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ECUE CHIMIE: De la molécule aux propriétés macroscopiques

ECUE's code : SPEC401

This course belong to UE CHIMIE: Vision macroscopique des molécules (6 ECTS) which contains 2 ECUE
PORTAIL SCIENCES ET TECHNOLOGIES
Chimie théorique, physique, analytique
Campus Valrose
Licence 2
Semestre pair
Français

PRESENTATION

Cette ECUE est une introduction à la thermodynamique statistique pour avoir les bases théoriques permettant de faire le lien entre un ensemble d’états microscopiques et une grandeur macroscopique. Nous découvrirons le cadre théorique de la mécanique moléculaire et les méthodes de simulation permettant d’explorer une surface d’énergie potentielle.

Cet enseignement sera partagé en trois parties :
- découverte de la mécanique moléculaire et définiton d'une surface d'énergie potentielle
- théorie cinétique des gaz et partition de Boltzmann
- découverte et application de la Dynamique Moléculaire

L'enseignement se conclura par des séances de travaux pratiques en salle informatique.

Course's manager(s)

Serge Antonczak , Sebastien Fiorucci

In class

  • 10h of lectures
  • 10h of directed studies
  • 8h of practical work

PREREQUISITES

Before the start of the course, I must ...
  • maîtriser les concepts du cours de S1 : Atomistique
  • maîtriser les concepts du cours de S1 : Structure et représentation des molécules
  • faire le test de positionnement sur le cours de L1 (disponible dans l'onglet Prérequis)
  • maîtriser les concepts du cours de S2 : Cinétique chimique
  • maîtriser les concepts du cours de S2 : Thermodynamique Chimique

OBJECTIVES

By the end of this course, I should be able to...
  • Interpréter un phénomène macroscopique à partir d'une description microscopique de la matière
  • Expérimenter les outils de simulation moléculaire
  • Organiser les résultats d'une expérimentation sous forme de compte rendu scientifique

CONTENT

  • Dans cette première partie, seront développés les concepts liés à la "Mecanique Moléculaire" (champs de force, termes d'énergie, ...) et à la notion de "Surface d'Energie Potentielle" (minimum, maximum et point selle; minimisation de l'énergie)

  • Dans cette partie, sera traitée la théorie cinétique des gaz (énergie cinétique, vitesse quadratique moyenne, fréquence de collision, libre parcours moyen) qui mènera à la définition de la statistique de Boltzmann (fonction de partition)

  • Dans cette dernière partie, seront présentés les développements méthodologiques (intégrateur numérique, ensemble thermodynamique, PBC, rayon de troncature, ...) liés à la mise en place de simulations de "Dynamiques Moléculaires", qui seront utilisées lors des TP.

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