Chimie appliquée aux Sciences du Mouvement

Durée

30h Th, 8h Pr, 12h REPE

Nombre de crédits

Enseignant

Lionel Delaude

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Ce cours constitue une introduction à la chimie dans son ensemble, avec une attention plus particulière portée à ses applications aux sciences du mouvement. Il débute par un premier chapitre qui présente les bases essentielles de la chimie et introduit la notion d'atome. Le deuxième chapitre étend ces concepts fondamentaux aux molécules. Il pose aussi les bases de la chimie des solutions en insistant sur l'écriture d'équations chimiques équilibrées. Le troisième chapitre aborde de manière succincte la question de la liaison chimique en n'examinant que des modèles simples. Le quatrième chapitre est consacré à l'étude des équilibres chimiques et à ses corollaires. Il explicite aussi le principe de Le Châtelier. En raison de leur importance, les équilibres acide-base sont étudiés plus en détail dans le chapitre 5, tandis que le chapitre 6 est consacré aux réactions d'oxydo-réduction. La cinétique chimique et l'expression des vitesses de réaction font l'objet du chapitre 7 qui se penche aussi sur l'étude des mécanismes réactionnels au travers de la théorie des collisions et de la théorie du complexe activé. Le chapitre 8 énonce les trois principes de la thermodynamique et envisage leurs conséquences pour l'étude de réactions chimiques. Enfin, le neuvième et dernier chapitre donne un aperçu du vaste domaine de la chimie organique en présentant les principaux groupes fonctionnels rencontrés dans les composés organiques et les règles de nomenclature à suivre pour les nommer en tenant compte de leur stéréochimie.

Le cours est divisé en neuf chapitres dont les intitulés sont les suivants:

• Chapitre 1. Matière et atomes
• Chapitre 2. Molécules, formules et équations chimiques
• Chapitre 3. Liaisons chimiques
• Chapitre 4. Equilibres chimiques
• Chapitre 5. Equilibres acide-base
• Chapitre 6. Oxydo-réduction
• Chapitre 7. Cinétique chimique et mécanismes réactionnels
• Chapitre 8. Thermodynamique chimique
• Chapitre 9. Chimie organique

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Au terme de cette unité d'enseignement, l'étudiant devra:

• avoir acquis les outils de base de la chimie nécessaires à l'étude des sciences du mouvement
• maîtriser ces outils par le développement de son esprit critique, de sa capacité de raisonnement et de son aptitude à résoudre des problèmes et des exercices numériques
• s'être accoutumé à un débit de matière important nécessitant un travail personnel d'étude continu

Savoirs et compétences prérequis

Les savoirs et compétences prérequis pour suivre ce cours de chimie appliquée aux sciences du mouvement  sont ceux acquis en réussissant les épreuves clôturant la dernière année de l'enseignement secondaire général belge ou du baccalauréat français.

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

1. Cours théorique: 30 heures de cours ex cathedra réparties en 15 leçons de 2 h chacune seront données durant le premier quadrimestre. Certaines d'entre elles pourraient être podcastées en fonction de la situation sanitaire ou pour des raisons de disponibilité d'auditoires.

2. Répétitions: 6 séances de répétition de 2 h chacune seront données en petits groupes pour illustrer les notions vues au cours et permettre aux étudiants de s'entraîner à la résolution d'exercices. Certaines d'entre elles pourraient être podcastées en fonction de la situation sanitaire ou pour des raisons de disponibilité d'auditoires.

3. Travaux pratiques: 2 séances de travaux pratiques de 4 h chacune permettront aux étudiants de mieux appréhender et d'appliquer en pratique les notions vues au cours théorique. Les thèmes de ces deux laboratoires seront (1) propriétés acide-base et (2) réactions d'oxydo-réduction.

4. Remédiations: des sujets sélectionnés (éventuellement sur demande des étudiants) seront approfondis ou revus au cours de séances de remédiation en petits groupes organisées durant le premier et le second quadrimestre.

5. Plateforme eCampus: une plateforme e-learning est disponible pour accompagner les étudiants tout au long de ce cours. Elle contient:

• les communications aux étudiants
• les notes de cours
• les énoncés des exercices de répétition
• des exercices corrigés
• le manuel de travaux pratiques
• des simulations d'examens
• un forum de discussion permettant de poser des questions aux enseignants

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Combinaison d'activités d'apprentissage en présentiel et en distanciel


Informations complémentaires:

Cet enseignement est essentiellement donné en présentiel même si certaines activités pourraient être podcastées en fonction de la situation sanitaire ou pour des raisons de disponibilité d'auditoires. L'horaire des leçons de cours théoriques, des séances de répétition, des travaux pratiques et des remédiations est disponible dans CELCAT. Cet horaire est susceptible d'être modifié durant tout le quadrimestre. Dans la mesure du possible, les enseignants vous préviendront à l'avance des changements mais il vous est recommandé de vérifier régulièrement votre emploi du temps dans CELCAT.

Supports de cours, lectures obligatoires ou recommandées

Plate-forme(s) utilisée(s) pour les supports de cours :
- eCampus


Informations complémentaires:

Les diapositives projetées au cours, les énoncés des exercices proposés aux répétitions et le manuel de travaux pratiques sont disponibles sur la plateforme eCampus.

Les deux ouvrages suivants sont conseillés aux étudiants qui souhaitent un livre de référence pour compléter les notes de cours: 

• Chimie générale de Chang et Overby, 5ème édition, 2019, ISBN 978-2-8073-2676-7
• Chimie des solutions de Chang et Overby, 5ème édition, 2019, ISBN 978-2-8073-2675-0

Modalités d'évaluation et critères

Examen(s) en session

Toutes sessions confondues

- En présentiel

évaluation écrite ( QCM )


Informations complémentaires:

L'évaluation se fera sur base:

• de la participation aux travaux pratiques qui interviendra dans la note finale à raison de 8% par séance de laboratoire, soit un total de 16% maximum pour les deux séances,
• d'un examen écrit qui contribuera au reste de la note.

Stage(s)

Remarques organisationnelles et modifications principales apportées au cours

1. Cours théorique: la participation aux leçons du cours théorique est facultative. L'étudiant qui choisit d''y assister est tenu de respecter les règles de ponctualité, de silence, d'attention et de respect élémentaires. L'utilisation de téléphones portables n'est pas autorisée durant les cours, ceux-ci doivent être placés en mode silencieux et rangés dans les sacs ou les vêtements.

2. Répétitions: la participation aux séances de répétition est facultative mais vivement recommandée. L'étudiant qui décide d'y assister est tenu de respecter les règles de ponctualité, de silence et de respect élémentaires. L'utilisation de téléphones portables n'est pas autorisée durant les répétitions, ceux-ci doivent être placés en mode silencieux et rangés dans les sacs ou les vêtements. Les répétitions sont données par des assistants à de petits groupes d'étudiants. Chaque étudiant doit respecter l'horaire de son groupe et n'est pas autorisé à changer de groupe.

3. Travaux pratiques: la participation aux deux séances de travaux pratiques est obligatoire. Les présences sont prises lors de chaque séance. Toute absence aux travaux pratiques devra être justifiée par un certificat médical ou une attestation officielle à télécharger sur myULiege, à l'exclusion de tout autre moyen de communication. Aucun certificat remis aux enseignants ne sera pris en considération. 

Les travaux pratiques se donnent par séries d'étudiants et le changement de série n'est pas autorisé sauf en cas d'absence justifiée. Uniquement dans ce cas, l'étudiant devra contacter au plus vite Mr Carlo Alfonso (e-mail: C.Alfonso@uliege.be) pour pouvoir, dans la mesure du possible, effectuer la séance qu'il a manquée avec une autre série d'étudiants. Dans le cas contraire, une note de 0/20 lui sera attribuée pour la séance non prestée.

Pour des raisons de sécurité, l'accès au laboratoire n'est autorisé qu'aux étudiants en ordre d'inscription et munis d'un tablier en coton et de lunettes de laboratoire. Aucun tablier de dépannage ne sera fourni aux distraits par le préparateur. Le laboratoire est un endroit potentiellement dangereux, il est strictement interdit d'y boire, manger et fumer. Il est obligatoire d'y porter des chaussures fermées et d'attacher les cheveux longs.

4. Remédiations: Les séances de remédiation - aide à l'étude sont facultatives mais peuvent être très bénéfiques aux étudiants qui les suivent régulièrement. L'étudiant qui décide d'y assister est tenu de respecter les règles de ponctualité, de silence et de respect élémentaires. L'utilisation de téléphones portables n'est pas autorisée durant les répétitions, ceux-ci doivent être placés en mode silencieux et rangés dans les sacs ou les vêtements. Ces séances sont dispensées par des assistantes pédagogiques qui connaissent bien les difficultés rencontrées par les étudiants de premier bachelier puisqu'elles sont également professeurs dans l'enseignement secondaire.

Ces séances sont reprises dans les horaires sur Celcat. Elles permettent aux étudiants de poser leurs questions, d'apprendre à résoudre de manière détaillée et approfondie des exercices mal compris aux répétitions ou des exercices supplémentaires pour leur assurer une bonne compréhension de la matière.

Une série de « Modules de travail » aborde les diverses matières vues au cours. Ces documents contiennent des rappels théoriques, des énoncés d'exercices ainsi que quelques exemples de questions provenant d'examens précédents. Les 4 premiers modules de travail sont destinés à réactiver les notions de base, pour la plupart vues dans le secondaire, les suivants abordent les diverses matières vues au cours de chimie appliquée aux sciences du mouvement.

Les différentes notes se trouvent sur eCampus dans la rubrique « Remédiations - Aide à l'étude » dans l'onglet « Modules de travail ».

5. Remarques générales:

- Veillez à utiliser exclusivement votre adresse ULiège (XXX@student.uliege.be) et à mentionner votre numéro de matricule pour tout échange de mail avec l'équipe pédagogique.

- Les questions relatives au cours sont à poser exclusivement sur le forum de la plateforme eCampus.

- Dans un souci d'équité, l'équipe pédagogique se réserve le droit de ne plus répondre aux questions lui parvenant moins d'une semaine avant chaque examen.

Contacts

Prof. Lionel Delaude
Laboratoire de Catalyse
Institut de chimie organique
Bâtiment B6a, local 3.70c
Allée du six août 13, 4000 Liège
Tél: (04) 366-3496
E-mail: l.delaude@uliege.be

Assistant-coordinateur:
Maxime Ledent
E-mail: m.ledent@uliege.be

Remédiatrices:
Sabine Jacquemin (BKR)
E-mail: sjacquemin@uliege.be

Véronique Lonnay (BSM)
E-mail: v.lonnay@uliege.be

Association d'un ou plusieurs MOOCs

Notes en ligne