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Chimie physique

En pratique

  • Cette unité d'enseignement (UE) articule 1 activité d'apprentissage :
    • Chimie physique
  • En 2026-2027, elle s'organise au deuxième quadrimestre et couvre 3 crédits (ECTS).
  • L'enseignement est principalement centralisé dans le campus : Gramme
  • Cette UE est remédiable d'une session à l'autre
  • Modalités d'enseignement
    • Auditoire
    • Groupe classe
    • Sous-groupe
    • Travaux pratiques dans un local équipé spécifiquement

Activité d’apprentissage

Les finalités de l'UE

Cette UE permet à l’étudiant·e d’acquérir une vue d’ensemble de la réaction chimique sous l’angle de la thermodynamique chimique, et ainsi de compléter la formation en chimie générale entreprise au Bloc 1. L’objectif est ainsi de permettre au futur ingénieur d’appréhender de manière pertinente les problématiques associées à la thermodynamique chimique (bilans enthalpiques et entropiques, équilibres chimiques, comportement de systèmes physico-chimiques, …) susceptibles d’être rencontrées dans un contexte professionnel. Les séances d’exercices et de laboratoire complètent cette formation en reliant les concepts théoriques à leur mise en œuvre pratique.

La compétence du profil cadre ciblée par cette UE est la suivante : S’intégrer à une démarche scientifique (SA1).

Les activités d’apprentissage de l’UE se complètent pour permettre aux étudiant·es de mobiliser des savoirs, des savoir-faire et des savoir-être avec les qualités suivantes (SA1 du profil cadre) :

·      En reliant les sciences appliquées et les sciences fondamentale (SA1.2)

·      En appliquant une démarche de résolution avec rigueur et précision (SA1.3)

·      En comparant les résultats obtenus avec des théories ou modèles existants (SA1.4)

·      En développant des stratégies de travail autonome, via la préparation ces séances de laboratoire (SA1.5)

Les contenus de l'UE

Le cours de chimie physique s’articule essentiellement autour des thématiques suivantes, relevant principalement de la thermodynamique chimique :

·       Bilans énergétiques : énergie interne, enthalpie, loi de Hess, etc.

·       Bilans entropiques : entropie et transformations physiques ou chimiques.

·       Équilibres physico-chimiques : enthalpie libre et énergie libre, constantes d’équilibre, loi de Van’t Hoff, potentiels redox et équation de Nernst, etc.

·       Étude de systèmes physico-chimiques : propriétés et transformations de systèmes et de solutions, notamment en fonction des conditions physiques.

Le laboratoire de chimie physique illustre, par l’expérimentation, différents concepts abordés au cours et familiarise l’étudiant·e avec leur mise en œuvre pratique.

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

Au terme de l’UE, et en autonomie, l’étudiant·e :

·       Établit et calcule des bilans énergétiques et entropiques associés à des transformations physiques et chimiques, en sélectionnant et en exploitant de manière adéquate et justifiée les données thermodynamiques nécessaires à la résolution de problèmes.

·       Détermine et justifie le caractère spontané ou non d’une transformation physique ou chimique, en s’appuyant sur les grandeurs thermodynamiques appropriées, notamment l’entropie et l’enthalpie libre.

·       Résout des problèmes relatifs aux équilibres chimiques, en calculant et en exploitant les constantes d’équilibre et les grandeurs thermodynamiques associées, et en justifiant notamment l’influence de la température sur ces équilibres.

·       Exploite les relations entre les grandeurs thermodynamiques et les potentiels électrochimiques pour interpréter et résoudre des problèmes liés aux réactions d’oxydoréduction et aux équilibres correspondants.

·       Analyse le comportement de systèmes physico-chimiques et interprète leurs propriétés ou leurs transformations à l’aide des concepts et des modèles abordés au cours.

·       Détermine des paramètres thermodynamiques, notamment des constantes d’équilibre et des enthalpies de réaction, dans le cadre de situations-problèmes ou à partir de données expérimentales obtenues au laboratoire.

Ces acquis d’apprentissage seront observés via les épreuves suivants (dont les modalités sont détaillées ci-dessous) :

  • Examens
  • Interrogations
  • Rapports de laboratoire

Les compétences SA1.3 (en appliquant une démarche de résolution avec rigueur et précision) et SA1.5 (en développant des stratégies de travail autonome, via la préparation ces séances de laboratoire) sont notamment acquises au cours des séances de laboratoire. Toute absence non justifiée à ces séances de laboratoire peut dès lors entraîner la non-validation de l’unité d’enseignement.

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Le cours de Chimie Physique consiste en un exposé oral accompagné d’un support PowerPoint. Les concepts importants y sont présentés, développés et illustrés par la résolution de problèmes issus de situations concrètes.

Des séances d’exercices permettent de renforcer ces concepts théoriques par la résolution de problèmes semblables à ceux développés au cours.

Le laboratoire de Chimie Physique propose une illustration pratique de certains concepts développés au cours théorique et permet une approche concrète de la chimie physique. En pratique, les manipulations proposées doivent être réalisées endéans le temps imparti. Chaque séance de laboratoire fait l’objet d’une préparation préalable par l’étudiant·e, sur la base des notes mises à sa disposition. De plus, l’enseignant introduit chaque manipulation par une brève séance explicative. Le travail pratique est réalisé par groupes de deux étudiants (binômes) et un rapport de laboratoire doit être fourni au terme de chaque séance.

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

Dans cette Unité d’Enseignement, les concepts théoriques abordés peuvent se révéler complexes. Il est donc vivement conseillé de réaliser des synthèses personnelles au fur et à mesure des séances de cours, et y travailler régulièrement est une stratégie utile à la réussite. Ainsi, pour une bonne compréhension de l’ensemble des contenus, il importe de pouvoir prendre conscience des liens étroits existant entre les différents chapitres. L’implication dans la résolution des exercices proposés au cours et lors des séances d’exercices constitue par ailleurs une clé fondamentale de la réussite.

Pour le laboratoire, il importe de préparer activement, par une lecture approfondie des notes de laboratoire, la (les) manipulation(s) prévue(s) lors de chaque séance. Cette préparation permet une planification correcte du travail demandé, une meilleure compréhension de la tâche à effectuer et une prise en compte des aspects liés à la sécurité lors des manipulations.

Examen

Cette épreuve présente des modalités similaires pour toutes les sessions. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule avec des documents autorisés, avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Interrogations précédant les séances de laboratoire

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'une interrogation. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés, avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Rapports de laboratoire

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée avant la session. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est individuelle et en équipe. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes. La correction de cette épreuve est assurée par validation d'un.e enseignant.e.

Règles de l’UE

Comment la note globale de l’UE est-elle déterminée ?

Explication de la pondération des différentes épreuves

La note globale de l’UE (/20) est couverte par l’évaluation intégrée (20 points attribuables).

Quelles sont les informations administratives de cette UE ?

  • UE prérequises

    Aucune

  • UE corequises

    Aucune

  • Langue d'enseignement

    Français

  • Responsable de cette UE

    SAIVE Eric

  • Jury de délibération

  • Identification

    • Code :
    • Cycle : 1er cycle
    • Niveau CEC : 6
    • 40 heures

  • Cursus

    BA Sciences de l'ingénieur industriel

  • Enseignants prenant part à cette UE

    Aucune