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2015年11月7日の内容はこちら



実習指導

大坪 主弥  (固体物性化学研究室 助教)

チューター

大竹 研一  (固体物性化学研究室)
原口 知之  (固体物性化学研究室)

ボランティア

なし

実施場所

吉田キャンパス 本部構内 総合研究7号館2F223号室

実習内容

金属イオンと有機配位子の自己集合的な反応から生成する多孔性材料、金属有機骨格体(Metal-Organic-Framework: MOF)を題材に取り上げ、実習では実際に合成を行った後、温度や空隙への分子の吸着に伴い化合物の色が劇的に変化する様子を体験した。また、観察された色の変化がどうして起こるのかを高校化学から少し離れた内容(d軌道、電子状態の変化等)も含めて学習した。

実験前の試薬の秤量の様子
実験前の試薬の秤量の様子

合成実験の様子(みなさん真面目に実験しています)
合成実験の様子(みなさん真面目に実験しています)

溶液の色が変わって目的のMOFが得られたことがわかります
溶液の色が変わってMOFが得られたことがわかります


受講生の感想

  •  中に空洞があることによって温度変化や圧力変化が外部から加えられた時に構造を変えるのが不思議だなと思った。さらにアルコールなど空洞にはさまるような物質が周りにあると構造の変わり方に違いが出るという理論を分子構造や色の変化から教えてくださったのでとてもわかりやすかった。
  •  これまで本を読んでも理解できなかった、スピンと色との関連について、具体例も踏まえて理解することができた。また、高校の化学実験では使用できないような器具や薬品を用いて、自らその実験を体験できたので、今日の経験や実験の記録はしっかりまとめて高校でそれを伝える活動をしようと思う。今日一日学んだことは全て理解することができたと思うので、最後のレポートまで活かせるよう、気を付けたいと思う。
  •  まず、見たこともない、また実際に見たことがなかった実験器具の数々に驚いた。液体窒素も実際に見ることができ、心躍った。実験では、滴下する過程や計りとる過程など思っていた以上に大変だったが楽しかった。学校の授業で電子軌道について少し勉強していたのだが、色の変化がこの軌道の変化によって生じるとは驚きである。漠然と聞いていた電子軌道の話を今回の話と照らし合わせて見直したいと思う。
  •  高校とは違った大学のとても研究設備の整った場所で実験させていただいていい経験になりました。MOFを作っていろいろ実験した後になぜそうなるのかを解説していただいたとき、とても納得することができました。世の中にまだ僕の知らない物質があると思うと、より化学に対して興味を持つことができました。
  •  多孔性材料は今ホットな話題で様々な研究がされていると聞き、より様々な方面で活用していってもらいたいと思いました。今回の実験では、その中の1つを合成して、性質を調べることで、温度や圧力などが原因で色が変わってすごいと思いました。また、今回の実験で、初めて大学の研究設備を使わせてもらって、とても研究設備が整っていて、自分もここで自分の研究をしてみたいと思いました。
  •  本日は大変貴重な体験をさせていただき、ありがとうございました。実習の際も、大学院生のお二方を含め、とても詳しく教えてくださったおかげで、とても充実した実習となりました。頭をよく使わないと自分では理解できないことも、少なからずありましたが、研究室など、高校の化学部で用いる器具とは大きく異なっており、新鮮に感じた他、大学のスケールに驚くばかりでした。本当にありがとうございました。
  •  学校の実験室には絶対置いていないような装置や器具、薬品をたくさん見れたり扱えたりしたので、とても楽しかったです。ピペットや電子天秤はあっても、ここにあるのは、今まで見たことのあるものをより進化させたような感じでとても興味深かったです。学校の授業では、実験はあまりしないので、久しぶりに実験ができて嬉しかったです。学部生や修士課程のみなさんが普段使っている部屋も見せてくださったことで、大学に入ったあとのイメージが膨らみ、受験へのモチベーションが上がりました。
  •  高校では実験をほとんどしたことがないのでとても楽しかったです。実験をする前にもいろいろな機械を見させていただいて、本当に貴重な体験ができました!!実験の器具も見たことがないものもあったのですが、丁寧に使い方を教えてくださってありがとうございました。

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