Eléments de cristallographie et de spectroscopie moléculaire (partie Eléments de cristallographie)

Enseignants

Filinchuk Yaroslav;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

base de connaissances algébriques

Thèmes abordés

- Les élément de symétrie
- Réseau cristallin
- Groupes ponctuels
- Groupes d'espace
- Utilisation des Tables Internationales de Cristallographie
- Principes de diffraction, l'espace réciproque
- Intensité diffractée par un cristal
- Diffraction sur monocristaux, diffraction de poudre- Les méthodes et les instruments expérimentales
- Information obtenue par la diffraction- Introduction à la chimie structurale, contribution de la cristallographie dans la connaissance de la chimie

 

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	- compréhension raisonnée de la symétrie et en particulier de la symétrie moléculaire - compréhension des fondements des méthodes modernes d'analyse cristallographique et des résultats qu'elles permettent d'obtenir

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

Symétrie

1. Introduction, molécules et cristaux, les éléments de symétrie
2. Groupes ponctuels, chiralité
3. Translation, groupes du plan, réseau cristallin, les éléments de symétrie périodique
4. Groupes spatiaux, Tables Internationales de Cristallographie

Méthodes

1. Rayons X, neutrons, principes de diffraction, l'espace réciproque
2. Facteur de structure, synthèse de Fourier, problème de phase
3. Information obtenue par la diffraction
4. Méthodes de diffraction: monocristaux et polycristaux (poudres)
5. Résolution des structures, identification des composés connus et inconnus
6. Affinement des structures cristallines
7. Présentation des logiciels modernes (CrysAlis, Fullprof, Shelx, Fox)

Résultats

1. Utilisation et présentation des résultats, interprétation des données de la littérature
2. Introduction à la chimie structurale 
3. Chimie par la diffraction: études in-situ
4. Les grands "instruments" - synchrotrons et sources des neutrons: les grand possibilités Symétrie+
   1.              Les tables de caractères, les représentations irréductibles
   

Méthodes d'enseignement

Le cours est donné avec l'utilisation des présentations PowerPoint, disponible à l'iCampus. Le cour comprend également la démonstration des logiciels et l'utilisation de matériel interactif. Des exercices sont prévus pour faciliter la compréhension.
Exercices:
1.           Groupes ponctuels
2.           Réseaux. Groupes du plan. Plan de glissement
3.           Groupes spatiaux
4.           Les exercices pratiques dans le laboratoire: diffraction sur monocristaux, de poudre
            Description et comparaison des structures cristallines. Les types de structure

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

examen oral avec un préparation écrite. Il comprend deux questions théoriques: l'une avec préparation écrite et l'autre sans préparation (total de 15 points). La partie pratique est examinée par l'ingénieur, Dr. Koen Robeyns, et elle est évaluée avec un maximum de 5 point. Un point de plus les étudiants peuvent obtenir pour le travail créatif à domicile.

Autres infos

Compétences à acquérir:
- compréhension raisonnée (savoir d'expliquer) de la symétrie et en particulier de la symétrie moléculaire
- compréhension des fondements des méthodes modernes d'analyse cristallographique et des résultats qu'elles permettent d'obtenir

Ressources
en ligne

http://symmetry.otterbein.edu/ - guide interactif sur la symétrie moléculaire
http://escher.epfl.ch/mobile/ - cristallographie sur un téléphone portable, groupes périodiques 2D
http://nanocrystallography.research.pdx.edu/index.py/links - collection des liens utiles
http://escher.epfl.ch/eCrystallography/ - cours électronique de cristallographie

Bibliographie

1.     J.-J. Rousseau, A. Gibaud, Cristallographie géométrique et radiocristallographie (Dunod, 3e édition, 2007).
2.     R. Tilley, Crystals and crystal structures (Wiley, 2006).

Faculté ou entité
en charge

CHIM