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 Objectifs
Démystification de la chimie. Faire acquérir à l'étudiant les bases d'un raisonnement scientifique, qualitatif d'abord, quantitatif ensuite, lui permettant d'analyser des phénomènes chimiques simples.
Cahier des charges
1. Dans une première partie, le cours présentera les principaux concepts dérivés de la théorie atomique classique,l la nomenclature, les principales fonctions chimiques ainsi que la méthode d'établissement de bilans de réaction et une introduction à l'analyse volumétrique afin de donner aux étudiants une préparation théorique suffisante aux exercices de TP. II. Atomistique: Résultats expérimentaux. Nature des rayonnements, spectres, effet photoélectrique et énergie d'ionisation. Niveaux d'énergie. - Aspect ondulatoire de l'électron, de Broglie, prtincipe d'incertitude, onde de probabilité. - Théorie moderne de l'atome d'hydrogène (qualitatif), les nombres quantiques, le spin. - Atomes polyélectroniques. Notion d'orbitale atomique. - Principe de Pauli. - Configuration électronique. Principe d'édification. - Distribution des électrons dans les atomes complexes, couche, loge, distribution la plus probable. - Tableau périodique (blocs s, p, d, f). - Evolution des propriétés des atomes: rayon, énergie d'ionisation, électroaffinité, effet écran. III. Liaison chimique. - Liaison ionique, énergie réticulaire. - Liaison covalente, octet, densité électronique. - Liaison dative. - Liaison covalente polaire: moment dipolaire, électronégativité, Fajans. - Valence des éléments. - Structure électronique, géométrie des molécules (Gillespie), et équivalenve en orbitales hybridées. IV. La réaction chimique: - Aspects énergétiques (loi de Hess), équilibre chimique, principes de l'évoluon des systèmes (Bertholet, Mattignon). Principe de Le Chatelier. - Aspects chimétique. V. Solutions d'électrolytes (ionophore, ionogène). VI. Les réactions acide-base (Bronsted) : - Prévision de l'avancement des réactions acide-base (dissociation, neutralisation, hydrolyse, déplacement). - Diagramme de bilan. - Notions de pH, effet d'ion commun, mélange-tampon. VII. Solubilité, dissolution, précipitation: - Energie réticulaire, chaleur de solvatation. - Produit de soluté, effet d'ion commun. - Réactions de précipitation, introduction au traitement quantitatif, précipitation sélective. - Influence de l'acidité et de la complexation sur la solubilité. VIII. Le phénomène de complexation. IX. Réactions d'oxydoréduction : - Analogies et différences avec réactions acide-base. - Influence acidité, précipitatio, complexation sur le pouvoir redox. - Potentiels redox, équation de Nernst. - Principaux oxydants et réducteurs. - Applications. X. Analyse volumétrique. XI. Synthèse industrielle en chimie minérale: Résumé de la chimie des non-métaux.
Résumé
Familiarisation avec le raisonnement scientifique, les faits chimiques et physicochimiques et les lois qui les régissent. Théorie atomique classique, bilan de réaction et mise en oeuvre des réactifs. Constitution, organisation et propriétés des atomes. Liaison chimique et géométrie des molécules. La réaction chimique: Notions de thermochimie, équilibre chimique et cinétique chimique. Solutions d'électrolytes. Réactions acide-base, complexation, précipitation et rédox. Eléments de chimie minérale. Séances de laboratoire (10): chaque étudiant prépare et réalise individuellement une expérience illustrant un thème du cours. Il rédige un rapport. Un manuel de laboratoire permet à l'étudiant de préparer chaque séance de laboratoire. Une vérification de cette préparation a lieu au début de chaque séance. Séances d'exercices (14): Résolution de problèmes théoriques et d'exercices numériques en présence d'assistants. Monitorat: Contacts individualisés avec les enseignants. Ont pour but de répondre à des questions ponctuelles et surtout d'améliorer la méthode de travail de l'étudiant.
Autres informations du cahier des charges
Pré-requis : Bonne formation "non spécialisée" dans le secondaire.
Evaluation : Le travail en cours d'année, principalement la préparation des séances de labo, est évaluée (25% de la note finale). En fin d'année, un examen écrit: 4h.
Support : Introduction à la chimie: Vol. 1 et 2,I. de Aguirre et M. van de Wiel, Ed De Boeck. Manuel de travaux pratiques.
Le cours CHIM1151 est mentionné dans les programmes suivants :
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BIOL1
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Candidature en sciences biologiques
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BIR1
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Candidature bio-ingénieur
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CHIM1
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Candidature en sciences chimiques
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GEOG1
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Candidature en sciences géographiques
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SCB11
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Première candidature polyvalente en sciences naturelles (groupe B)
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Valeurs ECTS de l'activité
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BIOL11
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Première candidature en sciences biologiques
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Obligatoire
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BIR11
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Première année du programme conduisant au grade de candidat bio-ingénieur
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(9 ECTS)
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Obligatoire
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CHIM11
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Première candidature en sciences chimiques
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Obligatoire
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GEOG11
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Première candidature en sciences géographiques
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Obligatoire
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SCB11/F
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Première candidature en sciences naturelles (groupe B) (Pharmacie)
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Obligatoire
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SCB11/G
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Première candidature en sciences naturelles (groupe B)
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Obligatoire
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Valeur ECTS par défaut
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(9 ECTS)
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