| Libellé du cours : | Chimie générale |
|---|---|
| Département d'enseignement : | CMA / Chimie et Matière |
| Responsable d'enseignement : | Madame MIRELLA VIRGINIE |
| Langue d'enseignement : | |
| Ects potentiels : | 0 |
| Grille des résultats : | Grade de A à F |
| Code et libellé (hp) : | ENSCL_CPI_M1_1_3_1 - Chimie générale |
Equipe pédagogique
Enseignants : Madame MIRELLA VIRGINIE / Madame AURELIE ROLLE / Monsieur CHARAFEDDINE JAMA / Monsieur CHRISTOPHE DUJARDIN
Intervenants extérieurs (entreprise, recherche, enseignement secondaire) : divers enseignants vacataires
Résumé
Cet élément constitutif CHIMIE permet de faire découvrir aux étudiants les différentes facettes de la chimie qui peuvent toutes les guider dans l’interprétation et la compréhension des phénomènes chimiques. L'enseignement de la chimie abordé au cours de la première année de Cycle Préparatoire Intégré est réparti selon trois parties complémentaires : Chimie générale, Travaux pratiques de chimie générale et Introduction à la chimie organique. Dans cette partie de CHIMIE GÉNÉRALE (80 h de cours – 60 h de TD) sont décrites les connaissances et capacités associées aux contenus disciplinaires suivant les thèmes : - Transformations chimiques en solution aqueuse : sont décrits les différents types de réactions susceptibles d’intervenir en solution aqueuse (acide-base, complexation, solubilité, précipitation) d’en déduire des diagrammes de prédominance ou d’existence d’espèces chimiques (diagrammes potentiel-pH et potentiel-pL) et de les utiliser comme outil de prévision et d’interprétation des transformations chimiques quel que soit le milieu donné. L’étude phénomènes d’oxydo-réduction en solution aqueuse est complétée par l’utilisation de la relation de Nernst et de la relation entre la constante thermodynamique d'équilibre d’une réaction d’oxydo-réduction et les potentiels standards. - Transformation de la matière : l’étude quantitative de l’état final d’un système en transformation chimique est réalisée à partir d’une seule réaction chimique symbolisée par une équation de réaction à laquelle est associée une constante thermodynamique d’équilibre. Les thèmes abordés sont la description d’un système et l’évolution vers un état final, l’évolution temporelle d’un système chimique et les mécanismes réactionnels. - Architecture de la matière : l’étude est centrée sur la classification périodique des éléments, outil essentiel du chimiste, dans l’objectif de développer les compétences relatives à son utilisation : déterminer, justifier ou comparer des propriétés qualitativement (oxydo-réduction, solubilité, polarité, polarisabilité,...), prévoir la réactivité des corps simples, prévoir la nature des liaisons chimiques dans les corps composés, etc. En première année, l’étudiant va s’approprier les outils de description des entités chimiques (liaison covalente, notion de nuage électronique, modèle VSEPR ...) et leur complémentarité dans la description des interactions intermoléculaires ; appréhender la notion de solvant. - Thermochimie : est décrite l’application du premier principe de la thermodynamique. Les notions de chaleur de réaction, Enthalpies standards de réactions chimiques, Enthalpie libre de réaction, Evolution et Équilibre chimique y sont détaillées afin que l’étudiant puisse illustrer sur les systèmes chimiques la notion de bilan enthalpique pour accéder aux effets thermiques en réacteur isobare, apprendre à calculer l'énergie interne et l'enthalpie standard de réaction pour une température quelconque. Ces deux grandeurs de réaction sont à la base de l'étude de transformations chimiques.
Objectifs pédagogiques
A l’issue de ce cours, l’étudiant(e) doit : > Selon le thème « Transformations chimiques en solution aqueuse » : - Écrire l’équation de la réaction qui modélise une transformation chimique donnée ; - Déterminer une constante d’équilibre ; - Identifier la nature des réactions en solutions aqueuses ; - Utiliser les diagrammes de prédominance ou d’existence pour prévoir les espèces incompatibles ou la nature des espèces majoritaires. > Selon le thème « Transformation de la matière » : - Décrire qualitativement et quantitativement un système chimique dans l’état initial ou dans un état d’avancement quelconque ; - Établir une loi de vitesse à partir du suivi temporel d’une grandeur physique ; - Déterminer l’énergie d’activation d’une réaction chimique. > Selon le thème « Architecture de la matière » : - Savoir écrire correctement la configuration électronique d'un atome dans son état fondamental ; - Relier la structure géométrique d’une molécule à l’existence ou non d’un moment dipolaire permanent ; - Justifier ou proposer le choix d’un solvant adapté à la dissolution d’une espèce donnée ; - Connaître la méthode de la mésomérie et savoir reconnaître le caractère localisé ou délocalisé d’une liaison ; - Savoir prévoir la structure géométrique des composés polyatomiques par la méthode V.S.E.P.R. et en déduire leur éventuel caractère polaire. > Selon le thème « Thermochimie » : - Connaître le rôle et l'intérêt des deux principes de la thermodynamique appliquée aux transformations chimiques. - Savoir définir l’état standard d’un constituant pur et une grandeur molaire standard ; - Savoir définir l’enthalpie standard et l’énergie interne standard de réaction et connaître l’influence de la température sur ces grandeurs ; - Savoir définir une réaction exoénergétique ou endoénergétique ; - Savoir définir et utiliser les enthalpies standard de formation, d’ionisation, d’attachement électronique et de changement d’état ; - Savoir effectuer des bilans énergétiques pour des systèmes isobares en réaction chimique - Savoir déterminer les conditions d’évolution et d’équilibre des systèmes chimiques.
Objectifs de développement durable
Modalités de contrôle de connaissance
Contrôle Continu
Commentaires: - Des interrogations de cours
- Deux examens en transformations chimiques en solution aqueuse
- Un examen en transformation de la matière (cinétique)
- Un examen en architecture de la matière
- Deux examens en thermochimie.
Ressources en ligne
- Support de cours (optionnel) - Quiz disponibles sur Moodle (optionnel)
Pédagogie
- Cours magistraux en présentiel obligatoires (supports de cours disponibles) ; - Séances de travaux dirigés organisées par demi-promo ; - Différentes séances de soutien (optionnel) afin d’aider et/ou renforcer les connaissances des étudiants présentant certaines difficultés à suivre.
Séquencement / modalités d'apprentissage
| Nombre d'heures en CM (Cours Magistraux) : | 80 |
|---|---|
| Nombre d'heures en TD (Travaux Dirigés) : | 60 |
| Nombre d'heures en TP (Travaux Pratiques) : | 0 |
| Nombre d'heures en Séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures en Demi-séminaire : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TEA (Travail En Autonomie) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en TNE (Travail Non Encadré) : | 0 |
| Nombre d'heures en CB (Contrôle Bloqué) : | 0 |
| Nombre d'heures élèves en PER (Travail PERsonnel) : | 0 |
| Nombre d'heures en Heures Projets : | 0 |
Pré-requis
- Programme chimie de 1ère et terminale S.