電気化学（Ａ）

Electrochemistry　（Ａ）

専門教育科目

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工学部

3年

HETBO3MCA1

2単位

講義 (Lecture)

2025年度前期

八重 真治

工学研究科

日本語

目標7／目標9／目標12

C502号室
随時、可能な限り対応する、事前に電子メールなどで連絡することが望ましい。

yae@eng.u-hyogo.ac.jp

5◎／3〇／4〇

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目標２:教え、寄り添う力

【講義目的】電気化学は、めっきや電解工業などの重要産業のみならず、腐食・防食技術、電池などのエネルギー変換技術やセンサ技術などの根幹を担っている学問である。本講義では、化学工学における電気化学の基礎を理解することを目的とし、熱力学、反応速度論、界面科学など幅広い学術分野との関連を意識しながら電気化学の最重要点である下記3点の目標を達成できるよう講述する。
【到達目標】１）電極電位を熱力学的に取り扱うことができる。２）電極/電解質界面の構造と反応速度論および物質移動に基づいて電極電流を記述できる。３）電解質溶液の電気導電性の特徴を理解して簡単な計算ができる。

サブタイトル：固液界面における電荷移動による化学エネルギーと電気エネルギーの相互変換
キーワード：電池、酸化・還元とアノード・カソード、電圧と電位、反応速度と電流、電気二重層、電解質溶液

【講義内容】
複合的な学問分野である電気化学の概要を理解するために、コンパクトなテキストを用いて、溶液論、熱力学と電極反応に関する平衡論、電極における速度論と測定法、電解質溶液−電極界面の構造について解説する。
【授業計画】（関係するテキストの章）
 1 ガイダンスと電気化学の基礎１　本講義の目標や概要の説明、（1.1）化学反応と電気
 2 電気化学の基礎２　（1.2）電池の放電と充電
 3 電気化学の基礎３　（1.3）電極反応と電極電位
 4 電気化学の基礎４　（1.4）水の電気分解
 5 電極反応１　（2.1）電極反応速度と電流
 6 電極反応２　（2.2）電極反応速度定数の電極電位依存性
 7 電極反応３　（2.3）電気二重層と電極反応機構
 8 電極反応４　（2.4）電極反応の解析
 9 起電力と平衡電極電位１　（3.1）電池の起電力
10起電力と平衡電極電位２　（3.2）平衡電極電位
11起電力と平衡電極電位３　（3.3）溶液内反応の平衡と起電力
12起電力と平衡電極電位４　（3.4）種々の電極の平衡電極電位
13電解質溶液の電気伝導性１　（4.1）溶液の電気伝導率
14電解質溶液の電気伝導性２　（4.2）電解質の伝導率と濃度
15電解質溶液の電気伝導性３　（4.3）イオンの移動度の濃度依存性

定期試験
※パソコンの利用：なし
※生成系AIの利用について：課題・レポート等は学生本人が作成することを前提としており、生成系AIの出力をそのまま提出することは原則認めない。不正に生成系AIを使用したことが判明した場合は単位を認定しないことがあるので、注意すること。
※この科目は、教職課程　理科（中一種免 高一種免）化学科目に含まれます。

「エッセンシャル電気化学」　玉虫怜太、高橋勝緒　東京化学同人（生協などで購入する）
後期の固体表面科学でも使用します。

「第2版　電気化学概論」　松田、岩倉　共著、丸善出版
「表面技術者のための電気化学 第２版」　春山志郎 著、丸善出版
「ベーシック電気化学」　大堺、加納、桑畑　共著、化学同人
「基礎からわかる電気化学」　泉、石川、片倉、青井、長尾　共著、森北出版
「これでわかる電気化学」　矢野 潤、木谷 晧　三共出版
以上を参考書に指定しています。（いずれも学術情報館にあります。）
その他
「電子移動の化学−電気化学入門 (化学者のための基礎講座)　」渡辺、 中林　共著　日本化学会編　朝倉書店、
「基礎化学コース　電気化学」　渡辺、金村、益田、渡辺　共著　丸善
「アトキンス　物理化学　上下」　東京化学同人
「電気化学　基礎と応用」　大坂、岡島、松本、北村　共訳、東京化学同人
「コンパクト電気化学」　岩倉千秋、森田昌行、井上博史　丸善出版
など、学術情報館に多数の参考書があります。自分に合った参考書を利用して理解を深めてください。

【予習】授業計画や授業に際して指示する部分のテキストや参考書の事前読み込み（15ｈ）
【復習】講義内容の理解を深め定着させるためにテキストや配布資料・参考書を読み直し（15ｈ）、毎回の演習課題への取り組み、教科書の章末問題などによる演習（30ｈ）

該当しない

【成績評価の基準】化学工学における電気化学の基礎を理解し、到達目標に挙げた3点ができるものについては、その能力（１）電極電位を熱力学的に取り扱うことができる。２）電極/電解質界面の構造と反応速度論および物質移動に基づいて電極電流を記述できる。３）電解質溶液の電気導電性の特徴を理解して簡単な計算ができる。）の到達度に基づき、S（90点以上）, Ａ（80点以上）, B（70点以上）, C（60点以上）による成績評価のうえ、単位を付与する。
【成績評価の方法】毎回配布する演習課題（「まとめ」の課題を実施する場合は、その配点が大きい）４０％、学年歴記載の定期試験中に実施する定期試験６０％を基準として、受講態度（積極的な質問など）を含めて総合的に評価する。

毎回の課題は、次回の講義の冒頭で回収したのちに内容を解説し、その次の講義の冒頭で返却する。最終回にまとめの演習を実施する場合は、ユニバーサルパスポートからファイルで提出することとし、原本を手元に残して講義内で解説する。定期試験は、授業評価アンケートの教員コメント欄に試験結果に関するコメントもあわせて記載する。

定期試験に関数電卓を持参すること。

該当しない

演習などに関する質問を歓迎します。