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1.

図書

東工大
目次DB

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東工大
目次DB
市村禎二郎 [ほか] 著 ; 講談社サイエンティフィク編集
出版情報: 東京 : 講談社, 2006.4  xi, 309p ; 21cm
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序文 iii
基礎化学I
1章 物質の構造 1
   1.1 物質は何からできているか 1
    1.1.1 化学はセントラルサイエンス(中心の科学)である 1
    1.1.2 物質理解の歴史 3
    1.1.3 ミクロな視点,マクロな視点 5
   1.2 量子力学への道 6
    1.2.1 原子スペクトル 7
     A. 分光計 7
     B. 水素原子のスペクトル 8
     C. 原子核の発見 9
    1.2.2 黒体放射 10
    1.2.3 光電効果 14
    1.2.4 水素原子の古典量子論 15
     A. 水素原子のBohr 15
     B. 水素原子のエネルギー 17
    1.2.5 光の二重性と物質波 19
    1.2.6 電子の波動性 21
    1.2.7 量子力学の誕生 22
   1.3 原子 23
    1.3.1 Schroedingerの波動方程式 24
    1.3.2 波動関数の性質 24
    1.3.3 自山電子の波動関数 25
    1.3.4 水素原子 30
    1.3.5 多電子原子 35
     A. 多電子原子の波動方程式 35
     B. 他の電子によるしゃへい効果と多電子系のエネルギー準位 35
     C. 電子スピン 36
     D. Pauliの原理 37
     E. 元素の電子配置と周期律 37
   1.4 化学結合 41
    1.4.1 共有結合 42
     A. 水素分子イオン 42
     B. 水素分子の生成 43
     C.極性分子・共有結合と結合イオン性 44
    1.4.2 分子電子状態 46
     A. σ結合 46
     B. π結合 47
     C.共有結合距離と結合エネルギー 48
     D.混成軌道 48
    1.4.3 イオン結合とイオン結晶 49
    1.4.4 その他の化学結合 50
     A. van der Waals力 50
     B. 水素結合 50
     C. 配位結合 50
     D. 金属結合 51
2章 物質の状態 53
   2.1 物質の三態 53
   2.2 理想気体 54
   2.3 気体分子運動論 54
   2.4 実在気体 58
   2.5 熱と仕事 62
   2.6 エントロピー 65
   2.7 自由エネルギー 67
   2.8 化学ポテンシャル 68
   2.9 物質の相挙動 69
   2.10 純物質の相状態図 71
3章 物質の変化 75
   3.1 標準エンタルピー変化 75
   3.2 標準生成エンタルピー 76
   3.3 反応エンタルピーの温度変化 79
   3.4 化学反応の自由エネルギー変化 80
   3.5 液体と溶液 82
   3.6 沸点上昇,凝固点降下,浸透圧,分配 85
   3.7 溶液の理想性からのずれ―活量 87
   3.8 溶液内の平衡 88
   3.9 電池と電気化学 89
   3.10 混合系での相状態図 92
   3.11 化学反応速度 95
    3.11.1 一次反応 96
    3.11.2 二次反応 97
   3.12 速度式と反応機構 98
   3.13 反応速度の温度変化 100
   3.14 分子の衝突と反応速度 101
基礎化学II
4章 ミクロな視点での化学 105
   4.1 ミクロな世界の粒子の運動方程式 105
    4.1.1 Schroedingerの波動方程式と波動関数 105
    4.1.2 物理量と演算子 109
    4.1.3 自由電子と波動関数 111
    4.1.4 一次元の箱型ポテンシャル中の電子の運動 112
    4.1.5 一次元の箱型ポテンシャルの応用―ポリエンの光吸収波長 115
    4.1.6 トンネル効果 117
    4.1.7 三次元の箱型ポテンシャル中の電子の運動 120
   4.2 水素原子と多電子電子の中の電子の運動 122
    4.2.1 水素原子 122
    4.2.2 多電子原子 130
    4.2.3 電子スピンとPauliの原理. 原子の電子配置 132
   4.3 化学結合 135
    4.3.1 原子核の運動と電子の運動―Born-Oppenheimer近似 136
    4.3.2 分子軌道法 137
    4.3.3 水素分子イオンの分子軌道 138
    4.3.4 等核二原子分子の分子軌道 141
    4.3.5 異核二原子分子 147
    4.3.6 原子価結合法 148
    4.3.7 昇位と混成軌道 152
5章 マクロな視点での化学 157
   5.1 物質の状態とエネルギー 157
    5.1.1 内部エネルギーと熱分布 157
    5.1.2 理想気体の内部エネルギーとその性質 165
    5.1.3 エンタルピーと代表的な可逆過程 169
   5.2 熱力学第二法則 175
    5.2.1 自発的変化の方向 175
    5.2.2 理想気体のエントロピーとカルノーサイクル 178
     A. 理想気体のエントロピー 178
     B. カルノーサイクル 179
    5.2.3 熱力学第二法則 182
    5.2.4 エントロピーとその分子論的意味 186
    5.2.5 熱力学的量のミクロな量との関係 187
   5.3 化学反応と熱力学 189
    5.3.1 化学反応に伴う熱量変化 189
    5.3.2 標準生成エンタルピー 192
    5.3.3 標準エンタルピーの計算 193
    5.3.4 結合エネルギーと生成エンタルピー 194
    5.3.5 任意の温度における反応のエンタルピー変化 196
   5.4 化学平衡と平衡定数 197
    5.4.1 自由エネルギーと自発的変化 197
    5.4.2 定圧過程の自由エネルギー変化 199
    5.4.3 等温過程の自由エネルギー変化 199
    5.4.4 相平衡 200
    5.4.5 化学反応の自由エネルギー変化 203
    5.4.6 標準生成自由エネルギー 203
    5.4.7 化学ポテンシャル 204
    5.4.8 化学平衡 207
基礎化学III
6章 無機化合物 213
   6.1 物質の多様性 213
    6.1.1 人類と物質 213
    6.1.2 無機化合物と有機化合物 214
    6.1.3 無機化合物・無機化学 216
   6.2 金属 216
   6.3 イオン性結晶 219
   6.4 分子性結晶 221
   6.5 配位化合物 223
   6.6 配位数と立体構造 223
   6.7 配位化合物の結合―Werner型錯体と非Werner型錯体 225
   6.8 金属錯体の反応 226
    6.8.1 アクアイオンの配位子交換反応 227
    6.8.2 電子移動反応 228
   6.9 金属錯体の磁性と色 229
   6.10 生体中での金属元素の働き 231
7章 有機化合物 233
   7.1 有機化合物の構造 233
    7.1.1 異性体 234
    7.1.2 官能基 236
     A. 水酸基 236
     B. そのほかの官能基 238
    7.1.3 置換基 238
   7.2 有機化合物の合成 238
    7.2.1 共有結合の開裂 239
     A. ホモリシス 239
     B. ヘテロリシス 240
    7.2.2 酸と塩基 241
    7.2.3 フロンティア軌道 242
    7.2.4 置換基効果 243
   7.3 有機化合物の反応 244
    7.3.1 ラジカル反応 244
    7.3.2 イオン反応 246
     A. 求核置換反応(SN2反応) 246
     B. 求核置換反応(SN1反応) 248
     C. 求電子置換反応 249
    7.3.3 付加反応 250
     A. 求電子付加反応 250
     B. 求核付加反応 252
    7.3.4 カルボアニオンの生成 253
    7.3.5 電子環状反応 254
    7.3.6 酸化・還元反応 256
   7.4 有機分子間の相互作用 257
    7.4.1 静電相互作用 258
    7.4.2 分散力 258
    7.4.3 電荷移動錯体 258
   7.5 生体成分と生物体内の反応 260
   7.6 機能をもつ有機化合物 262
    7.6.1 天然生理活性物質 262
    7.6.2 新素材 263
     A. 超高強度繊維 263
     B. ホトレジスト 264
     C. 有機伝導体および有機超伝導体 264
     D. 液晶 265
8章 環境化学 267
   8.1 オゾン層破壊 267
    8.1.1 太陽光エネルギーの波長分布 267
    8.1.2 オゾン層の生成 268
    8.1.3 フロン化合物の光分解機構 269
    8.1.4 オゾン分子の分解 270
   8.2 大気汚染 271
    8.2.1 光化学オキシダントの発生 273
    8.2.2 酸性雨 274
   8.3 地球温暖化 275
    8.3.1 地球に照射される太陽光エネルギー 275
    8.3.2 入射太陽エネルギーと地球の放射エネルギー 275
    8.3.3 温室効果ガス 277
    8.3.4 二酸化炭素濃度の変動 277
    8.3.5 温室効果ガスの赤外領域の吸収 279
    8.3.6 平均地表温度の変動とシュミレーション計算 280
   8.4 化学物質のリスク管理 282
    8.4.1 ベンゼンとダイオキシンの発がん性リスク評価 282
    8.4.2 環境と健康の両面のリスク管理 283
    8.4.3 ハザードと暴露量 284
    8.4.4 暴露量の推定 285
    8.4.5 リスクコミュニケーション 285
    8.4.6 消防法上の危険物と毒物劇物取締法上の毒劇物 286
    8.4.7 環境保全と健康安全の為の制度 286
   8.5 エネルギー問題と化学 288
    8.5.1 太陽エネルギーの水素変換反応(ソーラー水素生成反応) 289
     A. 光触媒による水分解反応 289
     B. 太陽熱を利用する熱化学反応 290
    8.5.2 バイオマスの水素変換反応 290
    8.5.3 燃料電池の化学反応 291
    8.5.4 再生可能水素エネルギーの社会への役割 292
付録 295
   1. 円周上を運動する電子の波動方程式 295
   2.V2=∂2/∂x2 +∂2/∂y2+∂2/∂z2の極座標への変換 296
   3. 標準生成エンタルピーと標準生成自由エネルギー,および25℃の標準状態での物質のエントロピー 299
   4. 基本物理定数値 300
   5. 単位の換算 300
   6. エネルギー単位の換算 300
   7. 基底状態における原子の電子配置 301
索引 303
序文 iii
基礎化学I
1章 物質の構造 1
2.

図書

東工大
目次DB

図書
東工大
目次DB
海野肇 [ほか] 著
出版情報: 東京 : 講談社, 2004.1  ix, 252p ; 21cm
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   はじめに iii
1. バイオプロセスとその構成 1
   1.1 バイオプロセスと生物化学工学 1
   1.1.1 バイオプロセス 1
   1.1.2 生物化学工学 2
   1.1.3 バイオプロセスと生物化学工学の役割 2
   1.2 バイオプロセスの構成 18
   1.2.1 上流プロセス 18
   1.2.2 プロダクションプロセス 19
   1.2.3 下流プロセス 19
   1.3 遣伝子組換え細胞利用プロセス 21
   演習問題 23
2. 生体触媒の特性 25
   2.1 酵素の特性 25
   2.1.1 酵素の分類と名称 25
   2.1.2 酵素活性 26
   2.1.3 酵素活性に必須な要件 27
   2.1.4 補酵素 27
   2.2 微生物の特性 33
   2.2.1 微生物の分類 33
   2.2.2 微生物の化学組成 36
   2.2.3 微生物の物理的性質 36
   2.2.4 微生物の環境と生理特性 37
   2.2.5 微生物の培養 38
   2.3 動物細胞の特性 39
   2.4 植物細胞の特性 41
   2.5 昆虫細胞の特性 43
   2.6 分子育種 44
   2.6.1 分子育種の手法 45
   2.6.2 発現系の選択 47
   2.6.3 組換え体遺伝子の安定性 49
   2.7 代謝 52
   2.7.1 生体内代謝反応の相互関係 52
   2.7.2 物質基準の収率因子 55
   2.7.3 増殖の生物化学量論 58
   2.7.4 反応熱 59
   2.7.5 エネルギー基準の収率因子 60
   2.7.6 ATP生成基準の収率因子 61
   2.7.7 代謝工学 63
   演習問題 65
3. 生体触媒の反応速度論 68
   3.1 酵素反応速度論 68
   3.1.1 初速度 68
   3.1.2 Michaelis-Menten式 69
   3.1.3 動力学定数の算出法 72
   3.1.4 可逆的阻害剤が存在する場合速度式 73
   3.1.5 不可逆阻害剤が存在する場合の速度式 78
   3.1.6 基質阻害が存在する場合の速度式 78
   3.1.7 アロステリック酵素に対する速度式 80
   3.1.8 二基質反応の速度論 81
   3.2 酸素反応の経時変化 84
   3.2.1 生成物阻害の無視できる不可逆反応に対する反応の経時変化 84
   3.2.2 生成物阻害が無視できない場合 87
   3.2.3 二基質反応の場合 88
   3.3 酵素の失活速度 89
   3.4 反応速度のpH依存性 90
   3.5 細胞が関連する生化学反応速度 91
   3.5.1 増殖モデル 92
   3.5.2 増殖速度 92
   3.5.3 基質消費速度 94
   3.5.4 代謝産物生成速度 94
   3.6 固定化生体触媒の速度論 97
   3.6.1 生体触媒の固定化法 98
   3.6.2 固定化生体触媒の性能に及ぼす諸因子 102
   3.6.3 固定化酵素の失活速度に及ぼす諸因子 108
   演習問題 111
4. バイオリアクターの設計と操作 115
   4.1 バイオリアクターの形式と操作 115
   4.2 バイオリアクター設計の基礎 119
   4.2.1 槽型バイオリアクターの一般的な設計方程式 120
   4.2.2 管型バイオリアクターの一般的な設計方程式 121
   4.3 酵素を用いるバイオリアクター 123
   4.3.1 遊離酵素を用いるバイオリアクター 123
   4.3.2 固定化酵素を用いるバイオリアクター 124
   4.3.3 滞留時間分布 129
   4.3.4 固定化酸素バイオリアクターの安定性 132
   4.4 微生物を用いるバイオリアクター 134
   4.4.1 回分培養 134
   4.4.2 流加培養 138
   4.4.3 連続培養操作 140
   4.5 物質移動の影響 144
   4.5.1 酸素移動の影響 145
   4.5.2 菌体ペレットの場合酸素移動の影響 146
   4.6 遺伝子組換え菌の培養工学 146
   4.7 動植物細胞の培養工学 147
   4.8 スケールアップ,スケールダウン 149
   4.9 バイオリアクターの計測ならびに動特性と制御 152
   4.9.1 バイオプロセスにおける計測と制御の役割 152
   4.9.2 バイオリアクターの状態変数とその計測 152
   4.9.3 バイオリアクターの制御方式と動特性および制御のためのアルゴリズム 155
   演習問題 159
5. バイオプロセスの操作要素 163
   5.1 バイオプロセスを構成する基本操作 163
   5.2 レオロジー特性 164
   5.2.1 ニュートン流体と非ニュートン流体 164
   5.2.2 培養液のレオロジー特性 166
   5.3 滅菌操作 168
   5.3.1 加熱滅菌 168
   5.3.2 フィルター滅菌 173
   5.3.3 高圧滅菌 174
   5.4 撹拌操作 175
   5.4.1 撹拌装置 176
   5.4.2 撹拌槽内の流れ 177
   5.4.3 撹拌に必要な動力 177
   5.5 通気操作 179
   5.5.1 細胞の酸素摂取速度 179
   5.5.2 バイオリアクター内での酸素移動 180
   5.5.3 バイオリアクター内での気泡の挙動 183
   5.5.4 酸素移動容量係数に及ぼす因子 185
   5.5.5 酸素移動容量係数の測定法 185
   5.6 分離精製を目的とした操作 186
   5.6.1 遠心分離操作 187
   5.6.2 ろ過操作 190
   5.6.3 細胞破砕操作 193
   5.6.4 膜分離操作 196
   演習問題 199
6. バイオプロセスの実際 204
   6.1 固定化酵素プロセス 204
   6.2 固定化細胞の利用 209
   6.2.1 能動的固定化 210
   6.2.2 受動的固定化 214
   6.3 動物細胞利用プロセス 216
   6.4 生物機能を利用する廃水処理 221
   6.5 バイオプロセス技術のこれから 224
   演習問題 225
   付録A 解糖系,TCAサイクル,酸化的リン酸化 227
   付録B King-Altmanの図解法 232
   演習問題の略解とヒント 235
   参考書 244
   索引 247
   topies
   進化分子工学 32
   養子免疫療法 51
   有機溶媒中で生体触媒を用いる反応 97
   タンパク質以外の酵素 110
   酵素固定化研究の行方 133
   マイクロパイオリアクター 145
   ダウンストリームとアップストリーム融合 187
   はじめに iii
1. バイオプロセスとその構成 1
   1.1 バイオプロセスと生物化学工学 1
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