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CHM 2202: Chimie Physique 1

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Mode de livraison

  • En ligne
  • Mode mixte : en ligne et en présentiel
  • En présentiel


1. Justification

La chimie physique est l’étude sous-jacente des principes physiques régissant les propriétés et les comportements des systèmes chimiques. La connaissance de ces principes est importante et fournit un cadre pour toutes les branches de la chimie soit selon nous sommes en train de synthétiser les composés dans un laboratoire de recherche, soit nous fabriquons des produits chimiques à une échelle industrielle ou soit nous tentons de comprendre les processus biologiques complexes de la cellule. Ce module a pour objet d’élargir votre compréhension des principes physiques de la chimie. Il traite sur trois domaines principaux : la thermodynamique, la chimie quantique et la cinétique chimique. Étudier la thermodynamique permet au chimiste de prédire si une réaction se produira ou non lorsque les réactants sont réunis ensemble sous des conditions spécifiques. En effet, les chimistes industriels accordent souvent plus d’importance sur l’accélération de la vitesse d’une réaction plutôt que son pourcentage de rendement. Les chimistes organiques utilisent les études de la cinétique afin de déterminer les mécanismes des réactions et expliquent à quelle vitesse les produits seront formés.

2. Pré requis ou connaissances préalables

Les apprenants devraient avoir abordé le contenu Énergie et Réactions chimiques dans l’unité III du module de chimie 2 : Introduction à la chimie. L’apprenant devrait être en mesure de :

  • Distinguer entre les réactions exothermiques et endothermiques et dresser leurs profiles quant à leurs réactions
  • Effectuer des calculs stœchiométriques impliquant les changements de chaleur
  • Expliquer le concept de l’enthalpie et exécuter les calculs en utilisant le concept
  • Prédire la spontanéité des réactions chimiques à partir de l’enthalpie, l’entropie et l’énergie libre de Gibbs qualitativement et quantitativement
  • Effectuer des calculs impliquant les changements d’énergie produits lors des réactions chimiques
  • Écrire et interpréter une loi de vitesse considérant l’étape cinématiquement déterminante
  • Énoncer et expliquer les facteurs contrôlant les vitesses de réaction


3. Objectifs généraux

À la fin de ce module, l’apprenant devrait être en mesure de :

  • Expliquer le comportement des gaz en utilisant la théorie cinétique moléculaire
  • Effectuer des calculs concernant les problèmes du principe des gaz
  • Calculer l’ampleur de l’énergie libérée ou absorbée des réactions chimiques
  • Prédire si le changement de l’entropie du système face à une réaction donnée est soit positif ou négatif
  • Identifier qualitativement, les changements de l’entropie par rapport aux processus physiques et chimiques
  • Prédire la spontanéité du processus de la direction chimique
  • Utiliser l’équation de la libre énergie de Gibbs pour (a) prédire la spontanéité d’un processus et (b) expliquer les effets du changement de l’enthalpie, de l’entropie et de la température d’une réaction chimique
  • Expliquer et définir les termes favorables pour les changements spontanés : l’entropie, le second principe de la thermodynamique et l’énergie libre
  • Mettre en oeuvre les concepts appris dans le module afin de résoudre et d’expliquer les problèmes pratiques trouvés dans le monde réel.


4. Volume horaire

120 heures
La théorie cinétique des gaz : 20 heures
La thermodynamique : 30 heures
La thermochimie : 15 heures
La spontanéité des processus chimiques : 30 heures
La cinétique chimique :  25 heures

5. Matériel

Dans le but de compléter ce module avec succès, les activités d’apprentissage nécessiteront une connectivité à Internet afin de permettre :

  • L’accès en ligne aux activités d’apprentissage
  • L’évaluation en ligne sous forme de jeu questionnaire, tests, travaux et expériences
  • L’interaction multimédia (incluant la vidéoconférence)
  • L’utilisation d’une bibliothèque virtuelle et d’une base de données
  • Les groupes de discussions ou les sessions de clavardage interactives
  • L’accès à une bibliothèque et à un centre autodidactique
  • L’accès aux manuels scolaires recommandés et aux outils de référence (incluant les outils d’apprentissage sur le web)