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UE5 - Cinétique et Electrochimie

UE5 - Cinétique et Electrochimie

En pratique :

Volume horaire de cours : 26
Volume horaire global de TD : 13
Volume horaire global de TP : 18
Langue principale : français
Nombre de crédits européens : 6

Description du contenu de l'enseignement

Cours d’électrochimie :
L’objectif est de définir les concepts (activité des ions, conductivités ioniques, potentiel électrochimique) et les lois électrochimiques nécessaire à la compréhension d’un processus électrochimique hétérogène : métal (électrode) / solution.
Travaux dirigés : Le contenu de chaque séance est un ensemble d’exercices d’applications du cours. Le choix s’appuient sur les thèmes fort qu’il est nécessaire de posséder en vue de l’année suivante, master 1 ou/et préparation aux concours (ex : CAPES)
Travaux pratiques : Les travaux pratiques se partagent en 5 séances de 3h40. Les quatre premières séances réalisées en binôme d’étudiants reposent sur deux à trois applications pratiques développant les thèmes majeurs du cours d’électrochimie (3 séances) et du cours de cinétique (1 séance).
La cinquième séance est un examen individuel (mise en situation de chaque étudiant) portant sur les quatre premières manipulations.

-Cours de cinétique :
les objectifs poursuivis sont : a) fournir les notions et les critères pour l’étude des réactions simples et des réactions complexes (parallèles, consécutives, opposées) et de la catalyse ; b) donner des exemples d’application des méthodes expérimentales, chimiques et physiques, appliquées à la cinétique ; c) établir les liens entre l’approche macroscopique, fondée essentiellement sur les équations cinétiques formelles correspondant aux différents ordres, et l’approche microscopique en s’appuyant sur les mécanismes de réaction et la théorie des collisions.
Travaux dirigés : cet enseignement est réparti en quatre séances et son but est l’application des notions de cours au traitement de données expérimentales. Les exercices proposés porteront sur le calcul de constantes de vitesse, d’énergies d’activation et d’ordres partiels et globaux de réaction pour ce qui concerne les réactions simples. Des applications concernant les trois types de réactions complexes et les deux types de mécanismes de réaction (par stade ou en chaîne) seront aussi proposées.
Travaux pratiques : leur visée est l’application de la méthodologie à l’étude cinétique expérimentale de réactions. Au cours de la séance prévue, une réaction sera étudiée par méthode chimique (« horloge » à diiode) et une seconde par méthode physico-chimique (pH-métrie d’une solution).


Compétences à acquérir

- Cours d’électrochimie :
Compétences acquises : L'étudiant doit : Etre capable d’appréhender l’agencement d’une solution électrolytique en relation avec les interactions entre ions et leur déplacement dans un champ électrique. Etre capable de définir les notions d’énergie électrique et de potentiel électrochimique. Etre capable de diffécencier les systèmes électrochimiques en équilibre (courant nul) des systèmes électrochimiques en non équilibre (courant non nul).

-Cours de cinétique :
Compétences acquises : à l’issue du cours, l’étudiant devrait être capable de : a) déterminer l’ordre global de réaction à partir d’un ensemble de données expérimentales en appliquant différentes méthodes (intégrale, graphique, dégénérescence de l’ordre, vitesse initiale, et temps de demi-réaction) ; b) vérifier la compatibilité entre un mécanisme de réaction proposé et l’ordre global de réaction en appliquant l’approximation de l’état quasi-stationnaire (AEQS) et le principe de l’étape limitante ; c) comprendre et évaluer le rôle de la catalyse homogène et hétérogène sur la vitesse de réaction.
 


Discipline

Electrochimie
Cinétique


Pré-requis

Profils attendus

Notions de chimie générale et de chimie physique. Calculs différentiel et intégral.