公務員試験技術職(化学)勉強広場

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技術系の公務員試験の勉強法を紹介します。職種は技術職(化学)です。一般教養は行政と技術の区分なしで、専門試験は希少な化学を専門とする方の参考になれば。

【技術系公務員(化学)】専門試験の勉強法:分析化学

本記事では、技術系公務員(理系)化学区分で受験される方向けに、専門試験対策として、分析化学の、勉強法とおすすめ書籍を紹介します。想定しているレベルは、国家一般職、地方上級レベルです。

化学区分で受験される方のための、専門試験の全体の勉強法は以下で紹介しています。

【関連記事】専門試験の勉強法:全体の流れ

顕微鏡で分析中

はじめに

分析化学は、化学物質の存在量や、状態を特定するための分析手法を取り扱う分野です。

化学物質を分析する手法は、多岐に渡ります。すべての、分析法を一から学んでいたら1年以上はかかると思います。

このように、分析化学は非常に幅広い分野ですが、公務員試験で出題される問題は大きく、以下の2種類に分かれます。

  1. 核磁気共鳴(NMR)・赤外分光(IR)スペクトルの読み取り問題
  2. 分析化学に関する知識、計算問題

公務試験の種類によってこれらの割合は変化します。

NMR、IRスペクトルの読み取り問題

スペクトルの読み取り問題は、スペクトルが問題文に提示され、そのスペクトルに該当する物質を選択肢から選ぶ問題です。

NMRスペクトルのみ、IRスペクトルのみが提示される場合もあれば、両方が提示される場合もあります。国家一般職の場合は最低1問、多くて2問出題されます。

分析化学に関する知識・計算問題

分析化学に関する問題では、以下のような内容を問う問題が出題されます。

  • 滴定(酸塩基、酸化還元、沈殿)の計算
  • イオン分析の知識・計算
  • 機器分析に関する知識

勉強の方針

NMR・IRスペクトルの読み取り問題

スペクトル読み取り問題を解くためには、まず核磁気共鳴(NMR)と赤外分光(IR)について知る必要があります。NMR・IRの原理、使用目的、簡単な操作法については最低限押さえておきましょう。(NMR・IRに関する知識問題も頻出です。)

NMR・IRについて学んだ方 or 知っている方が、次に勉強すべきことがスペクトルの読み取り方です。その後、演習を積めばNMR・IRのスペクトルは読み取れるようになります。

分析化学に関する知識・計算問題

分析化学に関する知識・計算問題は書籍で学習しましょう。

滴定の問題や金属イオンの分析問題が苦手な方は、一般化学や物理化学で使った書籍で復習しましょう。

機器分析に関しては、以下を中心に勉強しましょう。

  • 測定原理
  • おおまかな測定の流れ
  • 測定してる物理量
  • 測定の注意点、
  • 得られた測定値を解釈する際の注意点といった

勉強法

1.過去問の分析

まず、公務員試験の勉強を始めた方がすべきことは過去問の分析です。自分が受験する試験の過去問の入手が可能なら、入手して分析を行ってください。

過去問分析が公務員試験の勉強で必須な理由

専門試験(化学)の過去問分析でやること5つ

過去問分析を行う上で、分析化学に関して注目して欲しいことは、問題の種類です。NMR・IRスペクトルの読み取り問題、分析化学の知識・計算問題への分類わけと問題数は絶対確認しましょう。

2.技術系スーパー過去問ゼミ化学を用いた勉強

次にすべきことは、スーパー過去問ゼミ化学を用いた勉強です。スー過去化学には、公務員試験で出題されたら確実に正答すべき問題が集められています。分析化学だけでなく、まずはスー過去化学を1冊解きましょう。

スー過去化学を用いた勉強法

3.書籍を用いた勉強

NMR・IRスペクトルの読み取り問題

NMR・IRスペクトルの読み取り問題に関しては、NMR、IRの原理、使用目的、操作方法を勉強しましょう。そして、スペクトルの読み取り方を勉強してください。

以下でNMRとIRの原理を説明しています。参考になれば。

【参考】NMRとIRの原理の簡単解説 

ここまで終えれば後は演習です。過去問、スー過去化学、書籍の演習問題を活用して自力でスペクトルの読み取りができるまで練習しましょう。

分析化学に関する知識・計算問題

滴定(酸塩基、酸化還元、沈殿)の計算問題や、金属のイオン分析の問題は、一般化学や物理化学を学ぶ時に使った書籍で勉強しましょう。一般化学や物理化学の本の方が、簡単にか書かれているため理解しやすいはずです。おすすめの書籍については、以下で紹介しています。

専門試験の勉強法:一般化学/物理化学

一方で機器分析やその他の分析に関する知識は分析化学の書籍で勉強することをおすすめします。特に以下は要チェックです。

  • 測定原理
  • おおまかな測定の流れ
  • 測定してる物理量
  • 測定の注意点
  • 得られた測定値を解釈する際の注意点は

おすすめの書籍

NMR・IRスペクトルの読み取り問題

『ベーシック有機構造解析』

この本ではNMR、IRに関して学べるとともに、NMR、IRスペクトルの読み取り問題の演習が可能です。(演習は公務員試験の問題と形式が異なりますが、この演習問題ができるようにしておけば、本試験の問題は解けます。)

さらに、おまけに質量分析法(MS)に関する説明もあります。公務員試験では、分析化学に関する知識問題や計算問題で出題されるので、ついでに勉強してしまいましょう。MSスペクトルの読み取り練習用の演習問題も付いていますが、公務員試験の勉強では使いません。(筆者が受験した試験では出題されませんでした。)研究や実習でMSを使う機会があれば、参考にしてください。

分析化学に関する問題対策におすすめの書籍

『分析化学 機器分析編 基礎教育シリーズ』

この本一冊で、公務員試験で出題される分析法、機器分析の対策が可能です。公務員試験でよく出題される、核磁気共鳴吸光・発光分析蛍光X線分析(特性X線分析も原理はほぼ同じ。入射光がX線か電子線かの違い)、クロマトグラフィ質量分析赤外分光法ラマン分光法について説明されています。これら全ての内容を、この本で学ぶことができます。

また、そこまで厚さもなく、上記分野のみであれば、毎日読むとすると1週間程度で読み終えることができます。

電気化学的分析に関しても記述があるので、興味がある方や余裕のある方は勉強してみるとよいと思います。(出題されたら点がとれますから。)

まとめ

  • NMR、IRについて知らない方は、まずNMR、IRについ勉強
  • NMR、IRスペクトルの読み取りは演習書で練習
  • 分析化学の知識問題は分析法、機器分析がまとめられた書籍で対策
  • 滴定や金属イオンの分析は一般化学の書籍で勉強

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