるので、(45時間―講義時間)以上の自学自習を必要とする。したがって、科目担当教員が課した課題の内、{(45時間―講義時間)x3/4}以上に相当する課題提出がないと単位を認めない。
成績は、中間試験と期末試験の結果を80%、各授業において課したレポートを20%として評価する。
学習・教育目標
(生産工学)
  学習・教育目標
(システムデザイン工学)
  学習・教育目標
(生物応用化学)
B-4