2021-2022 / CHIM0739-1

Chimie physique

Thermodynamique

Electrochimie

Durée

Thermodynamique : 20h Th, 20h Pr, 15h TD
Electrochimie : 20h Th, 10h Pr, 10h TD

Nombre de crédits

 Bachelier en sciences chimiques8 crédits 

Enseignant

Thermodynamique : Loïc Quinton
Electrochimie : Loïc Quinton

Coordinateur(s)

Loïc Quinton

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

1. Thermodynamique chimique- Introduction
Introduction et Definitions
Grandeurs Thermodynamiques
Premier Principe: Energie interne, Travail, Chaleur, Fonction d'Etat, Equilibre et réversibilité thermodynamique, Enthalpie
Deuxième et Troisième Principes 
Energie libre et Enthalpie libre.
Le potentiel chimique
2. Les changements d'état des substances pures
Introduction
Conditions d'équilibre entre phases
Equilibres de Phases et Diagrammes de phase: transition solide-liquide, transition liquide-vapeur, règle de Trouton et diagrame de Clapeyron, transistion solide vapeur, transition solide-solide (allotropie) 
La règle des phases: variance
3. Les changements d'état des mélanges
Introduction
La Thermodynamique des mélanges de gaz
La Thermodynamique des mélanges de liquides: potentiel chimique de liquides, loi de Raoult, loi de Henry, activités chimiques du solvant et du soluté
Les propriétés colligatives: élévation ébullioscopiques, abaissement du poind de fusion, osmose et pression osmotique. 
La solubilité
Coefficient de partage
Pression de vapeur d'une solution binaire idéale
Grandeurs Thermodynamiques de mélanges de solutions binaires réelles
Pression de vapeur d'une solution binaire réelle
4. Diagramme d'enthlapie libre et diagrammes de phases des systèmes binaires
Stabilité des solutions
Systèmes binaires liquide-vapeur, liquide-solide 
5. Diagramme des phases des système ternaires
6. Les Equilibres Chimiques
7. 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 éléctrolytes forts, les électrolytes faibles
Les nombres de transport

Les piles et accumulateurs
Les titrages électrochimiques (optionnel)

Thermodynamique

1. Thermodynamique chimique- Introduction
Introduction et Definitions
Grandeurs Thermodynamiques
Premier Principe: Energie interne, Travail, Chaleur, Fonction d'Etat, Equilibre et réversibilité thermodynamique, Enthalpie
Deuxième et Troisième Principes 
Energie libre et Enthalpie libre.
Le potentiel chimique

2. Les changements d'état des substances pures
Introduction
Conditions d'équilibre entre phases
Equilibres de Phases et Diagrammes de phase: transition solide-liquide, transition liquide-vapeur, règle de Trouton et diagrame de Clapeyron, transistion solide vapeur, transition solide-solide (allotropie) 
La règle des phases: variance
3. Les changements d'état des mélanges
Introduction
La Thermodynamique des mélanges de gaz
La Thermodynamique des mélanges de liquides: potentiel chimique de liquides, loi de Raoult, loi de Henry, activités chimiques du solvant et du soluté
Les propriétés colligatives: élévation ébullioscopiques, abaissement du poind de fusion, osmose et pression osmotique. 
La solubilité
Coefficient de partage
Pression de vapeur d'une solution binaire idéale
Grandeurs Thermodynamiques de mélanges de solutions binaires réelles
Pression de vapeur d'une solution binaire réelle
4. Diagramme d'enthlapie libre et diagrammes de phases des systèmes binaires
Stabilité des solutions
Systèmes binaires liquide-vapeur, liquide-solide 
5. Diagramme des phases des système ternaires
6. Les Equilibres Chimiques

Electrochimie

1. Thermodynamique chimique- Introduction
Introduction et Definitions
Grandeurs Thermodynamiques
Premier Principe: Energie interne, Travail, Chaleur, Fonction d'Etat, Equilibre et réversibilité thermodynamique, Enthalpie
Deuxième et Troisième Principes 
Energie libre et Enthalpie libre.
Le potentiel chimique
2. Les changements d'état des substances pures
Introduction
Conditions d'équilibre entre phases
Equilibres de Phases et Diagrammes de phase: transition solide-liquide, transition liquide-vapeur, règle de Trouton et diagrame de Clapeyron, transistion solide vapeur, transition solide-solide (allotropie) 
La règle des phases: variance
3. Les changements d'état des mélanges
Introduction
La Thermodynamique des mélanges de gaz
La Thermodynamique des mélanges de liquides: potentiel chimique de liquides, loi de Raoult, loi de Henry, activités chimiques du solvant et du soluté
Les propriétés colligatives: élévation ébullioscopiques, abaissement du poind de fusion, osmose et pression osmotique. 
La solubilité
Coefficient de partage
Pression de vapeur d'une solution binaire idéale
Grandeurs Thermodynamiques de mélanges de solutions binaires réelles
Pression de vapeur d'une solution binaire réelle
4. Diagramme d'enthlapie libre et diagrammes de phases des systèmes binaires
Stabilité des solutions
Systèmes binaires liquide-vapeur, liquide-solide 
5. Diagramme des phases des système ternaires
6. Les Equilibres Chimiques
7. 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 éléctrolytes forts, les électrolytes faibles
Les nombres de transport

Les piles et accumulateurs
Les titrages électrochimiques (optionnel)<br /><br /> 1. Thermodynamique chimique- Introduction
Introduction et Definitions
Grandeurs Thermodynamiques
Premier Principe: Energie interne, Travail, Chaleur, Fonction d'Etat, Equilibre et réversibilité thermodynamique, Enthalpie
Deuxième et Troisième Principes 
Energie libre et Enthalpie libre.
Le potentiel chimique

2. Les changements d'état des substances pures
Introduction
Conditions d'équilibre entre phases
Equilibres de Phases et Diagrammes de phase: transition solide-liquide, transition liquide-vapeur, règle de Trouton et diagrame de Clapeyron, transistion solide vapeur, transition solide-solide (allotropie) 
La règle des phases: variance
3. Les changements d'état des mélanges
Introduction
La Thermodynamique des mélanges de gaz
La Thermodynamique des mélanges de liquides: potentiel chimique de liquides, loi de Raoult, loi de Henry, activités chimiques du solvant et du soluté
Les propriétés colligatives: élévation ébullioscopiques, abaissement du poind de fusion, osmose et pression osmotique. 
La solubilité
Coefficient de partage
Pression de vapeur d'une solution binaire idéale
Grandeurs Thermodynamiques de mélanges de solutions binaires réelles
Pression de vapeur d'une solution binaire réelle
4. Diagramme d'enthlapie libre et diagrammes de phases des systèmes binaires
Stabilité des solutions
Systèmes binaires liquide-vapeur, liquide-solide 
5. Diagramme des phases des système ternaires
6. Les Equilibres Chimiques

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Ce cours de Bac2 approfondit les matières vues au cours de Chimie Générale I et s'ouvre vers des matières plus conceptuelles.
Il couvre les matières suivantes:
Thermodynamique: introduction des concepts et des grandeurs
Changement d'état de subtances pures et en mélange.
Diagramme de phase des systèmes simples, binaires et ternaires. 
Electrochimie et cinétique: introductions et bases

Thermodynamique

Ce cours de Bac2 approfondit les matières vues au cours de Chimie Générale I et s'ouvre vers des matières plus conceptuelles.
Il couvre les matières suivantes:
Thermodynamique: introduction des concepts et des grandeurs
Changement d'état de subtances pures et en mélange.
Diagramme de phase des systèmes simples, binaires et ternaires. 

Electrochimie

Ce cours de Bac2 approfondit les matières vues au cours de Chimie Générale I et s'ouvre vers des matières plus conceptuelles.
Il couvre les matières suivantes:
Thermodynamique: introduction des concepts et des grandeurs
Changement d'état de subtances pures et en mélange.
Diagramme de phase des systèmes simples, binaires et ternaires. 
Electrochimie et cinétique: introductions et bases<br /><br /> Ce cours de Bac2 approfondit les matières vues au cours de Chimie Générale I et s'ouvre vers des matières plus conceptuelles.
Il couvre les matières suivantes:
Thermodynamique: introduction des concepts et des grandeurs
Changement d'état de subtances pures et en mélange.
Diagramme de phase des systèmes simples, binaires et ternaires. 

Savoirs et compétences prérequis

Bonne bases en chimie générale (niveau premier Bac).

Thermodynamique

Bonne bases en chimie générale (niveau premier Bac).

Electrochimie

Bonne bases en chimie générale (niveau premier Bac).<br /><br /> Bonne bases en chimie générale (niveau premier Bac).

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Partim Thermodynamique: enseignement en présentiel
20h de théorie, 20h de répétitions et 15h de laboratoire
 
Partim Electrochimie: enseignement en présentiel
20h de théorie, 10h de répétitions et 10h de laboratoire
 

Thermodynamique

Partim Thermodynamique: enseignement en présentiel
20h de théorie, 20h de répétitions et 15h de laboratoire  

Electrochimie

Partim Thermodynamique: enseignement en présentiel
20h de théorie, 20h de répétitions et 15h de laboratoire
 
Partim Electrochimie: enseignement en présentiel
20h de théorie, 10h de répétitions et 10h de laboratoire
 <br /><br /> Partim Thermodynamique: enseignement en présentiel
20h de théorie, 20h de répétitions et 15h de laboratoire  

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Chimie générale Partim II, , Loïc Quinton
Livre de référence: Physical Chemistry, P. Atkins
Slides de cours déposées au fur et à mesur sur e-Campus. 

Thermodynamique

Chimie générale Partim II, , Loïc Quinton
Livre de référence: Physical Chemistry, P. Atkins
Slides de cours déposées au fur et à mesur sur e-Campus. 

Electrochimie

Chimie générale Partim II, , Loïc Quinton
Livre de référence: Physical Chemistry, P. Atkins
Slides de cours déposées au fur et à mesur sur e-Campus. <br /><br /> Chimie générale Partim II, , Loïc Quinton
Livre de référence: Physical Chemistry, P. Atkins
Slides de cours déposées au fur et à mesur sur e-Campus. 

Modalités d'évaluation et critères

L'évaluation portera sur le cours théorique, les exercices et le contenu des laboratoires.
La réussite du cours sera attribuée à tout étudiant ayant obtenu une note globale minimale de  10,00/20.

Thermodynamique

L'évaluation portera sur le cours théorique, les exercices et le contenu des laboratoires.
La réussite du cours sera attribuée à tout étudiant ayant obtenu une note globale minimale de  10,00/20.
Modalité d'évaliation arrêtée le 9/12/2020 : examen écrit en présentiel

Electrochimie

L'évaluation portera sur le cours théorique, les exercices et le contenu des laboratoires.
La réussite du cours sera attribuée à tout étudiant ayant obtenu une note globale minimale de  10,00/20.<br /><br /> L'évaluation portera sur le cours théorique, les exercices et le contenu des laboratoires.
La réussite du cours sera attribuée à tout étudiant ayant obtenu une note globale minimale de  10,00/20.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Enseignants :
Prof. Loïc Quinton, loic.quinton@uliege.be Laboratory of Mass Spectrometry  MolSys Research Unit Allée du six Aout 11 - Quartier Agora - Liège Université B4000 -Liège 1 - Belgium Tel +0032 4 366 3679 
Assistants Responsables :
Wendy Muller, wmuller@student.uliege.be 
Vincent Natalis, vincent.natalis@uliege.be 

Thermodynamique

Enseignants :
Prof. Loïc Quinton, loic.quinton@uliege.be Laboratory of Mass Spectrometry  MolSys Research Unit Allée du six Aout 11 - Quartier Agora - Liège Université B4000 -Liège 1 - Belgium Tel +0032 4 366 3679 
Assistants Responsables :
Wendy Muller, wmuller@student.uliege.be
Vincent Natalis, vincent.natalis@uliege.be 

Electrochimie

Enseignants :
Prof. Loïc Quinton, loic.quinton@uliege.be Laboratory of Mass Spectrometry  MolSys Research Unit Allée du six Aout 11 - Quartier Agora - Liège Université B4000 -Liège 1 - Belgium Tel +0032 4 366 3679 
Assistants :
Wendy Muller, wmuller@student.uliege.be 
Vincent Natalis, vincent.natalis@uliege.be