2017/2018. Syllabus : Chimie1 «Structure de la matière» Niveau L1/ST

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1 2017/2018 Syllabus : Chimie1 «de la» Niveau L1/ST Arrêté n 778 du 08 Juillet 2017 Fixant les modalités d application de l article 23 du décret exécutif n du 27 Rabie Ethani 1429 correspondant au 03 mai 2008, portant statut particulier de l enseignant chercheur Unité d enseignement : UEF 1.1 Matière : de la ( 06 crédits, Coefficient 3) VHS: 67h30 min (Cours: 45h, TD: 22h30 min) Semestre : Responsables de la : DELLALI Mohamed Bureau : Au niveau du Département ST Courriel : m.dellali@univhb-chlef.dz QU EST-CE QUE LA CHIMIE? La chimie est une science qui a pour objet l étude de la et de ses transformations. Dans cette optique le chimiste effectue des expériences dans lesquelles il analyse les produits obtenus au cours de réactions. Par ces expériences, il découvre le comportement de la qu il cherchera ensuite à expliquer et à comprendre. Des Résultats de ses expériences, le chimiste dégage des lois générales. L analyse de ces lois l amène à formuler des hypothèses qui débouchent ainsi sur une théorie. La compréhension du comportement de la permettra par la suite aux chimistes de prévoir si une réaction est possible ou non ; quand elle est possible ; pourquoi elle est possible ; comment elle est possible. Un exemple de cette démarche scientifique, que nous examinerons dans le cours, est fourni par le développement de la théorie atomique et moléculaire. OBJECTIFS DE L'ENSEIGNEMENT : Au cours du 1er semestre universitaire, il convient d apporter aux étudiants des éléments de décision quant à leur orientation future. L apport de connaissances nouvelles sera volontairement limité. Le programme proposé reprend des notions déjà abordées dans le secondaire. Deux objectifs seront poursuivis : Formaliser ces notions essentielles en montrant que la chimie est susceptible de déductions logiques et rigoureuses ; Aider l étudiant à s adapter aux méthodes pédagogiques actuellement utilisées à l Université (prises de notes, recherche de documents, etc.). 1

2 CONTENU DE LA MATIERE : Chapitre 1: Notions Fondamentales de la : (02 semaines) - Etats et Caractéristiques macroscopiques des états de la - Changements d états de la - Notions d atome, molécule, mole et Nombre d Avogadro - Unité de masse atomique, masse molaire atomique et moléculaire, volume molaire - Loi pondérale : Conservation de la masse (Lavoisier), réaction chimique - Aspect qualitatif de la - Aspect quantitatif de la - Lois des solutions diluées : Lois de Raoult. Chapitre 2 : Principaux Constituants de la : (03 semaines) - Expérience de Faraday : relation entre la et l électricité - Mise en évidence des et donc de et quelques propriétés physiques (masse et charge) - Modèle planétaire de Rutherford - Présentation et Caractéristiques de (Symbole, numéro atomique Z, numéro de masse A, nombre de protons, neutrons et électrons) - Isotopie et abondance relative des différents isotopes - Séparation des isotopes et détermination de la masse atomique et de la masse moyenne d un atome : Spectrométrie de masse, Spectrographe de Bainbridge - Energie de liaison et de cohésion des noyaux - Stabilité des noyaux. Chapitre 3 : Radioactivité Réactions Nucléaires : (01 semaine) - Radioactivité naturelle (Rayonnement) - Radioactivité artificielle et les réactions nucléaires - Cinétique de la désintégration radioactive - Applications de la radioactivité. Chapitre 4: : (04 semaines) - Dualité onde-corpuscule - Interaction entre la lumière et la - Bohr : atome d hydrogène - L atome d hydrogène en mécanique ondulatoire - Atomes poly électroniques en mécanique ondulatoire : - Configuration électronique des éléments : règle de Klechkowsky 2

3 Chapitre 5 : La Classification Périodique des éléments : (02 semaines) - Classification périodique de D.Mendeleiev - Classification périodique moderne - Le tableau périodique - Evolution et périodicité des propriétés physico-chimiques des éléments - Calcul des rayons (atomique et ionique), les énergies d ionisations successives, affinité électronique et l électronégativité (échelle de Mulliken) par les règles de Slater. Chapitre 6 : Liaisons Chimiques : (03 semaines) - La liaison covalente dans la théorie de Lewis - La liaison covalente polarisée, moment dipolaire et caractère ionique partielle de la liaison - Géométrie des molécules : théorie de Gillespie ou VSEPR - La liaison chimique dans le modèle quantique : - Théorie des orbitales moléculaires - Généralisation aux molécules diatomiques homo-nucléaires et hétéro-nucléaires - Molécules poly atomiques ou théorie de l hybridation des orbitales atomiques. 3

4 Nombre de Semaines 1 Du 24/09/ Du 01/10/ Du 08/10/ Du 15/10/ Du 22/10/ Du 29/10/2017 DEROULEMENT DU COURS ET DES TRAVAUX DIRIGES Chapitres Notions Fondamentales de la Notions Fondamentales de la Principaux Constituants de la Principaux Constituants de la Principaux Constituants de la Radioactivité Réactions Nucléaires Séances 1 ère Séance (cours 1) 2 ème Séance (cours 2) 3 ème Séance de TD Prise de contact Présentation du plan de cours Rappels Notions d atome, molécule, mole et Nombre d Avogadro Unité de masse atomique, masse molaire atomique et moléculaire, volume molaire Expérience de Faraday : relation entre la et l électricité Présentation et Caractéristiques de (Symbole, numéro atomique Z, numéro de masse A, nombre de protons, neutrons et électrons) Séparation des isotopes et détermination de la masse atomique et de la masse moyenne d un atome : Spectrométrie de masse, Spectrographe de Bainbridge Radioactivité (Rayonnement) naturelle Radioactivité artificielle et les réactions nucléaires Etats et Caractéristiques macroscopiques des états de la Changements d états de la Loi pondérale : Conservation de la masse (Lavoisier), réaction chimique Aspect qualitatif de la Mise en évidence des et donc de et quelques propriétés physique Modèle planétaire de Rutherford Isotopie et abondance relative des différents isotopes Energie de liaison et de cohésion des noyaux Stabilité des noyaux. Cinétique de la désintégration radioactive Applications de la radioactivité. Prise de contact Rappels Fiche TD 01 (Notions fondamentale de la Fiche TD 01 (Notions fondamentale de la ) Fiche TD 02 (Principaux ) Fiche TD 02 (Principaux ) Fiche TD 02 (Principaux ) 1 er Interrogation 4

5 7 Du 05/11/2017 Dualité onde-corpuscule Interaction entre la lumière et la Fiche TD 03 (Radioactivité Réactions Nucléaires) 8 Du 12/11/2017 Bohr : atome d hydrogène L atome d hydrogène en mécanique ondulatoire Fiche TD 04 (Photoélectrique- Bohr) 9 Du 19/11/2017 L atome d hydrogène en mécanique ondulatoire Atomes poly électroniques en mécanique ondulatoire : Fiche TD 04 (Photoélectrique- Bohr) 10 Du 26/11/2017 Configuration électronique des éléments : règle de Klechkowsky Configuration électronique des éléments : règle de Klechkowsky Fiche TD 04 (Photoélectrique- Bohr) 11 Du 03/12/2017 La Classification Périodique des éléments Classification périodique de D.Mendeleiev Classification périodique moderne Le tableau périodique Fiche TD 05 (Classification périodique des éléments) 12 Du 10/12/ Du 31/12/2017 La Classification Périodique des éléments Liaisons Chimiques Evolution et périodicité des propriétés physicochimiques des éléments La liaison covalente dans la théorie de Lewis Calcul des rayons (atomique et ionique), les énergies d ionisations successives, affinité électronique et l électronégativité (échelle de Mulliken) par les règles de Slater. La liaison covalente polarisée, moment dipolaire et caractère ionique partielle de la liaison Fiche TD 05 (Classification périodique des éléments) 2 ème Interrogation Fiche TD 05 (Classification périodique des éléments) 14 Du 07/01/2017 Liaisons Chimiques Géométrie des molécules : théorie de Gillespie ou VSEPR La liaison chimique dans le modèle quantique : Théorie des orbitales moléculaires Fiche TD 06 (Liaisons Chimiques) 15 Du 14/01/2017 Liaisons Chimiques Généralisation aux molécules diatomiques homo-nucléaires et hétéro-nucléaires Molécules poly atomiques ou théorie de l hybridation des orbitales atomiques. Fiche TD 06 (Liaisons Chimiques) 5

6 REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES : E.Bardez, chimie générale, cours et exercices corrigés, Dunod, paris, 2009 André Durupthy, Exercices et problèmes Chimie - 1re année MPSI/PTSI. Problèmes avec exercices corrigés, 2004 Jacques Estienne, Alain Casalot de la. Exercices et problèmes corrigés CONTRÔLE DES CONNAISSANCES : L'évaluation des acquis d'apprentissage est réalisée en continue tout le long du semestre. En fonction des enseignements, elle peut prendre différentes formes : examen écrit, oral ect Contrôle continu : 20-30/10/2017 ; 05-15/12/ mn - 30 mn ; Documentations non autorisées Pondération 40 % Examen : (selon planning) ; 01:30 h ; documentations non autorisées ; Pondération 60 %. Examen de remplacement : (selon planning) ; 01:30 h ; documentations non autorisées ; Pondération 60 % Rattrapage : (selon planning) ; 01:30 h ; documentations non autorisées ; Pondération 60 % Bonne Session 6