科目名[英文名]
電気化学   [Electrochemistry]
区分	工学部専門科目等	選択必修		単位数	2
対象学科等		対象年次	3～4	開講時期	3学期
授業形態	3学期	時間割番号	023311
責任教員 [ローマ字表記]
渡邊 敏行   [WATANABE Toshiyuki]
所属	工学部	研究室		メールアドレス

概要

21世紀はオールプラスチックデバイスが生活の中で主要な役割（情報表示、記録、エネルギー源）を果たすと期待されている。このようなプラスチックデバイスを作製するために必用な、電気化学反応（酸化還元反応）を中心に解説を行う。本講義の内容を理解すれば、電界発光素子、燃料電池、太陽電池などのデバイス設計を行うことができる。

到達基準

１．平衡定数を理解できる。ルシャトリエの法則を平衡定数の温度以前性を利用して説明できる。 ２．電気二重層が理解でき、その厚みを計算できる。 ３．参照電極、ポテンションスタットの機能が理解できる。 ４．電池の起電力が計算できる。平衡電極電位が理解できる。 ５．電気分解が理解できる。 ６．溶解度積が理解できる。 ７，ネルンストの式が理解できる。 ８．光化学反応によるイオンの還元が理解できる。 ９．電極反応時の電流値が何によって決まるのかが理解できる。 １０．活性化エネルギー、再配向エネルギーの定義がわかる。 １１．光触媒、燃料電池の原理がわかる。 １２．色素増感型太陽電池、有機電界発光素子の原理がわかる。

授業内容

本講義では電気化学における基本的な現象とその解釈をできるだけ簡潔な形で理解できるようにすることである。まず、酸化還元反応と電池の起電力との関係を調べ、つぎに電極／溶液界面で起こる酸化還元反応（電極反応）と電圧・電流の関係を学ぶ。溶解度の電気化学的測定法について理解する。また、電気化学反応と光化学反応の対比を行う。 第１回　　電気化学では何を学ぶか？　熱力学の復習 第２回　　化学ポテンシャル　平衡定数 第３回　　電気二重層　参照電極　ポテンションスタット 第４回　　電池の起電力 第５回　　平衡電極電位 第６回　　溶液内反応の平衡と起電力 第７回　　種々の電極の平衡電位電極　 第８回　　前半の授業内容のまとめ 第９回　　溶解度積　どのような物質が難溶性になるか 第１０回　光化学反応と電気化学反応 第１１回　電極反応速度と電流 第１２回　活性化エネルギー、再配向エネルギー 第１３回　光触媒、燃料電池 第１４回　色素増感型太陽電池、有機電界発光素子 第１５回　後半の授業内容のまとめ

履修条件・関連項目

熱力学Iおよび熱力学IIを履修していることが望ましい。

テキスト・教科書

電子移動の化学ー電気化学入門　渡辺正、中林誠一郎　著　朝倉書店　ISBN4-254-14593-4 C3343

参考書

アトキンス物理化学　（上・下）　第８版　東京化学同人

成績評価の方法

授業時間中の小テスト、レポートを20点満点 中間試験および期末試験の平均を80点満点として、合計100点満点とし、総合的に評価する。 もしくは、期末試験（全範囲）を100点満点として総合的に評価する。

教員から一言

様々な式が出てきますが、式の意味と、その導出過程をよく理解してください。

キーワード

酸化還元、電池、電気分解、速度論、燃料電池、太陽電池

オフィスアワー

授業が終わった日の午後4時半より6時まで

備考１

備考２

参照ホームページ

http://www.tuat.ac.jp/~watanabe/lecture.htm

開講言語

日本語

語学学習科目

更新日付

2019/03/09 10:52:07