Accueil - Recherche par Faculté - Par enseignant - Par cours


CHIM0271-1

Chimie 3 : les matériaux : de la molécule au polymère

[ english version ]

Durée :40h Th, 50h Pr
Crédits/ECTS :
2e candidature ingénieur civil9
Titulaire(s) :Edwin De Pauw
Aperçu général : L'objectif du cours est d'expliquer le lien entre les propriétes des matériaux et celles des molécules qui les constituent. Ce lien permet de comprendre et d'élaborer les stratégies de conception des matériaux et les moyens mis en ouvre pour les réaliser.
Objectif du cours : Le cours de chimie 3 est consacré à l'intégration des concepts qui permettent de faire le lien entre structure atomique de la matière, structure des molécules et interactions et propriétés des matériaux. Il couvre les matières suivantes:
Dans les chapitres 1 et 2 est décrit le passage de la notion d'atomes à celle de molécules, en particulier dans le cas de la chimie du carbone (chimie organique). Le chapitre 3 est une introduction à la cinétique chimique (vitesse d'évolution des systèmes chimiques). Les chapitres 4, 5, 6 constituent un approfondissement des connaissances théoriques et l'application des principes de thermodynamique à la compréhension comportement des systèmes chimiques à l'équilibre avec un accent particulier sur les matériaux.

1. La liaison chimique et les forces intermoléculaires
  • Les modèles descriptifs
  • La structure spatiale des molécules
  • La description quantique de la liaison chimique
  • Les propriétés macroscopiques calculées par la description quantique
  • Le cas des molécules diatomiques
  • Le cas des molécules polyatomiques
  • La notion de spectroscopie moléculaire
  • La liaison chimique dans les solides
  • Les liaisons intermoléculaires

2. Introduction à la chimie organique
  • Le cas particulier du carbone dans le tableau périodique des éléments
  • Les liaisons chimiques du carbone
  • L'isomérie
  • Les grandes fonctions organiques
  • Les techniques spectroscopiques d'identification des molécules organiques (Résonance magnétique nucléaire, Spectrométrie de masse, Spectrométrie infra-rouge, Spectroscopie optique)
  • Les réactions chimiques en chimie organique
  • Les polymères

3. Les systèmes chimiques en évolution : cinétique chimique
  • L'expression de la vitesse de réaction
  • Les lois de vitesse et leur intégration
  • Les systèmes de réactions complexes
  • La théorie des collisions (cinétique des gaz)
  • Les réactions en solution
  • La théorie de l'état de transition
  • La catalyse
  • Les cinétiques en phase hétérogène (Langmuir)

4. Les phénomènes irréversibles
  • Le transport de chaleur
  • Le transport de matière (diffusion)
  • Le transport de matière dans un champ électrique (conductométrie)
  • La viscosité

5. Notions de thermodynamique statistique
  • Les degrés de liberté
  • La statistique de Boltzmann
  • Les composantes de la chaleur molaire : translation, rotation, vibration
  • Les fonctions de partition
  • Le calcul des grandeurs macroscopiques par la mécanique statistique : U, S
  • le potentiel chimique

6. Les transformations proches de l'équilibre
  • Le théorème de modération
  • Le théorème de la variance
  • Les diagrammes de phase des substances pures
  • Les diagrammes de phase des mélanges binaires
    (distillation, eutectique, peritectique, solubilité, lacunes de solubilité, courbes de refroidissement des mélanges)
  • Les propriétés colligatives
Pré-requis : Cours de chimie 1 et 2
Cours de Physique
Travaux pratiques : Séances de résolution de problèmes (répétitions)
Séances de Laboratoire (6)
Organisation : Cours théorique 40 heures
Exercices encadrés 30 heures
Laboratoires 20 heures
Notes de cours : Les notes de cours sont disponibles en début de cours à l'AEES.
Une copie des transprents est disponible sur demande.
Des exemples de questions sont mis sur réseau.
Evaluation : Un examen écrit de problèmes en fin de second quadrimestre
Un examen oral avec préparation écrite des questions en fin de second quadrimestre
Un examen écrit de problèmes et un examen écrit de théorie en seconde session pour les étudiants ajournés

La pondération est de 1/3 pour les problèmes et de 2/3 pour la théorie
Contacts : De Pauw Edwin e.depauw@ulg.ac.be
Secrétariat: Mmes Lamoque et Salvé: tél: +32 (0)4.3663414




ULg : Administration de l'Enseignement et des Etudiants - Affaires Académiques
Responsable de l'information : Monique Marcourt, direction A.E.E.
Date de validité des données : 8/04/2005
Réalisation SEGI