タイトル

開講年度 開講学部等
2025 工学部
開講学期 曜日時限 授業形態 AL(アクティブ・ラーニング)ポイント
前期 火5~6 講義  
時間割番号 科目名[英文名] 使用言語 単位数
1061330910 配位化学[Coordination Chemistry] 日本語 2
担当教員(責任)[ローマ字表記] メディア授業
中山 雅晴[NAKAYAMA Masaharu]
担当教員[ローマ字表記]
中山 雅晴 [NAKAYAMA Masaharu]
特定科目区分   対象学生   対象年次 3~
ディプロマ・ポリシーに関わる項目 カリキュラムマップ(授業科目とDPとの対応関係はこちらから閲覧できます)
授業の目的と概要
配位化学は1905年にWernerが提唱した”配位説”に始まり、現在の非Werner型錯体である有機金属化合物にまで及んでいるが、配位化学の誕生とその後の発展の歴史を知る。Werner型錯体と非Werner型錯体の命名法、対称性、反応性、異性現象を修得する。遷移元素の基礎としての結晶場理論と配位子場理論を理解し、遷移元素とその化合物の化学的性質について知る。
化学メーカーの研究開発部門で勤務経験のある教員が実践的な考え方も交えて講義する。
授業の到達目標
・錯体の対称性や異性現象を理解できる。
・錯体の安定性、磁気的特性、電子スペクトルを結晶場理論ならびに配位子場理論に基づいて説明できる。
・金属ーπ酸性配位子錯体の特徴を説明できる。
・配位化合物は金属イオンと配位子(無機分子、有機化合物)からなっているが、生体内あるいは身の回りに多数存在しその機能について指摘することができる。
・現代の技術に含まれている金属錯体の役割を配位化学の立場から議論できる。
授業計画
【全体】
授業はまず配位化学の誕生から現代にいたるまでの歴史的背景を知るする。錯体の命名法、対称性、異性現象、配位子場理論、遷移元素の各論を修得する。毎回小テストを行い、授業の理解度をチェックしながら進む。小テストには計算問題の他に自然界や工業技術に含まれる錯体につても課し、幅広い問題意識を醸成する。
項目 内容 授業時間外学習 備考
第1回 1.序論と歴史的発展 (1)Wernerの配位説、(2)配位子の種類、(3)配位数、(4)命名法 教科書p.331〜348
予習・復習(学修時間の目安4時間以上)
第2回 2.配位結合 (1)電子対結合、(2)原子の電子構造、(3)原子価結合理論 配布資料
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第3回 3.錯体の対称性 (1)回転軸、(2)対称面、(3)対称心、(4)回映軸 教科書p.296〜300
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第4回 4.錯体の立体化学 (1)幾何異性、(2)光学異性、(3)その他の異性現象 教科書p.348〜360
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第5回 5.配位化合物の反応I (1)熱力学的な考察,(2)配位子置換速度,(3)反応機構の分類 教科書p.753〜803(主に前半)
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第6回 6.配位化合物の反応II (1)進入基の求核性,(2)異性化反応,(3)酸化還元反応 教科書p.753〜803(主に後半)
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第7回 7.錯体の安定度 (1)錯体の生成定数,(2)キレート効果 教科書p.754〜758
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第8回 8.配位化合物の反応速度論I (1)反応速度式,(2)置換反応の機構 教科書p.759〜766
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第9回 演習 第1〜8週の内容について演習する 配布資料
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第10回 9.配位化合物の反応速度論II (1)反応速度式,(2)置換反応の機構 教科書p.759〜766
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第11回 10.配位結合 (1)原子価結合理論,(2)結晶場理論 教科書p68〜p75,p704〜724
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第12回 11.配位結合 Jahn-Teller効果 教科書p.715-717
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第13回 12.配位子場理論I
配位子場理論 教科書p.717〜724
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第14回 13.配位子場理論II 配位子場理論 教科書p.717〜724
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第15回 14.有機金属化学 有機金属化合物 教科書p.814〜817
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
第16回 演習 第10~15週の内容について演習する 配布資料
予習・復習,授業中に指示した内容(学習時間の目安4時間以上)
※AL(アクティブ・ラーニング)欄に関する注
・授業全体で、AL(アクティブ・ラーニング)が占める時間の割合を、それぞれの項目ごとに示しています。
・A〜Dのアルファベットは、以下の学修形態を指しています。
【A:グループワーク】、【B:ディスカッション・ディベート】、【C:フィールドワーク(実験・実習、演習を含む)】、【D:プレゼンテーション】
A: --% B: --% C: --% D: --%
成績評価法
出席 5%,課題 5%,学期末の筆記テスト 90%
教科書にかかわる情報
教科書 書名 シュライバーアトキンス無機化学 ISBN 9784807906673
著者名 出版社 東京化学同人 出版年 2008
備考
参考書にかかわる情報
参考書 書名 無機化学概論 ISBN 9784621082881
著者名 小倉興太郎 出版社 丸善 出版年 2001
備考
メッセージ
(1)配位化学の概念をよく理解し、化学における位置付け及び他の化学の授業との関連に注目すること。
(2)出席回数が講義回数の6割に満たない者は欠格とする。
キーワード
配位、Werner型錯体、命名法、配位子場理論、遷移元素、実務家教員
持続可能な開発目標(SDGs)

  • エネルギーをみんなに そしてクリーンに
  • つくる責任つかう責任
  • 気候変動に具体的な対策を
(エネルギー)すべての人々の、安価かつ信頼できる持続可能な近代的エネルギーへのアクセスを確保する。
(持続可能な生産と消費)持続可能な生産消費形態を確保する。
(気候変動)気候変動及びその影響を軽減するための緊急対策を講じる。
関連科目
無機化学、分析化学
履修条件
連絡先
nkymm@yamaguchi-u.ac.jp 研究室:工学部4階
オフィスアワー
13:00〜16:00他,随時

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