京都大学ELCAS(エルキャス)

平成27年度以前のレポート

化学

化学の2010年1月16日の内容はこちら

実習指導

武田 和行(講師)
前里光彦(助教)

チューター

貞清正彰(D1)
谷田川達也(学部4回生)

ボランティア

なし

実施場所

理学部6号館375号室、558号室
2つの研究室に分かれて実験・実習をした。

実習内容

分子構造化学研究室:先週作成した、測定器具を用いて、核磁気共鳴のスペクトルを測定しました。実験では、エタノールやトルエンなどの化学的な物質のほか、砂糖や味の素、コーヒーなども測定を行い、Web上のモデルデータと比較することで、測定が正確に行われているかを考察しました。

有機物性化学研究室:先週合成したTTF-TCNQを用いてペレット形成後、四端子法にて伝導度測定する方法を紹介した。次に、講習の後、超電導体の特性を見るために、高温超伝導体を液体窒素につけた後、磁石の上方に浮遊させる実験(マイスナー効果の確認)と低温での伝導度測定を行った(ゼロ抵抗の確認)。次に、遷移金属の電子状態の変化を見るために、塩化コバルト(Ⅱ)6水和物を塩酸に溶かして、配位子交換による色の変化を観察した。また、遷移金属に関連して、スピンクロスオーバー錯体Fe(pyrazine)[Pt(CN)4]の色が熱により変化する様子を観察した。最後に、電子状態の変化による色の変化に関連して、TTF-p-クロラニルが温度によって中性イオン性転移を起こし、色が変化していく様子を観察した。

測定器具を超電導磁石のなかにセットしている様子です。
測定器具を超電導磁石のなかに
セットしている様子です。

測定のやり方について説明を行っています。
測定のやり方について説明を行っています。


冷却した高温超電導体が永久磁石上に浮遊する現象の観察
冷却した高温超電導体が
永久磁石上に浮遊する現象の観察

観測で得られた渦巻型のデータです。
観測で得られた渦巻型のデータです。


スピンクロスオーバー錯体Fe(pyrazine)[Pt(CN)4]を冷却して色の変化を観察
スピンクロスオーバー錯体
Fe(pyrazine)[Pt(CN)4]を
冷却して色の変化を観察

クライオスタットを用いた低温の電気伝導度測定
クライオスタットを用いた
低温の電気伝導度測定


受講生の感想

  • 私は、酢酸を使って実験を行いました。簡単に作った装置なのに、グラフにきれいな2本の線が出てきて嬉しかったです。実験室には高校では習わないような、難しい化学薬品があって面白かったです。
  • コーヒーや札御、味の素はどのような物質かよく分からなかったけれど、トルエンと酢酸はよく分かりました。酢酸は(ピークが)2つに分かれていて、1:3ぐらいの長さの割合になっていたので、(説明を受けた通りになって)すごいと思った。トルエンが2つのピークに分かれているのには(構造からは想像もつかないため)驚いた。
  • 今日は前回の講義を踏まえての実習でした。
    コーヒーや味の素に何が入っているのかはよく分からなかったけれど、他のものと違うスペクトルが出ていたので、面白かったです。 物理や数学の知識も必要だったのでかなり難しかったけれど、 MRIや他の分野にも利用されていると思うとすごく興味深かったです。
  • 今日は有機物質中の水素の核磁気共鳴について教わりました。
    とても面白い渦巻型のデータが取れました。味の素はグルタミン酸ナトリウム以外のものが入っているようなデータが出て驚きました。
    レーザーで金属板に文字を彫る装置も見せてもらって感動しました。
  • 今日は前回作ったプローブで実験をしました。 まず角砂糖を砕いて、重水と混ぜました。 その後、試験管に移し、プローブに設置をして、超電導磁石に入れ、解析しました。 実験の結果が出てみると構造式から立てた仮説が当っていたので嬉しかったです。 今回は、まだ習っていないことを丁寧に教えてもらえたので、すごく分かりやすかったです。
  • せんい元素は、何と化合するかで色が変わったりするのだけれど、その理由を教えてもらった、圧力をかけたり、温度を変化させると、電子スピンがかわって、吸収する色がかわるから、らしいのですが、いまいちよくわからなかった。もっと勉強して、今までのこととかも理解できるようにがんばりたい。
  • d軌道と遷移元素との関係は少しかじったことがあって、今日のCoの話も分かりやすかったです。やはり、シュレディンガー方程式をしっかり理解しないと軌道のエネルギーの話は分かりにくいです。なので、数学をもっと勉強しようと思います。化学をやっていく上で数学の知識が本当に必要だと思いました。
  • 今日の体験は超伝導についてで、前回のことをふりかえりながらも色々なことをしました。普段は耳にしないようなことばかりで、戸惑いもしましたが実験自体は面白くできました。本日は細かい回路や実験室についても教えてもらったので化学に対する興味が深まりました。身の回りでおきている、あたり前のことである色の変化もよく知れたので良かったと思いました。

平成27年度以前の
実施レポート

年度別の実施レポート