Université Côte d'azur

ECUE CHIMIE Thermodynamique chimie 1

Code de l'ECUE : SPEC22

Ce cours appartient à UE CHIMIE S2 : Thermodynamique chimique 1 / Options (6 ECTS) qui contient 1 ECUE
PORTAIL SCIENCES ET TECHNOLOGIES
Chimie théorique, physique, analytique
Campus Valrose
Licence 1
Semestre pair
Français

PRESENTATION

Au premier semestre, dans l'UE de chimie, vous vous êtes intéressés à la compréhension de la structure de la matière et son organisation au niveau microscopique: noyau, électron, atome, molécule. Ce sont des prérequis pour la poursuite de vos études au semestre 2 en chimie.

Lors de ce second semestre, vous allez probablement suivre 2 UE de chimie (6 ECTS par UE): 

- l'UE "Thermodynamique chimique";

- et l'UE "réactions et réactivités chimiques".

Ces 2 UE de chimie sont étroitement liées et complémentaires. En effet, le dernier chapitre de l'UE« thermodynamique chimique » concerne l'étude de la thermodynamique des équilibres chimiques et permet d'introduire la notion de "constante d'équilibre" d'une réaction qui est le fondement de l’UE « réactions et réactivités chimiques ».

Pour ces deux blocs de chimie, vous bénéficierez d'enseignements sous forme de travaux pratiques au cours desquels vous réaliserez individuellement des expériences illustrant de manière concrète les notions abordées en cours magistraux et en travaux dirigés.

L’UE « thermodynamique chimique » (TC) est divisée en 2 ECUE

-           l’ECUE « Thermochimie » (4 ECTS) aborde les grands principes de la thermodynamique pour comprendre les échanges d’énergie lors de la transformation de la matière plus particulièrement lors de transformations chimiques

-           l’ECUE « option » (2 ECTS) propose 3 options de découverte d’application de la chimie ou de la physique : « Sens chimiques » qui aborde les grands principes de la perception des odeurs et des saveurs, « chimie et pollution de l’atmosphère » qui sensibilise à la chimie de l’environnement en abordant les phénomènes de pollution atmosphérique (destruction de la couche d’ozone, réchauffement climatique et « thermophysique »

Responsable(s) du cours

, Nathanaël Guigo

Présentiel

  • 18h de cours magistral
  • 22h de travaux dirigés
  • 16h de travaux pratiques

PREREQUIS

Avant le début du cours, je dois ...

OBJECTIFS

A la fin de ce cours, je devrais être capable de...
  • Décrire les différentes transformations des systèmes gazeux
  • Identifier les différentes grandeurs thermodynamiques
  • Utiliser les fonctions thermodynamiques pour la prévision de l'évolution d'un système
  • Identifier le matériel de laboratoire courant en chimie générale en connaissant leur domaine d'utilisation

CONTENU

  • Dans ce chapitre seront abordés les concepts suivants:

    • Les différents états de la matière et les transformations possibles entre ces états
    • Les notions de système, milieu exterieur et Univers et les interactions possibles
    • La notion de fonction d'état
    • La loi des gaz parfaits et les mélanges gazeux (notion de pression partielle de chaque gaz contenu dans le mélange)
  • Dans ce chapitre sera abordé le "premier principe de la thermodynamique" basé sur:

    • les notions d'énergie échangée sous forme de travail et/ou de chaleur
    • la fonction d'état "energie interne", directement liée à l'énergie sous forme de travail et de chaleur mise en jeu au cours de la transformation (réversible ou irreversible) d'un système. Des illustrations sous forme d'exemples traités dans le cas des transformations de systèmes gazeux parfaits permettront de mieux appréhender cette notion.
    • l'énergie mise en jeu au cours d'un changement d'état de la matière et au cours d'un changement de température du système
    • la fonction d'état "enthalpie" associée à l'énergie mise en jeu au cours de la  transformation d'un système à pression constante

    La fin du second chapitre sera consacré à l'application de ces fonctions d'état "energie interne" et "enthalpie" aux cas particuliers des réactions chimiques.

  • Ce chapitre abordera la notion de second principe de la thermodynamique. La fonction d'état "entropie" qui permet de rendre compte de l'état ordonné ou désordonné à l'éhelle microscopique d'un système au cours d'une transformation. Des exemples concrets seront utilisés pour illustrer cette nouvelle notion.

  • Cette évaluation se fera environ au milieu du semestre. Elle porte sur les chapitres 1 et 2 et les TD associés.

    Des exercices d'application et des questions de cours vous seront demandés.

  • Ce chapitre aborde la notion "d'enthalpie libre", qui constitue un critère d'appréciation de la spontanéité de la transformation d'un système. Ce critère est étroitement lié aux fonctions d'état enthalpie et entropie, et dépend des conditions de pression et de température dans lesquelles la transformation s'effectue.

  • Ce dernier chapitre permettra de faire le lien entre les fonctions d'état thermodynamiques, et l'étude des équilibres chimiques en solution (traité en détail dans une autre ECUE).

  • Cette évaluation se fera en fin de semestre. Elle sera sous la forme de questions de cours et d'exercices d'application portant sur l'ensemble du programme de cet ECUE.

  • Vous serez évalué tout au long des séances de TP et lors d'un examen de TP final. Cet examen de TP se fera après les 5 séances de TP. Il permettra de vérifier que vous avez acquis les bonnes pratiques de laboratoire, connaissez les règles d'hygiène et de sécurité, maîtrisez les concepts chimiques illustrés dans vos manipulations. La note de cette évaluation pratique est constituée à: - 25% par vos notes des 5 TP: comptes rendus et interros - et à 75% de votre note d'examen final de TP. Cette note de TP comptera pour 25% de la note de l'ECUE thermodynamique chimique.

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Important
Ce syllabus n’a aucune valeur contractuelle. Son contenu est susceptible d’évoluer en cours d’année : soyez attentifs aux dernières modifications.