1. Atomistique et liaison chimique : − Structure de l`atome noyau
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TRONC COMMUN - 1er Année 1. Atomistique et liaison chimique : − Structure de l'atome noyau − électrons − numéro atomique et nombre de masse − nucléide isotopes défaut de masse et énergie de liaison - fission et fusion − symbole chimique − masses molaires atomiques. − L'atome à un électron − rayonnement électromagnétique − spectre de l'atome d'hydrogène − atome de Bohr − niveaux d'énergie − hydrogénoïdes − dualité onde-corpuscule − équation de Schrôdinger − l'atome d'hydrogène en mécanique quantique − les nombres quantiques n, I, m, − orbitales atomiques. − L'atome à plusieurs électrons − position du problème − approximations et règles de Slater − nombre quantique de spin règles de remplissage des couches et souscouches − classification périodique des éléments − évolution des propriétés (énergie d'ionisation - affinité électronique électronégativité). − La liaison chimique − modèle de Lewis de la covalence − règle de l'octet − électrons liants et non liants − règle des dix huit électrons − théorie quantique de la liaison de covalence − liaison dirigée ou localisée − méthode LCAO (notions) − hybridation des orbitales − polarisation des liaisons − liaison ionique − − − électrons non localisés - mésomérie géométrie des édifices covalents - méthode VSEPR - stéréoisomérie. Les différents états de la matière − forces de Van de Waals − liaison hydrogène − liaison métallique − état gazeux − le gaz parfait − état liquide (caractéristiques) − empilements dans les cristaux métalliques − cristaux ioniques − cristaux covalents − cristaux moléculaires. 2. Thermodynamique chimique : − Systèmes chimiques − objet de la thermodynamique chimique − variables d'état − réaction chimique − coefficients stoechiométriques algébriques − avancement d'une réaction − grandeurs molaires partielles − opérateur de Lewis - états de référence. − Application des principes fondamentaux aux systèmes chimiques − processus naturels et réversibles − énergie interne − enthalpie − chaleurs de réaction à volume constant, à pression constante − enthalpie standard de formation − loi de Hess et Kirchhoff − fonction entropie − fonction enthalpie libre − enthalpie libre standard de réaction − application aux gaz parfaits. Le potentiel chimique − Définition − influence de T et P − potentiel chimique standard − condition de l'équilibre physico-chimique hétérogène − système chimique idéal et système chimique réel − activité et coefficient d'activité. L'équilibre chimique condition fondamentale d'équilibre − loi d'action de masse − température d'inversion − loi de Van't Hoff − variance d'un équilibre − déplacement et rupture d'équilibre − application : étude thermodynamique de la synthèse de NH3.h 3. Solutions aqueuses - Chimie minérale : Equilibre acido-basique − l'eau − électrolytes − ionisation de l'eau pure − acides et bases dans l'eau − forces des acides et des bases : pka et pkb − domaines de prédominance − pH des solutions aqueuses − effet tampon − ampholytes. − Oxydoréduction − couple redox − nombre d'oxydation − pile électrochimique − formule de.Nernst − potentiel d'électrode standard − différents types d'électrodes − prévision d'une réaction d'oxydoréduction. Solubilité des composés ioniques − produit de solubilité − détermination des produits de solubilité − facteurs influençant la solubilité (température, effet d'ions communs, pH, formation d'un complexe). − Les complexes − définition, vocabulaire − équilibres de complexation − géométrie des complexes − les complexes des métaux de transition − théorie du champ cristallin − applications des complexes. Les grandes familles d'éléments − l'hydrogène et les éléments du bloc S (alcalins, alcalino-terreux) − éléments du bloc P : bore et aluminium, carbone et silicium, azote et phosphore − oxygène et soufre, halogènes, gaz nobles − éléments du bloc D : propriétés.
