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| CHIM0275-3 | Chimie physique I
- Thermodynamique et électrochimie
- Introduction à la spectroscopie
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| Durée : | Thermodynamique et électrochimie : 40h Th, 30h Pr, 25h REPE
Introduction à la spectroscopie : 20h Th, 15h REPE
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| Nombre de crédits : |
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| Nom du professeur : | Thermodynamique et électrochimie : Edwin De Pauw
Introduction à la spectroscopie : Bernard Leyh
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Langue(s) du cours :
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| Langue française |
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Contenus du cours :
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| Thermodynamique et électrochimie
1. Thermodynamique chimique, approche microscopique
Les degrés de liberté
Les composantes de la chaleur molaire : translation, rotation, vibration
La loi de Boltzmann
Le potentiel chimique et équilibre
2. Les transformations à 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, ternaires (distillation, eutectique, péritectique, solubilité, lacunes de solubilité, courbes de refroidissement des mélanges)
Les propriétés colligatives
3. Electrochimie
Potentiométrie
Les réactions rédox
Description thermodynamique des réactions d'électrode (équation de Nernst)
Les potentiels normaux d'électrode
Les activités en solution ionique (Debye-Huckel)
Les types d'électrodes
Conductométrie
Le phénomène de conduction électrique en solution (loi d'Ohm en solution)
La loi de migration indépendante des ions
Les électrolytes forts, les électrolytes faibles
Les nombres de transport
Les piles et accumulateurs
Les titrages électrochimiques (optionnel)
 | | Thermodynamique et électrochimie |
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| Thermodynamique et électrochimie
1. Thermodynamique chimique, approche microscopique
Les degrés de liberté
Les composantes de la chaleur molaire : translation, rotation, vibration
La loi de Boltzmann
Le potentiel chimique et équilibre
2. Les transformations à 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, ternaires (distillation, eutectique, péritectique, solubilité, lacunes de solubilité, courbes de refroidissement des mélanges)
Les propriétés colligatives
3. Electrochimie
Potentiométrie
Les réactions rédox
Description thermodynamique des réactions d'électrode (équation de Nernst)
Les potentiels normaux d'électrode Les activités en solution ionique (Debye-Huckel)
Les types d'électrodes
Conductométrie
Le phénomène de conduction électrique en solution (loi d'Ohm en solution)
La loi de migration indépendante des ions
Les électrolytes forts, les électrolytes faibles
Les nombres de transport
Les piles et accumulateurs
Les titrages électrochimiques (optionnel) |
| | Introduction à la spectroscopie |
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| Introduction aux notions de base de mécanique quantique et à la spectroscopie moléculaire: (i) Naissance de la mécanique quantique; (ii) L'équation de Schrödinger et le modèle de la particule dans la boîte; (iii) Postulats de la mécanique quantique; (iv) L'effet tunnel: principe et applications; (v) Théorie quantique des moments cinétiques; (vi) Spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN); (vii) Spectroscopie vibrationnelle dans l'infrarouge. Il s'agit d'un cours de base destiné à faciliter l'accès des étudiants aux utilisations de la spectroscopie dans les cours de chimie organique, inorganique et analytique. |
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Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) du cours :
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| Thermodynamique et électrochimie
Le cours de Chimie physique (2 Bac) approfondit les matières vues au cours de Chimie générale (1 Bac) et s'ouvre vers des matières plus conceptuelles.
Il couvre les matières suivantes:
Dans le chapitre 1, on approfondit les connaissances en thermodynamique de manière à bien ancrer la compréhension des grandes fonctions du point de vue macroscopique tout en introduisant une description microscopique.
Ces connaissances sont appliquées aux systèmes à l'équilibre (chapitre 2).
Le cours est ensuite consacré aux aspects thermodynamiques et cinétiques de l'électrochimie (chapitre 3). 10 heures de cours sont consacrées à une introduction à la thermodynamique en conditions extrêmes
| | Thermodynamique et électrochimie |
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| Thermodynamique et électrochimie
Le cours de Chimie Physique vise à étendre les concepts introduits dans le cours de Chimie générale afin de les généraliser et de présenter leurs applications.
Le cours est divisé en trois chapitre.
Le premier vise à établir des bases solides en thermodynamique, en ce compris dans ses aspects microscopiques. Ces concepts sont appliqués au chapitre 2 aux situations d'équilibre notamment dans le cas des mélanges binaires et ternaires. Le chapitre 3 présente la thermodynamique et la cinétique de l'électrochimie. |
| | Introduction à la spectroscopie |
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| A l'issue du cours, l'étudiant doit être capable
(i) d'expliquer les principes de mécanique quantique sur lesquels reposent les techniques de spectroscopie
(ii) d'extraire, dans des cas de difficulté moyenne, un maximum d'informations de résultats d'expériences spectroscopiques. |
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Prérequis et corequis / Modules de cours optionnels recommandés :
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| Thermodynamique et électrochimie
Bonnes bases en chimie générale (niveau premier Bac).
| | Thermodynamique et électrochimie |
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| Niveau de base en Chimie générale |
| | Introduction à la spectroscopie |
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| Cours de chimie et de physique de 1ère année de bachelier. |
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Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
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| | Thermodynamique et électrochimie |
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| 40 h de cours théorique, 25 heures de répétitions et 30 heures de laboratoire. Organisation de répétitions libres et de questions-réponses libres à la fin du cours théorique. Organisation de séances de révision en fin de cours. |
| | Introduction à la spectroscopie |
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| Il n'y a pas de laboratoires associés à ce cours. Des séances de travaux dirigés seront consacrées à la résolution d'exercices et à l'approfondissement de certains points de théorie. |
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Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
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| Thermodynamique et électrochimie
40 h de cours théorique, 25 heures de répétitions et 30 heures de laboratoire.
Organisation de répétitions libres et de questions-réponses libres à la fin du cours théorique.
Organisation de séances de révision en fin de cours.
| | Thermodynamique et électrochimie |
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| Cours en présentiel
Présence aux laboratoires obligatoire |
| | Introduction à la spectroscopie |
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| 10 leçons de deux heures au second quadrimestre (théorie)
Plusieurs séances de résolution d'exercices (15h au total) |
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Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
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| Thermodynamique et électrochimie
Chimie générale II , E . De Pauw
Physical Chemistry, P. Atkins
| | Thermodynamique et électrochimie |
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| Notes de cours écrites
Documentation électronique
Physical Chemistry, P. Atkins |
| | Introduction à la spectroscopie |
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| Des notes de cours sont disponibles. Le cours oral est présenté au tableau. |
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Modalités d'évaluation et critères :
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| Thermodynamique et électrochimie
L'évaluation portera sur le cours théorique, les exercices et le contenu des laboratoires.
| | Thermodynamique et électrochimie |
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| L'évaluation portera sur le cours théorique (examen écrit et interrogation orale), les exercices (interrogations et examen écrit) et le contenu des laboratoires (évaluation par interrogation et travail au laboratoire) |
| | Introduction à la spectroscopie |
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| Une interrogation dispensatoire d'exercices (théoriques et numériques) est organisée à la fin du cours.
Examen écrit (exercices) (pour les étudiant-e-s non dispensé-e-s) et examen oral (théorie) (pour tou-te-s) en session.
Pour obtenir une cote globale supérieure ou égale à 8/20 pour le cours CHIM0275-3, il est nécessaire d'obtenir au moins 8/20 pour les deux partim séparément (CHIM0275-B-a et CHIM0275-C-a). |
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Remarques organisationnelles :
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| | Thermodynamique et électrochimie |
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| Voir horaires facultaires |
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Contacts :
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| Thermodynamique et électrochimie
Enseignant : De Pauw Edwin
e.depauw@ulg.ac.be
tél: 3663415
Secrétariat : Danielle Salvé
d.salve@ulg.ac.be
tél: 3663414
Assistant: Pierre Colson
Pierre.Colson@ulg.ac.be
tél: 3663435
| | Thermodynamique et électrochimie |
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| e.depauw@ulg.ac.be |
| | Introduction à la spectroscopie |
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| Bernard Leyh, Laboratoire de Dynamique Moléculaire, Département de Chimie, Bâtiment B6c, Bureau R77, Labo S48 - Tél : 04/3663425 - E-mail : Bernard.Leyh@ulg.ac.be
(dbalbeur@ulg.ac.be) |
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