Chimie pour le vivant 1

Description

C’est une unité d’enseignement fondamentale pour appréhender la chimie moderne – organique et inorganique : l’atome et sa constitution, sa structure électronique dans la description quantique et l’interaction lumière-matière. Propriétés fondamentales qui découlent de la structure de l’atome : masse de la matière, électronégativité, réactivité, valence, applications et exemples dans le domaine de la biologie. Puis les bases de la thermodynamiques comme support à la compréhension des phénomènes énergétiques en biologie.Les étudiants auront accès à des supports de cours et de travaux dirigés. Ceci doit permettre aux étudiants d’être pleinement acteurs de leur apprentissage de la chimie, par leur présence active en cours et TD (à poser des questions grâce à leur travail en amont), et dans la stimulation du travail personnel et/ou en groupe via des outils modernes (IA, vidéos).

Compétences requises

Bases mathématiques niveau première. Culture générale en sciences de la matière, niveau seconde.

Compétences visées

Cette UE a pour objectif d’apporter des connaissances et compétences indispensables en chimie et biochimie dans les domaines suivants :
Description microscopique de la structure de la matière.
Comprendre l'origine et l'utilisation de la masse de la matière
Bases de la thermodynamique afin de savoir décrire les processus de transfert d’énergie et être capable de décrire les équilibres chimiques.
Équilibres chimiques dans l’eau
Réactions d’oxydo-réduction
Réactions acido-basiques selon Brönsted
Réactions de précipitation

Discipline(s)

• Chimie organique, minérale, industrielle
• Chimie théorique, physique, analytique
• Mathématiques appliquées et applications des mathématiques

Informations complémentaires

En Cours : L'origine de la masse de la matière. Quantités de matière, mole. Description quantique de l’atome : quantification des niveaux d’énergie (notion de spectroscopie électronique), nature ondulatoire des électrons, fonctions d’onde, nuages électroniques, niveaux d’énergie discrets, orbitales atomiques, atomes poly-électroniques, configurations électroniques, électrons de cœur, électrons de valence.
Classification périodique des éléments chimiques : Notion de familles des éléments, évolution des propriétés des atomes et ions dans le tableau périodique des éléments : énergie d’ionisation, électronégativité́, rayons, stabilité des ions. Un focus sera porté sur les métaux et non métaux les plus couramment rencontrés en biologie.
Notions de bases de la thermodynamique. Échanges de chaleur. Équilibres chimiques.
En TD : 6 TD adossés à cette UE :
TD 1 : Composition de l’atome, Isotopes, Concentrations, Dilution, Composition d’un système macroscopique
TD 2 : Spectroscopie et transitions électroniques
TD 3 : Nombres quantiques, orbitales atomiques, configuration électronique
TD 4 : Classification périodique
TD 5 : Etat de la matière, enthalpie, entropie, enthalpie libre, constantes d’équilibre, principe de Le Chatelier
TD 6 : Diagrammes de Hess, équilibres hétérogènes

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