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エネルギー化学 電気化学

山形大学  工学部  化学・バイオ工学科  仁科辰夫

エネルギー化学 Web Class syllabus 53209 10:30-12:00 仮想教室中示範B C1

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 29  エネルギーの種類
示強変数示量変数物質量あたり粒子あたり
化学エネルギーGJ 化学ポテンシャル 物質量〔mol アボガドロ数
熱エネルギー Q 〔J 温度 T 〔Kエントロピー S 〔J/K気体定数 R 〔J/K・mol

ボルツマン定数 kB 〔J/K

力学的エネルギー E 〔J圧力 p 〔Pa体積 V 〔m3理想気体のモル体積 x 〔L/mol
電気エネルギー E 〔J電圧 V 〔V電気量 Q 〔Cファラデー定数 F 〔C/mol電気素量 e 〔C
光エネルギー E 〔J 振動数 ν 〔Hzプランク定数 h 〔J・s
エネルギー化学 エネルギー化学特論
  1. 量と単位-自然界を測るものさし-
  2. ダイエットに必要な排熱を計算してみよう。

    電圧を長さに換算してものさしで測る電位差計について調べてみよう。

  3. エネルギーと生活-動力と電力-
  4. ダイエットに必要な電気量を計算してみよう。

  5. 材料の電気伝導-化学結合の種類-
  6. 電気と化学―電池と豆電球のつなぎ方と電流・電圧の測り方―

    電気化学の実験するため実際の電気の取り扱いになれよう。

    コンセントの電圧が何 ボルト かテスターで実際に測ってみよう。

    電池をつないだ豆電球の電圧と電流を測る回路をノートに描いてみよう。

  7. セルの組立―電池式の書き方と電極の呼び方―

    エジソンが蓄音機に使ったダニエル電池を電池式で書いてみよう。

  8. 電気分解とファラデーの法則―銅クーロメーターと電気めっき―
  9. 電池の起電力―銀塩化銀電極とネルンストの式―
  10. 分解電圧―電力効率とターフェルの式―
  11. 測定法-サイクリックボルタンメトリーと交流インピーダンス法-
  12. 工業製品への応用―センサー、pH電極、参照電極-
  13. 工業製品への応用―アルマイトと不動態-
  14. 工業製品への応用―エッチングと腐食―
  15. 工業製品への応用―電池とエネルギー-
  16. 工業製品への応用―バイオと光-
  17. 工業製品への応用―ディスプレイとエレクトロニクス―

C1電気化学

平常演習・課外報告書

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「電気化学?なんか電気ってつくと難しそう・・・」
「なんだか学問を難しいとか苦手とかで議論するのはさびしいなあ・・・じゃあ、たとえばさ、金属のナトリウムを単離するのにどうすればいいと思う?」
「・・・」
「理屈ではまあ食塩、塩化ナトリウムの中のナトリウムイオンを還元すればいいんだけど・・・」
「・・・」
「ヒドラジンとか強力な還元剤と反応させたら単離できると思う?」
「うーん、どうだろう?」
「薬品を使った還元では限度があるんだよね・・・そこで電気の登場。電圧をかければかけるだけ好きなだけ強力な還元力が得られるんだ」
「へー」
「電気化学の前半の講義ここでは主に 物質化学工学実験Ⅱ で出てくるテーマの予習になるような内容を取り扱います!

回路計の選び方

電気回路に出てくる受動素子の種類は電気抵抗(レジスタンス)、静電容量(キャパシタンス)、インダクタンスの三種類しかありません。

電池式の書き方と電極の呼び方

化合物を表すのに化学式を使います。化学式には組成式やイオン式などがあります。 ダニエル電池 電池式 Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu 化合物を化学式で表すように、電池を表すには電池式があります。電池式はアノードを左側に書くのが慣例です。 電池式の縦棒(|)は相と相との界面を表しています。 界面の厚みはないものとみなします。 ? Zn | Zn2+ || Cu2+ | Cu ??? ( * ) 電池には電極があります。酸化が起きる極をアノード、還元が起きる極をカソードと呼びます。 以前はアノードを陽極、カソードを陰極と呼びましたが、正極と陽極がまぎらわしいのでアノードと呼びます。 アノードは電流が外部回路から流れ込む極です。カソードは電流が外部回路へ流れ出す極です。 アノード、カソードは電流の向きに注目した呼び方です。 それとは別に正極と負極という呼び方があります。 電位の高い極を正極、電位の低い方を負極と呼びます。 正極、負極は電位の高低に注目した呼び方です。

「通常期の対面式授業の際は、ディプロマポリシー、カリキュラムポリシーを講義において実現・充足するためにやっていることですが、このコロナ騒ぎで対応しきれない部分もあります。無理にやる必要はありません。 ただ、心に留めておいて欲しいのは、社会の一員として協働的に仕事を進めるため、協調性、計画性、行動力及びコミュニケーション基礎能力を身に付けることが要求されますが、そのためには健全な価値観と技術者倫理観が必要です。これを身につけるためには、健全な批判精神と相手の意見を聞く能力を培うことが必要で、そのための訓練を重ねることが大切なのです。このために仲間のレポートを読み、批判する、評価することを体験していただこうということです。ここで、批判だとか評価というのは、相手にケチをつけるということではありません。「ここは確かにその通りだ、凄いね。でもこういうこともあるけど、そういう場合には当てはまらないね…。私はこう思うよ。」というように、長所、欠点等を交えて、自分だったらこうするなというような提案までつけるような態度と能力が大切なのです。このような能力は一朝一夕には身につきません。繰り返しの訓練によってようやく身につくことなのです。 仁科先生より

参考文献書籍雑誌口頭発表URL

©2021 Kazuhiro Tachibana

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エネルギー化学
  1. 量と単位-自然界を測るものさし-
  2. エネルギーと生活-動力と電力-
  3. 材料と電気-化学結合の種類-
  4. 電気と化学―電池と豆電球のつなぎ方と電流・電圧の測り方―
  5. セルの組立―電池式の書き方と電極の呼び方―
  6. 電気分解とファラデーの法則―銅クーロメーターと電気めっき―
  7. 電池の起電力―銀塩化銀電極とネルンストの式―
  8. 分解電圧―電力効率とターフェルの式―
  9. 測定法-ボルタンメトリーと交流インピーダンス法-
  10. センサーと情報変換-pH電極、参照電極-
  11. 表面処理とアノード酸化―アルマイトと不動態-
  12. 印刷とフォトリソグラフィー―エッチングと腐食―
  13. エネルギー変換と化学―一次電池と二次電池ー-
  14. 自然との共生―バイオと光-
  15. エネルギーと情報-ディスプレイとエレクトロニクス―
山形大学 准教授

伊藤智博

山形大学 大学院 理工学研究科
C1ラボラトリー 仁科・伊藤(智)研究室
992-8510 山形県 米沢市
城南4丁目3-16
3号館(物質化学工学科棟) 3-3301
Tel: 0238-26-3753
URL: http://c1.yz.yamagata-u.ac.jp/

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