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UE4 - Physico-Chimie

UE4 - Physico-Chimie

En pratique :

Volume horaire de cours : 23
Volume horaire global de TD : 26
Volume horaire global de TP : 4
Langue principale : français
Nombre de crédits européens : 7

Description du contenu de l'enseignement

Module 1 : Thermochimie
Rappels : Système thermodynamique. Etat thermodynamique-Transformations. Variables d’état, équations d’état. Outils mathématiques.
Premier principe de la thermodynamique : Gaz parfait, énergie interne, échanges de chaleur, énoncé du premier principe, enthalpie, application aux réactions chimiques. Deuxième principe de la thermodynamique : Enoncé du second principe. Entropie. Critère d’évolution spontanée. Enthalpie libre. Influence de la température sur l’enthalpie. Equation de Gibbs-Helmholtz.
Expression de l’enthalpie libre pour des systèmes gazeux homogènes, des systèmes en solution et des systèmes hétérogènes. Equilibre chimique. Constante d’équilibre. Calcul de la composition d’un système chimique à l’équilibre. Déplacement des équilibres. Loi de Le Chatelier

Module 2 : Chimie théorique
Notions sur les opérateurs. Postulats de la mécanique quantique et équation de Schrödinger. Systèmes hydrogénoïdes. Solutions de l’équation de Schrödinger. Probabilité de présence. Densité de probabilité de présence volumique et radiale. Surfaces d’isodensité et représentation des orbitales atomiques. Atomes polyélectroniques et les différentes méthodes d’approximation. Approximation zéro, méthode des perturbations et méthode des variations appliquées à des systèmes atomiques à deux électrons. Approximation des électrons indépendants. Méthode des constantes d’écran de Slater.
Principes fondamentaux de l’étude des systèmes moléculaires. Les orbitales moléculaires dans l’approximation CLOA (Combinaison Linéaire des Orbitales Atomiques). Application aux molécules diatomiques homonucléaires. Diagrammes d’interactions orbitalaires. Notions d’orbitales liantes, non liantes et antiliantes. Règle générale de stabilité. Ordre de liaison.


Compétences à acquérir

Module1 : Faire découvrir aux étudiants les différents types de transformations (réversibles, irréversibles…) et les concepts de base des échanges de chaleurs et d’énergies utilisés en thermodynamique.

Module2 : Donner de bonnes bases en mécanique quantique permettant de comprendre la structure électronique des atomes et des molécules diatomiques homonucléaires.

Compétences acquises :
Module1 : Vocabulaire de la thermodynamique, Application du premier et du second principe de la thermodynamique aux réactions chimiques

Module2 : À l’issue du cours et des travaux dirigés, l’étudiant sera capable de comprendre la structure électronique des atomes et des molécules simples. L’objectif étant de pouvoir utiliser ces connaissances pour mieux comprendre les enseignements dispensés dans les autres UE de la Licence de chimie.


Modalités pédagogiques

  • en présence

Discipline

Thermodynamique
Chimie théorique


Pré-requis

Profils attendus

Thermochimie (L1 - UE Chimie 2) : Outils mathématiques, dérivées partielles, premier principe de la thermodynamique.