物理化学実験 （5i

Physical Chemistry Laboratory

9923E3N

23CHEXP302

Le　Van　Khoa、市川　秀寿、佐々木　健夫

Takeo Sasaki, Khoa Van Le, Shuji Ichikawa

2026年度後期

2026年度

②Second semester

金曜6限、金曜7限

Friday 6th Period, Friday 7th Period

理学部第二部　化学科

Department of Chemistry, Faculty of Science Division Ⅱ

2.00単位

実験

Experiment

-

① [対面]対面授業/ [On-site] On-site class

概要：　
物理化学実験の目的は、過去に学んだ物理化学の基礎的な理論や現象を実際に確かめること、およびその過程で、実験器具や幾つかの装置の取り扱い方を習得することである。また、実験データの処理法も併せて学ぶ。さらに、これらの実験を通して、自己が経験した物理的・化学的現象を正確に表現し、他人に知らせること、即ち、“報告書”の書き方にもある。このような訓練を通して、自然界の現象・法則を自らの手で抽出することの出来る能力を養う。本学部学科のポリシー、専門性のあるキャリア形成、学士力や社会人基礎力の涵養、等を具体的に実現するための科目である。

講義で扱う内容項目について十分に理解し、さらにそれらを実際の実験で適切に応用する能力を身につけることを目的とする。

物理化学分野での実験において、データのとり方や数値の取り扱いに習熟する。

リンク先の [評価項目と科目の対応一覧]から確認できます（学部対象）。
履修登録の際に参照ください。
​You can check this from “Correspondence table between grading items and subjects” by following the link(for departments).
https://www.tus.ac.jp/fd/ict_tusrubric/​​​

必ず予習して実験に臨むこと。 実験室内では必ず白衣を着用し、安全メガネを装着すること。第１回目の授業に出席しないと履修を認めない。

課題に対する作文　Essay／ディベート・ディスカッション　Debate/Discussion／グループワーク　Group work／プレゼンテーション　Presentation／実験　Experiments

-

内容理解に必要な基礎事項の確認や予習・復習を各自十分に行うこと。一般的な目安として、１単位の授業科目の標準学修時間は、45時間とされている。

報告書、試験、実験ノート、実験計画書、出席回数などにより総合的評価を行う。

・S：到達目標を十分に達成し、極めて優秀な成果を収めている
・A：到達目標を十分に達成している
・B：到達目標を達成している
・C：到達目標を最低限達成している
・D：到達目標を達成していない
・-：学修成果の評価を判断する要件を欠格している

・S：Achieved outcomes, excellent result
・A：Achieved outcomes, good result
・B：Achieved outcomes
・C：Minimally achieved outcomes
・D：Did not achieve outcomes
・-：Failed to meet even the minimal requirements for evaluation

N

-

教科書および一部の参考書は、MyKiTS (教科書販売サイト) から検索・購入可能です。
​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/​​​

It is possible to search for and purchase textbooks and certain reference materials at MyKiTS (online textbook store).
​​https://gomykits.kinokuniya.co.jp/tokyorika/

テキスト内に表示

※すべての授業を対面で受講することを求める。

1 　　実験のガイダンス　　
　この実験を始めるに当たって必要となる事柄および実験を安全に行うための注意に関する説明を行う。また、実験を行う上での操作用の注意とデータ処理についての解説する。

2 　　液体の蒸気圧（１）　蒸気圧測定　　
　トルエンの蒸気圧の温度変化から蒸気圧のエンタルピー変化とエントロピー変化を求める。液体の蒸気圧を，いろいろな温度でRamsay-Youngの装置を用いて動的方法で測定し、Clausius-Clapeyronの式を用いて、蒸発のエンタルピー変化とエントロピー変化を求める。

3 　　液体の蒸気圧（２）　分子間力の影響　　
　水の蒸気圧の温度変化から蒸気圧のエンタルピー変化とエン間力の影響トロピー変化を求める。水と前回のトルエンとの比較から、分子間力が蒸発エンタルピー変化とエントロピー変化に与える影響について検討する。

4 　　単極電位とダニエル電池の起電力　　
　標準銀電極を用いて、銅と亜鉛の電位を測定し、ダニエル電池を組み立てその起電力を測定する。また、標準銀電極を用い、KCl溶液を塩橋として、銅と亜鉛の単極電位を測定し、これらの金属の電極から構成されるダニエル電池の起電力を測定する。そして、単極電位の値から得られるダニエル電池の起電力の計算値と実測地とを比較する。さらに、各金属の電極電位をネルンストの式を用いて計算し、この計算値と実測値についても比較検討する。

5 　　強電解質水溶液の部分モル体積　
　強電解質水溶液であるNaCl水溶液とKCl水溶液の部分モル体積を求め、二種類の強電解質水溶液の違いを見いだし、溶液中の溶質と溶媒の相互作用についてを理解を深める。

6 　　二原子分子の振動回転スペクトルおよび共役分子の可視吸収スペクトル　　
（１）二原子分子の気体の赤外吸収スペクトルを測定し、その回転微細構造を解析することにより、核間距離などの分子に対する知見を得る。
（２）β−カロチンの極大吸収波長を求め、一次元井戸型ポテンシャルモデルを用いて、有効分子長を計算し、電子の軌道と光との相互作用について理解する。

７　Materials Studioを用いた計算化学演習　
　芳香族分子や共役ポリエン等について、それらの分子構造をMaterials Studioを使った最適化する。また、スペクトル計算を行い、実際のスペクトル（実験データ）との比較を行う。

８　　電気伝導度滴定　
　電気伝導度の測定から酸と塩基の中和現象を学ぶ。希塩酸および希酢酸を水酸化ナトリウム水溶液を用いて滴定し、電気伝導度滴定曲線の形の違いから、滴定の各段階における溶液中の各イオンの濃度の変化および各イオン種の電気伝導度に対する寄与の違いを考察する。また、中和滴定と電気伝導度滴定との違いについても考察する。

９　　アルカリによる酢酸エチルの加水分解　
　酢酸エチルのアルカリによる加水分解速度とその活性化エネルギーを求める。酢酸エチルと水酸化ナトリウム水溶液を混合し、加水分解反応の進行にともなう溶液の電気伝導度の変化から、二次反応速度定数を求める。異なる温度で求めた反応速度定数のArrheniusプロットから反応の活性化エネルギーを求める。さらに、アイリングの式を用いて、活性化エンタルピーと活性化エントロピーを算出する。

10　　屈折率　
　いろいろの有機物液体の屈折率を測定し、原子屈折と分子屈折に加成性が成り立つことを確かめる。また、飽和鎖炭化水素系および芳香族炭化水素系それぞれについて、分子量と屈折率との関係をプロットし、関係性を考察する。さらに、２成分系（水−エタノール、トルエン−ベンゼンの２つの系）の屈折率と組成の関係について調べ、２つの系の間での分子間力の違いについて考察させる。

11　　相平衡　
　イソプロピルアルコール／ベンゼンの混合溶液について、組成−温度曲線を作成する。蒸留装置を組み立て、イソプロピルアルコールとベンゼンの種々の組成の混合溶液について、その気相と液相のモル分率を、予め求めておいた組成と屈折率との検量線より求める。つぎに相図を作成し、共沸温度および共沸組成を求める。得られた結果をもとに、分子間力と共沸現象との関係について考察する。

12〜15　まとめ　　
（１）本実験を通して学んだこと（原理、実験技術、実験結果など）について総括する。
（２）これまでの実験レポートの見直しを行う。
（３）本実験を通して学んだ知識をもとに、さらに課題解決を行う。 

-

Discovery Studio, Materials Studio

-

各回の実験は４人程度の班単位で行う。
各班の実験の順番は初回に指示する。

本科目についての教職に関する科目の扱いは、念のため学修簿を確認すること。
オフィスアワーについては、都合による変更等もありうるので、講義時などに直接教員に問い合わせること。

Y

N