Cet enseignement traite en détail la constitution de la matière et les liaisons chimiques. La description de l’atome et des hydrogénoïdes à l’état fondamental, via des modèles simples et des modèles plus élaborés, ainsi que leur comportement (excitation, ionisation) lors de leur interaction avec une source d’énergie extérieure (bombardement électronique, irradiation lumineuse) sont abordés. Les règles de remplissage des niveaux énergétiques sont décrites, elles permettent la détermination des configurations électroniques des atomes polyélectroniques et leur classification dans le tableau périodique. En particulier, cet enseignement permet de poser les bases pour la compréhension des propriétés physico-chimiques (rayon atomique/ionique, électrons de cœur/de valence, énergie d’ionisation, affinité électronique, électronégativité, …etc) des atomes. Ces connaissances sont ensuite appliquées pour décrire la formation des liaisons chimiques dans les molécules via la combinaison d’orbitales atomiques. La construction des diagrammes des niveaux d’énergie des orbitales moléculaires ainsi que la théorie des bandes pour expliquer les propriétés de conductivité électronique des solides sont également traitées. Le principe de base pour la représentation des molécules polyatomiques (méthode VSEPR), est expliqué, les règles sont décrites puis leur emploi est illustré par des exemples. La notion de moment dipolaire des molécules est définie, en liaison avec l’électronégativité des atomes, puis illustrée par différents exemples. Les liaisons intermoléculaires sont aussi décrites.
La dernière partie de cet enseignement concerne la matière à l’état solide. Après une courte introduction sur la cristallochimie, des exemples de solides qui cristallisent dans une structure cubique (Primitif, Centré et à faces centrées) sont présentés. Les paramètres tels que le rayon des atomes ou des ions, la masse volumique, la nature des sites interstitiels, la compacité, sont décrits et des exemples de calculs sont effectués.
