Chimie II
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Contenus
Objectif du Cours
Ce cours est dans la continuité du programme de chimie-physique enseigné dans les classes de lycée et a pour but d’approfondir les connaissances acquises sur la structure de la matière en partant de la plus petite unité qu’est l’atome pour aboutir à l’état le plus organisé de la matière qu’est l’état solide. Il met l'accent aussi sur la thermodynamique chimique nécessaire pour appréhender l’étude des réacteurs chimiques en chimie industrielle (génie industriel).
Dans ce contexte, les objectifs de cours sont :
• Utiliser les résultats expérimentaux concernant l’atome d’hydrogène pour aboutir à un modèle simplifié de la structure électronique de l’atome.
• Montrer les limites de la mécanique classique dans l’étude de l’atome conduisant ainsi à un modèle probabiliste.
• Introduire une théorie permettant de trouver la géométrie de molécules simples
• Faire le lien entre état solide et organisation de la matière en s’appuyant sur des outils géométriques.
• Introduire les principes fondamentaux de la thermodynamique chimique pour pouvoir résoudre un problème complexe d’équilibre chimique.
• Faire le lien avec le cours de thermodynamique physique
Contenu du Cours
1er cours : Rappels sur la liaison covalente.
2.ème cours : Liaison covalente délocalisée.
3.ème cours : Théorie V.S .E .P .R.
4.ème cours : Théorie V.S .E .P .R
5.ème cours : Généralités sur l’état solide.
6.ème cours : Structures cristallines compactes h.c et c.f.c.
7.ème cours : Interstices dans la structure c.f.c.
8.ème cours : Examen Partiel
9.ème cours : Introduction à la thermodynamique chimique.
10.ème cours : Premier principe-Chaleurs de réaction.
11.ème cours : Deuxième principe –Evolution d’un système
12.ème cours : Equilibre chimique-étude théorique.
13.ème cours : Equilibre chimique-étude quantitative.
14.ème cours : Lois de déplacement des équilibres chimiques.
Acquis d'Apprentissage du Cours
L’étudiant qui suivra ce cours développera les éléments de compétence suivants et sera en mesure de
1. Analyser le spectre d’émission de l’atome d’hydrogène ou d’un hydrogènoïde.
2. Faire le lien entre notion d’orbitale atomique et remplissage des couches électroniques
3. Construire un modèle théorique permettant d’aboutir à la géométrie de molécules simples.
4. Utiliser des outils mathématiques géométriques pour appréhender la notion de compacité à l’état solide dans des différentes structures.
5.Faire le lien entre les grandeurs thermodynamiques énergie interne U, enthalpie H , entropie S , enthalpie libre G pour résoudre un problème sur les équilibres chimiques.
6. Faire preuve de rigueur concernant les nombreuses notations
Méthodes d'Enseignement
- Cours magistral avec usage de l'outil informatique
- Exercices d'application
Ressources
1.Atkins P.W. 1982 - Chimie Physique - Vuibert, 1982, 2 vol., 1274 p. U-3
2.Atkins P.W. 1998 - Éléments de chimie physique - De Boeck, 512 p
3. Charlot G. 1983 - Les réactions chimiques en solution aqueuse, et caractérisation des ions - Masson, 416 p.
4. Schuffenecker, Scacchi, Proust, Foucaut, Martel et Bouchy 1991 - Thermodynamique et cinétique chimiques - Lavoisier, Tec et Doc, 436 p. U-3.
Intitulés des Sujets
| Semaine | Intitulés des Sujets |
|---|---|
| 1 | Rappels sur la liaison covalente |
| 2 | Liaison covalente délocalisée. |
| 3 | Théorie V.S .E .P .R |
| 4 | Théorie V.S .E .P .R |
| 5 | Généralités sur l’état solide. |
| 6 | Structures cristallines compactes h.c et c.f.c. |
| 7 | Interstices dans la structure c.f.c. |
| 8 | Examen Partiel |
| 9 | Introduction à la thermodynamique chimique. |
| 10 | Premier principe-Chaleurs de réaction. |
| 11 | Deuxième principe –Evolution d’un système |
| 12 | Equilibre chimique-étude théorique. |
| 13 | Equilibre chimique-étude quantitative. |
| 14 | Lois de déplacement des équilibres chimiques. |
Système d'évalution
| Activités | Numéro | Contribution |
|---|---|---|
| Contribution du contrôle continu à la note finale | 1 | 50 |
| Contribution de l'examen final à la note finale | 1 | 50 |
| Total | 2 | 100 |
| Activités | Numéro | Contribution |
|---|---|---|
| Devoir | 0 | 0 |
| Présentation | 0 | 0 |
| Examen partiel (temps de préparation inclu) | 1 | 50 |
| Projet | 0 | 0 |
| Travail de laboratoire | 0 | 0 |
| Autres travaux pratiques | 0 | 0 |
| Quiz | 0 | 0 |
| Devoir/projet de session | 0 | 0 |
| Portefeuille | 0 | 0 |
| Rapport | 0 | 0 |
| Journal d'apprentissage | 0 | 0 |
| Mémoire/projet de fin d'études | 0 | 0 |
| Séminaire | 0 | 0 |
| Autre | 0 | 0 |
| Total | 1 | 50 |
Evalution de la Compétence
| No | Objectifs Pédagogiques du Programme | Contribiton | ||||
|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | ||
| 1 | Connaissance et compréhension d’un large champ de sciences fondamentales (math, sciences physiques, …) et des concepts principaux de l’ingénierie | X | ||||
| 2 | Capacité à combiner ces connaissances théoriques et pratiques pour résoudre les problèmes d’ingénierie et offrir des solutions fiables | X | ||||
| 3 | Capacité à choisir et appliquer les méthodes d’analyse et de modélisation afin de poser, reformuler et résoudre les problèmes complexes de génie industriel | X | ||||
| 4 | Capacité à conceptualiser des systèmes complexes, process ou produits sous les contraintes concrètes afin d’améliorer leurs performances, capacité à employer les méthodes innovantes de conception | X | ||||
| 5 | Capacité à concevoir, choisir et appliquer les méthodes et les outils indispensables pour résoudre les problèmes liés à la pratique du génie industriel, capacité à utiliser les technologies de l’informatique | X | ||||
| 6 | Capacité à concevoir des expériences, recueillir et interpréter les données et analyser les résultats | X | ||||
| 7 | Capacité de travailler avec autonomie, capacité à participer à des groupes de travail multidisciplinaire et avoir un esprit d’équipe | X | ||||
| 8 | Capacité à communiquer efficacement, capacité à maitriser au moins 2 langues étrangères | X | ||||
| 9 | Conscience de la nécessité de l’amélioration continue par la formation tout au long de la vie, capacité à se tenir au courant des progrès scientifiques et technologiques, capacité à utiliser les outils de management de l’information | |||||
| 10 | Compréhension de la société et capacité à assumer des responsabilités humaines et professionnelles (adhésion aux chartes de l’ingénieur respectées pour le génie industriel, sens de l’éthique) | |||||
| 11 | Connaissance des concepts de la vie professionnelle comme la «gestion de projets », la « gestion des risques » et la « gestion du changement » | |||||
| 12 | Connaissances sur l’innovation et le développement durable | |||||
| 13 | Compréhension des valeurs globales et sociétales de santé et de sécurité et des questions environnementales liées à la pratique du génie industriel pour analyser l’impact des solutions sur la société et son environnement | |||||
| 14 | Connaissance des problèmes contemporaines de la société | |||||
| 15 | Connaissance des implications juridiques des pratiques du génie industriel | |||||
Tableau de la Charge de Travail
| Activités | Nombre | Durée | Charge totale de Travail |
|---|---|---|---|
| Durée du cours | 14 | 2 | 28 |
| Devoir | 8 | 2 | 16 |
| Examen partiel (temps de préparation inclu) | 1 | 10 | 10 |
| Examen final (temps de préparation inclu) | 1 | 12 | 12 |
| Charge totale de Travail | 66 | ||
| Charge totale de Travail / 25 | 2.64 | ||
| Crédits ECTS | 3 | ||