SCHIB107 - Chimie générale 1 Descriptif de cours : 2015-2016

Descriptif de cours : 2015-2016
SCHIB107 - Chimie générale 1
Th. Q1
60 h.
Ex. Q1
20 h.
Th. Q2
Ex. Q2
Annuel
Lieu de l'activité :
NAMUR
Langue d'enseignement :
French / Français
Enseignants
Titulaire(s) : Ravet Isabelle
Disciplines
Chimie générale
Objectifs
Pour l'unité d'enseignement "chimie générale 1 ", au terme de son apprentissage, l’étudiant(e) sera en mesure :
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de décrire la structure microscopique de la matière (niveau atomique et moléculaire) ;
de maitriser la nomenclature ;
de prédire les propriétés d’édifices moléculaires (géométrie, polarité)
de modéliser des transformations chimiques ;
d’utiliser la théorie des gaz parfaits
de réaliser des calculs de stœchiométrie ;
de définir les propriétés des solutions (concentration, abaissement cryoscopique, osmose, …) ;
d'écrire et pondérer des équations de réaction (dissociation, acide-base, redox, précipitation, combustion, …) ;
d’utiliser correctement le matériel de chimie pour réaliser des manipulations en laboratoire ;
d'utiliser les concepts théoriques pour analyser, exploiter et commenter des résultats expérimentaux ;
d’expliquer le principe et de réaliser différents titrages (acide-base, redox, …) ;
d'écrire des formes mésomères
d'utiliser les concepts et règles de stéréochimie.
Contenu
L'unité d'enseignement est axée sur les théories fondamentales de chimie. La description de l'atome et l'étude de la nature des liaisons et interactions
amènent à comprendre la structure et la géométrie des molécules ainsi que les différents états de la matière et les changements d'état. La classification
par fonction des différentes molécules débouche sur la nomenclature de ces différents composés, sur leur comportement en solution aqueuse ainsi que
sur leur réactivité. La stœchiométrie aborde les aspects quantitatifs des solutions et des réactions chimiques.
Table des matières
• Introduction.
• Chapitre 1 : Atomes et molécules : 1.1. Matière : mélange, corps purs 1.2. Atome 1.3. Masse atomique 1.3.1. Masse atomique d'un nuclide 1.3.2.
Masse atomique d'un élément 1.3.3. Défaut de masse 1.4. Notion de mole 1.5. Structure atomique.
• Chapitre 2 : Structure électronique des atomes 2.1. Spectre d'émission de l'hydrogène 3.2. Modèle atomique de Bohr 2.3. Insuffisances du modèle
de Bohr 2.4. Modèle atomique de Schrödinger 2.5. Structure électronique et tableau périodique 2.6 Classification de Mendeleïev.
• Chapitre 3 : Structure électronique et réactivité 3.1. Energie d'ionisation 3.2. Electroaffinité 3.3. Electronégativité 3.4. Caractère acido-basique 3.5.
Formation d'ions 3.6. Etage d'oxydation.
• Chapitre 4 : Structure et nomenclature des molécules 4.1. Liaisons chimiques 4.2. Nomenclature et formules de structures planes 4.3. Géométrie
moléculaire.
• Chapitre 5 : Forces intermoléculaires et lois des gaz 5.1. Etats de la matière 5.2 Interactions de Van der Waals 5.3. Ponts hydrogène 5.4. Forces
intermoléculaires et propriétés physicochimiques 5.5 Lois des gaz 5.5.1. Loi des gaz parfaits 5.5.2. Unités de pression 5.5.3. Pressions partielles 5.5.4.
Solubilité des gaz 5.5.5. Densité des gaz..
• Chapitre 6 : Grandeurs stoechiométriques 6.1. Les premières lois de la chimie 6.2. Masse moléculaire, masse molaire 6.3. Calcul de la quantité de
matière chimique (n) 6.4. Solutions et concentration 6.5. Dilution 6.6. Problèmes .stoechiométriques.
• Chapitre 7 : Masse molaire et formules moléculaires 7.A. Détermination expérimentale de masses molaires 7.A.1. Propriétés colligatives 7.A.2.
Spectrométrie de masse 7.B. Détermination expérimentale de formules moléculaires 7.B.1. Analyse élémentaire 7.B.2. Four à combustion.
• Chapitre 8 : Réactions simples 8.1. Hydrataion des oxydes 8.2. réactions acide-base 8.3. Réactions d'oxydoréduction 8.4.Réactions de précipitation.
• Chapitre 9 : Dissociation ionique 9.1. Notion d'électrolyte 9.2. Constante de dissociation d'un électrolyte 9.3. Mécanisme de dissociation 9.4. Produit
ionique de l'eau
• Chapitre 10 : Structure des composés carbonés 10.1. Représentation des molécules 10.2. Classification des molécules carbonées 10.3. Hybridation
et géométrie moléculaire 10.4. Stéréochimie 10.5. Mésomérie 10.6. Caractérisation des molécules carbonées.
Méthodes d'enseignement
Différentes approches sont utilisées dans cette unité d'enseignement :
• Les concepts théoriques sont présentés sous forme d'un exposé magistral s'appuyant sur un "powerpoint". Ce dernier est mis à la disposition des
étudiants sur le site web de l'université "webcampus" ;
• Des exercices en petits groupes (environ 30 étudiants), encadrés par un assistant, permettent d'appliquer et d'approfondir les concepts théoriques ;
• Des travaux pratiques en laboratoire, réalisés individuellement sous la supervision d'un assistant, permettent d'illustrer et de manipuler les concepts
théoriques.
Description des TP/Exercices
Chaque semaine, est organisée une séance soit de travaux pratique (TP) soit de travaux dirigés (TD). La participation aux TP et TD est obligatoire. 2
séances de travaux pratiques sont réparties sur le quadrimestre : 1) Détermination expérimentale de la masse atomique de différents métaux. 2) Titrages
acide-base et titrages rédox Ces travaux pratiques sont évalués grâce aux interrogations écrites qui ont lieu au début de chaque manipulation et grâce
aux rapports de laboratoire remis en fin de séance. Les autres semaines, séances de travaux
dirigés : Ces séances durent 2h. Les TD sont évalués au moyen de deux interrogations réparties sur le quadrimestre portant sur les matières traitées
durant les séances de TD qui précèdent l'interrogation. Les dates des interrogations sont annoncées en début de quadrimestre.
Mode d'évaluation
L'unité d'enseignement "chimie générale 1" est constituée de deux activités d'apprentissages :
- le cours théorique
- les travaux pratiques et travaux dirigés (exercices) (TP-TD)
Chacune de ces activités d'apprentissage est évaluée.
En cours de quadrimestre, l'étudiant(e)
• est soumis(e) à des interrogations d'exercices (TD) dont la moyenne intervient à hauteur de 60 % dans la note de TP-TD. En cas d'absence de
l'étudiant(e) au moment d'une interrogation, si cette absence est justifiée par un certificat médical, l'étudiant(e) doit représenter cette interro à la fin du
quadrimestre, à une date qui lui sera communiquée en temps utile. Si l'absence n'est pas justifiée par un certificat médical, l'étudiant(e) obtient une note
de 0/20 pour cette interro.
• doit réaliser des travaux pratiques. Chaque séance de TP est évaluée par une interrogation d'entrée (1/4 des points) et un rapport de laboratoire (3/4
des points). La moyenne des évaluations de TP constitue 40 % de la note de TP-TD. Toute absence non justifiée par un certificat médical est
sanctionnée par une note de 0/20 pour le TP concerné.
La note finale de TP-TD est acquise définitivement à la fin des activités correspondantes.
Durant la session d'examen clôturant le premier quadrimestre (janvier), l'étudiant(e) a un examen écrit portant sur l'ensemble de la matière de l'unité
d'enseignement.
Durant la session d'examen clôturant le second quadrimestre (mai-juin), l'étudiant(e) a un examen écrit portant sur l'ensemble de la matière de l'unité
d'enseignement, s'il (elle) n'a pas validé les crédits correspondant à cette unité d'enseignement lors de la session de janvier.
Pour valider les crédits de l'unité d'enseignement l'étudiant(e) doit obtenir une note moyenne pondérée d'au moins 10/20 tout en ayant pour chacune des
deux activités d'apprentissage une note supérieure ou égale 8,00/20. Si cette seconde condition n'est pas respectée la note finale pour l'unité
d'enseignement " chimie générale 1" ne sera pas la note moyenne pondérée mais la note la plus basse parmi celles obtenues pour les deux activités
d'apprentissage.
La moyenne pondérée pour l'unité d'apprentissage est calculée comme suit : examen écrit en session (70%), note finale acquise en cours d'année pour
les TP-TD (30%).
Durant la session d'examen d'été (août) l'étudiant(e) a un examen écrit portant sur l'ensemble de la matière de l'unité d'enseignement, s'il (elle) n'a pas
validé les crédits correspondant à cette unité d'enseignement au cours de l'une des deux sessions précédentes.
Pour valider les crédits de l'unité d'enseignement l'étudiant(e) doit obtenir une note moyenne pondérée d'au moins 10/20. Le calcul de la note moyenne
pondérée est la même qu'en janvier et en juin. La note finale de TP-TD acquise durant l'année est conservée.
Sources, références et supports éventuels
Concentré de chimie, J.Wouters, PUN
Formations concernées
Bachelier en sciences biologiques
Bloc
Crédits
1
8