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無機化学 cover

化学

化学

無機化学

Duward Shriver; Mark Weller; Tina Overton; Fraser Armstrong; Jonathan Rourke

英語原題: Inorganic Chemistry

原子構造、結合理論、主族・遷移金属化学、材料科学と触媒への応用を含む無機化学の原理を包括的に扱う教科書。

難易度レベル
中級
学術レベル
学部
無機化学配位化学主族元素遷移金属結晶場理論有機金属化学固体化学生物無機化学

01 / 読書ガイド

読書ガイド

引用

Shriver, D., Weller, M., Overton, T., Armstrong, F., & Rourke, J. (2014). Inorganic Chemistry (6th ed.). W. H. Freeman and Company.

章の要約

第6版は830ページで、3つの部から成る。基礎(8章)、元素とその化合物(15章)、最前線(4章)である。巻末の6つの資料セクションには、イオン半径、元素の電子的性質、標準電位、指標表、対称適合軌道、田辺–菅野ダイアグラムがまとめられ、続いて演習問題の解答と索引がある。出版社は本書を、実験手法、工業への応用、最先端の話題に重点を置きながら、理論面と記述面の両方の無機化学を扱うものとして説明している。

第1部、第1~5章:原子構造;分子構造と結合;単純な固体の構造;酸と塩基;酸化と還元

基礎の章は、原子、分子の結合、単純な固体の構造、酸塩基の概念、酸化還元化学を扱う。これらは記述的な章で使われる考え方である。

第1部、第6~8章:分子の対称性;配位化合物入門;無機化学における物理的手法

対称性は、固体、酸と塩基、酸化還元の後に扱われ、続いて配位化合物の最初の紹介と、無機化合物の特性評価に用いられる物理的手法が来る。

第2部、第9~10章:周期的傾向;水素

第2部は周期表全体にわたる傾向で始まり、続いて水素を扱う。

第2部、第11~18章:第1族元素から第18族元素まで

第1族元素(11)、第2族元素(12)、第13族元素(13)、第14族元素(14)、第15族元素(15)、第16族元素(16)、第17族元素(17)、第18族元素(18)。典型元素は1族ずつ、1章に1族の形で扱われる。

第2部、第19~23章:dブロック元素;d 金属錯体:電子構造と性質;配位化学:錯体の反応;d 金属有機金属化学;fブロック金属

d ブロック元素は4つの章(元素、錯体の電子構造と性質、錯体の反応、有機金属化学)で扱われ、最後に f ブロック金属が来る。

第3部 最前線:材料化学とナノ材料;触媒;生物無機化学;医療における無機化学

材料とナノ材料、触媒、生物無機化学、医療における無機化学を扱う4つの章。(取得した出版社の一覧ではこれらの章の番号が一貫していないため、ここでは番号を示さない。)

主要概念

第1部:基礎

  • 最初の2つの章である原子構造と分子構造と結合。
  • 単純な固体:第3章の主題である単純な固体の構造。
  • 後の化学を整理する考え方としての酸と塩基および酸化と還元。
  • 分子の対称性と物理的手法。資料セクションには指標表と対称適合軌道がある。

第2部:元素とその化合物

  • 族の章に先立って扱われる周期的傾向。
  • 典型元素の族ごとの記述的な化学。
  • d 金属錯体:電子構造と性質。資料セクションの田辺–菅野ダイアグラムが補う。
  • 錯体の反応と d 金属有機金属化学。

第3部:最前線

  • 材料化学とナノ材料。
  • 触媒。
  • 生物無機化学と医療における無機化学。

批判的分析

長所

  • **原理と記述的な化学が1冊に。**出版社は、理論面と記述面を併せて扱うと説明しており、3部構成(基礎、元素の体系的な概観、最前線の話題)がそれを裏付けている。
  • **最前線の部。**材料とナノ材料、触媒、生物無機化学、医療における無機化学にそれぞれ1章が充てられており、工業への応用と最先端の話題を重視するという出版社の方針に合っている。
  • **役に立つ資料セクション。**6つの資料セクション(イオン半径、元素の電子的性質、標準電位、指標表、対称適合軌道、田辺–菅野ダイアグラム)は、問題を解くときに参照する一覧表である。
  • **元素の体系的な編成。**水素と第1、2、13~18族のそれぞれに1章があり、その前に周期的傾向が置かれているため、学生は内容を探しやすい。

短所

  • **分量。**830ページは1つのコースには大きな本であり、dブロック(4章)、水素と典型元素(9章)、最前線という範囲のため、コースでは取捨選択が必要になる。
  • **対称性が他の基礎の後に来る。**分子の対称性は第6章で、固体、酸と塩基、酸化還元の後に置かれているため、結合論から始めるコースの学生は、置かれた位置より早く読む必要がある。
  • **d 金属有機金属化学が1章のみ。**有機金属化合物は d ブロックについて第22章に現れるだけである。これに対し、Housecroft の目次は、s・p ブロックの有機金属化合物と d ブロックの有機金属化合物に別々の章を充てている。

コースにおける位置づけ

Shriver ほかの本は、この一覧にある包括的な物理無機化学の教科書2冊のうちの1冊であり、もう1冊は Catherine Housecroft の Inorganic Chemistry(第6版)で、基本概念、族ごとの化学、そして d ブロック、有機金属、応用の章という構成である。両者は大きく重なる。Housecroft は分子の対称性を早く(第3章)導入するのに対し、Shriver は第6章に置き、Shriver は一連の話題別の章ではなく最前線の部で終わる。どちらも主教材になりうる。

Rayner-Canham と Overton の Descriptive Inorganic Chemistry は、原理に続いて元素を族ごとに概観する入門的な教科書である。Scerri の The Periodic Table: A Very Short Introduction は、周期的傾向のための短い副読本である。Pfennig の Principles of Inorganic Chemistry は、対称性、群論、分子軌道モデルを展開し、Crabtree の The Organometallic Chemistry of the Transition Metals は、Shriver の d 金属有機金属化学の章と同じ主題を扱う大学院向けの教科書である。

本書の使い方

出版社は本書を、理論面と記述面の両方を扱う無機化学の入門書として示しており、前提知識は挙げていない。一般化学と、ある程度の結合理論が自然な背景である。

進め方の一例:第1部(第1~8章)を順に読み、次に第2部に進み、周期的傾向を扱う第9章から始めて、族の章(第11~18章)はシラバスに応じて選んで使う。配位化学は第7、20、21章に分かれており、資料セクションとあわせて読むのがよい。第3部は4つの独立した話題の章なので、関心に応じて選べる。資料セクションは演習を解くときの参照表として使い、答えは巻末で確かめる。