Objectifs (en termes de compétences)

Savoir : Concepts permettant de comprendre les phénomènes physico-chimiques propres aux systèmes dispersés (surfaces, colloïdes, systèmes nanométriques ou supramoléculaires) et leur incidence sur le comportement à l'échelle macroscopique.

Savoir faire et attitude : Capacité à faire la liaison entre les phénomènes à différentes échelles (nano, micro, macro). Eveil de la curiosité quant à la compréhension de la matière et au lien avec l'application (matériaux, aliments, systèmes vivants; sol et environnement; industrie chimique).

Objet de l'activité (principaux thèmes à aborder)

Vue d'ensemble des systèmes colloïdaux et des types d'interfaces
Théorie cinétique des systèmes colloïdaux : concepts et applications
Energie de surface : concepts et applications
Adsorption : concepts et applications
Phénomènes de membrane : concepts et portée
Interfaces chargées : modèles physico-chimiques
Interaction entre surfaces : concepts et applications

Résumé : Contenu et Méthodes

Introduction : vue d'ensemble des systèmes colloïdaux et des types d'interfaces.Théorie cinétique des systèmes dispersés : sédimentation, centrifugation, diffusion, mouvement Brownien.Energie de surface : tension superficielle, équation de Laplace, mouillage - capillarité - adhésion - cohésion - dispersion, porosimétrie à mercure, illustrations.Complément de thermodynamique des solutions : équation de Gibbs-Duhem, pression osmotique.Adsorption à partir d'une solution : propriétés des monocouches, notion d'adsorption, équation d'adsorption de Gibbs, isotherme de Langmuir, illustrations.Equilibre de Donnan : distribution des ions, pression osmotique, potentiel, relation avec l'électrochimie classique, illustrations.Propriétés des surfaces chargées : origine de la charge, modèles physique et chimique de la double couche, interactions entre particules et problème de la stabilité des systèmes colloïdaux.

Autres informations (Pré-requis, Evaluation, Support, ...)

Pré-requis : Physique générale, Chimie générale, Introduction à la thermodynamique (sens de l'enthalpie libre)

Evaluation : Examen écrit avec question à livre ouvert

Support : Support écrit variable suivant le chapitre (livre, notes du professeur; anglais pour une bonne part)

Autres crédits de l'activité dans les programmes