Formation ECAM Arts & Métiers
Données Générales
Programme Académique Formation ECAM Arts & Métiers :
Type de module Cours
Cours : 9h00
TD : 0h00
TP : 9h00
Projet : 0h00
Stage : 0h00
Travail personnel : 20h00
Durée totale : 18
Statut :
Obligatoire
Période :
SEMESTRE 1
Langue d'enseignement :
Français
Objectifs généraux
L'objectif de ce module est de continuer à affiner les modèles de description des diverses entités chimiques isolées pour rendre compte des propriétés au niveau microscopique (longueur de liaison, polarité…) ou macroscopique (solubilité, température de changement d'état…). Les connaissances déjà acquises sont réactivées et complétées :
- Le modèle de Lewis, vu en terminale, est réinvesti.
- L'électronégativité, introduite en classe de première, est abordée en s'appuyant sur une approche expérimentale : réactions d'oxydo-réduction, propriétés de corps composés en lien avec la nature
de la liaison chimique. Elle est prolongée par la présentation de l'existence d'échelles numériques, notamment celle de Pauling, mais la connaissance de leurs définitions n'est pas exigible ;
- La polarité des molécules a été abordée et utilisée dès la classe de première S, mais pas l'aspect vectoriel du moment dipolaire, qui est souligné ici. Aucune compétence sur l'addition de vecteurs non coplanaires n'est exigible ;
- La description des forces intermoléculaires est complétée pour développer les capacités d'interprétation ou de prévision de certaines propriétés physiques ou chimiques (température de changement d'état, miscibilité, solubilité) prenant en considération l'existence de telles forces.
- À travers les contenus et les capacités exigibles, sont développées des compétences qui pourront être, par la suite, valorisées, consolidées ou réinvesties, parmi lesquelles :
* Utiliser la classification périodique des éléments pour déterminer, justifier ou comparer des propriétés (oxydo-réduction, solubilité, aptitude à la complexation, polarité, polarisabilité…) ;
* Pratiquer un raisonnement qualitatif rigoureux ;
* S'approprier les outils de description des entités chimiques (liaison covalente, notion de nuage électronique…) et leur complémentarité dans la description des interactions intermoléculaires ;
* Appréhender la notion de solvant, au niveau microscopique à travers les interactions intermoléculaires et au niveau macroscopique par leur utilisation au laboratoire, dans industrie et dans la vie courante.
Contenu
1. Classification périodique des éléments et électronégativité
A) Atomes et éléments
a) Isotopes, abondance isotopique, stabilité.
b) Ordres de grandeur de la taille d'un atome, des masses et des charges de l'électron et du noyau.
c) Nombres quantiques n, l, ml et ms.
d) Configuration électronique d'un atome et d'un ion monoatomique.
e) Électrons de coeur et de valence.

B) Classification périodique des éléments
a) Architecture et lecture du tableau périodique.
b) Électronégativité.

2. Molécules et solvants
A) Description des entités chimiques moléculaires
a) Schéma de Lewis d'une molécule ou d'un ion polyatomique.
b) Liaison covalente localisée. Ordres de grandeur de la longueur et de l'énergie d'une liaison covalente.
c) Liaison polarisée. Molécule polaire. Moment dipolaire.

B) Forces intermoléculaires
a) Interactions de van der Waals.
b) Liaison hydrogène.
c) Ordres de grandeur énergétiques.

C) Les solvants moléculaires
a) Grandeurs caractéristiques : moment dipolaire, permittivité relative.
b) Solvants protogènes (protiques).
c) Mise en solution d'une espèce chimique moléculaire ou ionique.

Prérequis
Cours de Physique-Chimie programme filière S
Bibliographie
Physique PSI-PSI*-PT-PT* de Vincent Renvoizé
Physique tout-en-un PSI-PSI* de Marie-Noëlle Sanz
Les 1001 Questions en Prépa Physique de Christian Garing
Formulaire Maths Physique Chimie SII PTSI PT de Bertrand Hauchecorne
Évaluation(s)
Nature Coefficient Objectifs
1Devoir écrit2
2Devoir oral19 contrôles oraux (1 contrôle par quinzaine)