3ème année de Licence – Mention Chimie

Cours	TD (h)	TP numériques (h)	TP (h)	ECTS
20	24	4	17h30	6

1. 
   Symétrie moléculaire
   
   1. 
      Eléments et opérations de symétrie ; représentations réductibles et irréductibles
      
   2. 
      Groupes ponctuels de symétrie
      
   3. 
      Symétrie des OM et des modes de vibration
      

2. 
   Atomistique et bases de mécanique quantique
   
   1. 
      Évidence expérimentale (rappels : spectre d'émission de l'atome d'hydrogène, loi de Ritz, condition de fréquence de Bohr ; spectre d'émission de l'atome de sodium ; diffraction et interférences)
      
   2. 
      Bases de mécanique quantique (caractère corpusculaire du rayonnement électromagnétique et nature ondulatoire des particules quantiques ; inégalité d’Heisenberg ; fonction d'onde et équation de Schrödinger ; opérateurs et valeurs)
      
   3. 
      Les atomes hydrogénoïdes (quantification du moment angulaire, opérateur hamiltonien, énergie et fonction d'onde ; spin, termes spectroscopiques et règles de sélection)
      
   4. 
      Les atomes polyélectroniques (approximation orbitalaire, principe de Pauli et configuration électronique ; orbitales de Slater, effets d'écran ; couplage spin-orbite, termes spectroscopiques, multiplicité de spin)
      

3. 
   Structure électronique des molécules et symétrie
   
   1. 
      Approche quantitative : détermination de la structure électronique des molécules (approximation de Born-Oppenheimer, approximation orbitalaire, états électroniques ; méthode de Hückel, molécules aromatiques et antiaromatiques ; méthode de Hückel étendue pour calculer des OM, électrophiles et nucléophiles)
      
   2. 
      Approche qualitative : méthode des orbitales de fragments
      

4. 
   Fondements de techniques spectroscopiques
   
   1. 
      Spectroscopie vibrationnelle (technique expérimentale ; molécules diatomiques, quantification de l'énergie de vibration; molécules polyatomiques, modes normaux de vibration; règles de sélection : activité Raman et Infrarouge)
      
   2. 
      Spectroscopie électronique (technique expérimentale ; orbitales atomiques (OA), OM, états électroniques et transitions entre états : molécules organiques et chromophores (*, n*,...), transitions sur un centre métallique, transfert de
      
   3. 
      Notions élémentaires de RMN (moments magnétiques nucléaires ; technique expérimentale ; énergies nucléaires dans un champ magnétique)
      
   4. 
      Conclusion : quantification, niveaux d'énergie électronique, vibrationnels, rotationnels et relation avec le spectre électromagnétique et les techniques spectroscopiques
      

• 
  Symétrie moléculaire : manipulation de modèles 3D et recherche des propriétés de symétrie
  
• 
  Modélisation moléculaire : Hückel étendu : calcul et analyse d'OM de molécules diatomiques
  

1. 
   Spectre d'émission de l'hydrogène et du sodium
   
2. 
   Spectroscopie UV et interprétation théorique à l'aide de la méthode de Hückel
   
3. 
   Spectroscopie IR : influence de facteurs intra- et inter-moléculaires sur la fréquence de vibration du groupement CO
   
4. 
   Spectroscopies IR et Raman de molécules symétriques et analyse par la théorie des groupes
   
5. 
   Propriétés magnétiques, transitions électroniques de complexes organométalliques, analyse par la théorie des groupes
   

Matières	Cours (h)	TD (h)	TP (h)	ECTS
Thermodynamique	10	12	24	6
Cinétique	10	12

- Potentiel chimique d’un corps pur : le corps pur, applications aux gaz, idéalité et écart à l’idéalité.

- Mélanges et solutions : grandeurs molaires partielles, énergie de Gibbs de mélange, mélanges de gaz parfaits, mélanges de liquides et solutions (loi de Raoult, loi de Henry), solutions non idéales, propriétés colligatives.

Cours	TD (h)	TP numériques (h)	TP (h)	ECTS
8	10	9	0	3

1. 
   La structure et la réactivité des molécules sont gouvernées par leur structure électronique... et par la symétrie
   
   1. 
      Structure électronique et propriétés géométriques des molécules (orbitales frontières : géométrie la plus stable d’une molécule)
      
   2. 
      Réactivité chimique (réactions sous contrôle frontalier ou bien sous contrôle de charge, quelques applications de la théorie des orbitales frontières à la réactivité, réactions péricycliques)
      
2. 
   Approche macroscopique
   
   1. 
      De la théorie des collisions à la théorie du complexe activé
      
   2. 
      Relation d’Eyring et profils réactionnels
      

• 
  Modélisation moléculaire : méthode de Hückel ; calcul et analyse d'OM pour la structure et la réactivité
  
• 
  Réactions de type Diels-Alder : règle d’Alder
  
• 
  Réactions chélétropiques
  
• 
  Etude de quelques schémas mécanistiques simples
  
• 
  Choix d’un mécanisme et détermination des paramètres