Objectifs par rapport aux acquis d'apprentissage du programme

• Maîtriser les connaissances fondamentales (théoriques et méthodologiques) en sciences et en sciences de l'ingénieur pour résoudre des problèmes impliquant ces disciplines.
• Identifier, décrire et expliquer les principes scientifiques et mathématiques fondamentaux.
• Maîtriser les techniques de laboratoire : expérimentation, mesure, suivi de protocole, sécurité.
• Choisir et appliquer avec rigueur les connaissances, méthodes et outils en sciences et en sciences de l'ingénieur pour résoudre des problèmes impliquant ces disciplines.
• Communiquer de manière structurée - oralement et par écrit, en français et en anglais - des informations claires, précises, argumentées.
• Argumenter et convaincre, tant à l'oral qu'à l'écrit, vis-à-vis d'un client, des enseignants et des jurys.
• Utiliser plusieurs modes de communication écrite et graphique : texte, tableau, équation, esquisse, plan, graphique, ...
• Faire un exposé oral efficace, en utilisant de manière pertinente des supports de présentation.
• Présenter des résultats d'analyse ou d'expérience dans des rapports de laboratoires.
• Faire preuve de rigueur et d'autonomie dans son parcours de formation.
• Se connaître, s'autoévaluer et développer des stratégies d'apprentissage appropriées.
• Développer sa curiosité scientifique et son ouverture d'esprit.

Acquis d'apprentissage de l'UE

Au terme de cette activité d'apprentissage, l'étudiant devra :
* Connaître les caractéristiques et propriétés essentielles des principaux éléments chimiques ;
* En particulier, savoir décrire les interactions physiques ou chimiques que chaque élément est susceptible d'entretenir avec un autre élément (interactions électrostatiques, formation de liaisons, ...) ;
* Savoir décrire les états de la matière (gaz, liquide, solide) et les différents types de solutions ;
* En particulier, savoir décrire les différents types de structures solides et, de là, prédire les principales caractéristiques des matériaux (propriétés thermiques et mécaniques, conductibilité, solubilité, ...).

Contenu de l'UE : descriptif et cohérence pédagogique

Le cours débute par la description de l'atome et de ses particules constituantes. Le modèle de l'atome de Bohr est utilisé pour expliquer les spectres d'absorption et d'émission d'ondes électromagnétiques par les atomes. Les orbitales atomiques et la structure électronique des éléments. sont décrites ensuite sur base de l'équation de Schrödinger et des nombres quantiques. Les propriétés physiques et chimiques des éléments et leurs évolutions périodiques au sein du tableau de Mendeleïev sont décrites en explicitant les principales raisons qui en sont à l'origine. Dans le deuxième chapitre, une grande importance est attachée à la description des interactions électrostatiques et à la formation des liaisons chimiques (polaire et covalente) en mettant l'accent sur les phénomènes d'hybridation qui accompagne éventuellement la formation d'une liaison covalente simple ou coordinative. Cette notion de liaison chimique est essentielle pour appréhender ensuite les états de la matière (gaz, liquide, solide) et la description des différentes structures solides faisant l'objet des chapitres suivants. Un dernier chapitre est ensuite consacré aux solutions aqueuses. Les exercices et travaux de laboratoire mettent l'accent sur des notions plus concrètes telles que la quantification de la matière (masses, volumes, stoechiométries), les proportions des constituants (molarité et titres) au sein d'un système thermodynamique (gazeux, liquide ou solide) et la mise en oeuvre de constituants (mises en solution, extractions, réactions ...).

Compétences préalables

Aucune