Chimie et chimie physique 1

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

• AA 1.1
• AA 3.2
• AA 4.2, 4.4

• d'écrire l'équation chimique correspondant à des réactions simples, d'utiliser les notions de mole, de masse atomique et molaire, de rendement massique et molaire pour prédire les produits de réaction ;
• d'identifier, de définir, d'expliquer et d'utiliser les notions d'atome, de molécule, de composé, de mole, de masse atomique et molaire, d'orbitales atomique et moléculaire, de configuration électronique, d'ionisation, d'énergie d'ionisation, d'électroaffinité, de liaisons ioniques, covalentes, métalliques et intermoléculaires, de structure moléculaire, d'énergie de liaison ;
• d'utiliser ces notions pour prédire la configuration électronique d'un élément, d'un anion, d'un cation, sur base de celle-ci, de prévoir et d'expliquer les variations d'énergie d'ionisation ou d'affinité électronique entre éléments, de prédire la structure de Lewis et spatiale d'une molécule, d'expliquer la formation des liaisons interatomiques sur base des notions d'ionisation ou d'hybridation d'orbitales, de prédire l'évolution de propriétés, telles que la température d'ébullition, sur base de l'intensité des liaisons intermoléculaires ;
• d'utiliser le premier principe de la thermodynamique pour analyser les échanges d'énergie d'un gaz parfait, ainsi que d'utiliser des tables pour calculer les enthalpies de réactions chimiques simples ou de changements de phases à partir d'enthalpies de formation ;
• d'utiliser le second principe de la thermodynamique pour prédire l'évolution d'un système simple, d'en calculer les variations d'entropie, et en particulier de calculer les entropies de réactions chimiques à partir de tables d'entropies absolues;
• de calculer les concentrations d'équilibre de réactions simples impliquant des gaz parfaits et des solides ou liquides purs, à partir des constantes d'équilibre et des concentrations de départ et inversement; de calculer des constantes d'équilibre à partir de données thermochimiques tabulées;
• de calculer les tensions de vapeur de liquides purs à partir des enthalpies de vaporisation ;
• d'identifier le type de solutions (acide, base, sels, tampons), les espèces dominantes présentes en solution et d'en calculer les concentrations des espèces en solution, le pH et le pOH et de faire le lien avec les constantes d'acidité et de basicité ;
• d'interpréter les caractéristiques des courbes de titrage acide-base et de calculer le pH en tout point du titrage;
• de prévoir les forces relatives des acides et des bases en relation avec les forces des liaisons chimiques et des constantes d'acidité et de basicité;
• de s'organiser pour, en groupe, préparer et résoudre des exercices de base de chimie ou réaliser un laboratoire simple de chimie, en interpréter les résultats et rédiger un rapport succinct).