Dossier de demande d’habilitation à

Objectifs : acquisition de la maîtrise des outils de la chimie du solide, application de ces outils à des problèmes concrets posés par différentes familles de matériaux Compétences spécifiques : Connaissance des propriétés de symétrie – structure des matériaux solides – connaissances générales des grandes familles Compétences générales : culture générale en chimie du solide et des matériaux Pré-requis : notions de cristallographie Programme résumé : Mises en place d’outils permettant la description des matériaux Symétrie des cristaux (périodicité, symétrie de translation, éléments de symétrie, réseaux, projection stéréographique, expérience de diffraction …) Défauts dans le cristal (ponctuels, joints de grain, surface…) Ouverture sur différentes classes de matériaux métaux, céramiques, verres, polymères, biomatériaux, nanomatériaux… Corrélations structurales- propriétés physiques (électrique, magnétique, mécanique…) Exemples d’élaboration, d’applications Chimie quantique CH0405 Semestre :  4 ECTS :  3 Coefficient :  0,5 Responsables :  Frédéric BOHR Bureau :  Bâtiment 6 E-Mail :  frederic.bohr@univ-reims.fr Téléphone :  03-26-91-32-33 Département :  Chimie Volume horaire : Nature CM TD TP Total Durée (h) 15 9 6 30 Modalités de contrôle des connaissances : Épreuves Nature DS ITP EET Total Durée 1h 1h30 Points 1ère session 20 80 100% 2nde session 20 80 100% Objectifs : Acquérir des connaissances de base solides en chimie quantique sur la structure électronique de l'atome et des molécules diatomiques. Compétences spécifiques : - savoir réaliser sur ordinateur un calcul quantique pour l'état fondamental d'un atome ou d'une molécule diatomique. - savoir identifier les transitions observées dans un spectre atomique. - savoir distinguer une O.M. liante d'une O.M. antiliante pour une molécule diatomique. Compétences générales : - savoir utiliser une fonction d'onde pour calculer une densité de probabilité ou une propriété physique. - savoir manier la fonction d'onde d'un atome dans l'approximation orbitale. - savoir construire un diagramme d'interaction pour une molécule diatomique, déterminer la valeur des niveaux d'énergie et l'expression des O.M. Pré-requis : CH0101 Programme résumé : 1. Fondements de la mécanique quantique : Relation de Planck, relation de De Broglie, Axiomes de la mécanique quantique (description d'un système de particules ponctuelles, mesure d'une grandeur physique, opérateurs associés aux grandeurs physiques, principe d'incertitude, équation de Schrödinger), Rotation d'une molécule diatomique rigide (étude en mécanique classique et en mécanique quantique, harmoniques sphériques, moment cinétique). 2. Les atomes à un électron : Mécanique quantique des atomes hydrogénoïdes, Nomenclature et étude des solutions obtenues, Moment magnétique orbital et spin électronique (effet Zeeman, notion de couplage spin-orbite), Les états de l'atome d'hydrogène compte tenu du spin, Unités atomiques. 3. Les atomes à plusieurs électrons : L'équation de Schrödinger d'un atome à plusieurs électrons, L'atome d'hélium et l'approximation orbitale (hypothèse des électrons indépendants, modèle à charge nucléaire effective, théorème des variations), L'atome à plusieurs électrons dans l'approximation orbitale (principe de Pauli, configuration électronique des éléments), Les orbitales de Slater, Limites de l'approximation orbitale. 4. Spectroscopie atomique : Terme atomique, Couplage de Russell-Saunders, Règles de Hund, Description des spectres atomiques. 5. Spectroscopie de rayons X : Historique, Rayons X (définition, tubes à rayons X, spectre continu, raies caractéristiques), Classification des états monoélectroniques dans un atome, Interactions matière-rayons X (absorption des rayons X, fluorescence X). 6. Molécules diatomiques à un seul électron : Hamiltonien moléculaire, Approximation de Born-Oppenheimer, Fonction d'onde électronique d'une molécule diatomique à un seul électron, La molécule-ion H2+ (étude de l'état fondamental, étude de l'état σu de plus basse énergie, diagramme de corrélation), La molécule-ion HeH2+. 7. Les molécules diatomiques : Les molécules et l'approximation orbitale, Les états électroniques des molécules diatomiques homonucléaires (énergie des O.M., diagramme d'interaction, représentation des O.M., intégrale de recouvrement, nomenclature, forme des O.M., configuration électronique), Les orbitales des molécules diatomiques homonucléaires dans l'approximation LCAO (principes généraux, étude de l'état fondamental de H2+), Orbitales moléculaires approchées pour les molécules diatomiques hétéronucléaires (équation séculaire), Propriétés générales des O.M. des molécules diatomiques (énergie des niveaux, expression des orbitales moléculaires), Conséquences (population électronique, charges atomiques, moment dipolaire moléculaire). Analyse en Chimie Organique CH0406 Semestre :  4 ECTS :  3 Coefficient :  0,5 Responsables :  Jean-Luc Vasse Bureau :  Bat. 18 PR18 E-Mail :  jl.vasse@univ-reims.fr Téléphone :  03 26 91 34 31 Département :  Chimie Volume horaire : Nature CM TD TP Total Durée (h) 8 10 12 30 Modalités de contrôle des connaissances : Épreuves Nature DS CRTP EET Total Durée 1h 2h Points 1ère session 20 20 60 100% 2nde session 60 100% * Conservation des notes DS+CRTP pour la 2ème session Objectifs : Déterminer la structure de composés organiques par spectroscopies Infra Rouge et RMN Compétences spécifiques : - Analyse de spectres RMN et IR Compétences générales : - Savoir représenter une molécule en respectant les valences des atomes. Pré-requis : CH0202

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