Université Lyon 1
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  • Domaine : Licences du domaine SCIENCES, TECHNOLOGIES, SANTE
  • Diplôme : Licence
  • Mention : Physique, chimie
  • Parcours : Matériaux
  • Unité d'enseignement : Chimie du solide cristallin
Nombre de crédits de l'UE : 6
Code APOGEE : CHM2018L
UE Libre pour ce parcours
UE valable pour le semestre 1 de ce parcours
    Responsabilité de l'UE :
LUNEAU DOMINIQUE
 dominique.luneauuniv-lyon1.fr
04.72.43.14.18
LUNEAU DOMINIQUE
 dominique.luneauuniv-lyon1.fr
04.72.43.14.18
    Type d'enseignement
Nb heures *
Cours Magistraux (CM)
20 h
Travaux Dirigés (TD)
20 h
Travaux Pratiques (TP)
20 h
Durée de projet en autonomie (PRJ)
0 h
Durée du stage
0 h
Effectif Cours magistraux (CM)
175 étudiants
Effectif Travaux dirigés (TD)
35 étudiants
Effectif Travaux pratiques (TP)
18 étudiants

* Ces horaires sont donnés à titre indicatif.

    Pré-requis :

UE constitution de la matière

+ éléments de mathématique (produits vectoriel et scalaire, trigonométrie)

    Compétences attestées (transversales, spécifiques) :

Savoirs :

- Définir le solide cristallin : Périodicité ; systèmes cristallin ; réseaux de translation ;

- Nommer et décrire : opérations symétrie ponctuelles et translatoires ;

- Nommer et décrire :  structures cristallines type et les liaisons chimique associées ;

- Expliquer le phénomène de diffraction des rayons X par le cristal ;

- Définir les quantités de matière et le rendement ;

- Connaitre les longueurs de liaison caractéristiques ;

- Décrire les pictogrammes de sécurité, phrases H (Hazardous) & P (Precaution) ;

- Identifier et examiner les Fiches de données de sécurité (FDS) ;

 

Savoir-faire :

CM & TD :

-          Représenter différentes structures cristallines,

-          Calculer le paramètre de maille en fonction des rayons atomique ou ionique ;

-          Calculer la masse volumique et la compacité d’un composé cristallin ;

-          Calculer l’énergie réticulaire et la constante de Madelung ;

-          Localiser et identifier la géométrie des sites d’insertion et calculer leur dimension ;

-          Calculer une distance interatomique ;

-          Déterminer les positions équivalentes d’un atome par différentes opérations de symétrie ;

-          Déterminer les positions atomiques pour un groupe d’espace donné;

-          Déterminer les indices de Miller des plans réticulaire à partir d’un diffractogramme;

-          Utiliser des logiciels de visualisation de structures pour l’analyse structurales ;

-          Mettre en pratique les principales techniques de cristallisation.

TP :

-          Organiser son travail ;

-          Gérer son espace de travail ;

-          Mettre en œuvre les principales règles de sécurité au laboratoire ;

-          Employer la relation de Van’t Hoff  pour déterminer des solubilités ;

-          Déterminer les paramètres influençant la croissance cristalline en solution ;

-          Déterminer la densité d’un solide ;

-          Rédiger un rapport scientifique ;  

    Programme de l'UE / Thématiques abordées :

Cours & TD :

Introduction : Le solide cristallin.

  •  Définitions.

Partie I : Cristallographie géométrique.

  • Etat cristallin, périodicité et réseau de translation.
  • Systèmes cristallins et modes de réseau.
  • Opérations de symétrie et état cristallin
  • Classes cristallines
  • Groupes d’espace

Partie II : Radiocristallographie.

  • Définition.
  • Phénomène de diffraction appliqué au cristal.
  • Plans réticulaires.
  • Directions de diffraction, relation de Bragg et règles d’extinction des modes de réseau.
  • Techniques de diffraction expérimentales sur poudres cristallines et sur monocristal.

Partie III : Structures cristallines, liaisons et propriétés.

  •  Structures des métaux et liaison métallique.
  •  Structures des composés ioniques et liaison ionique.
  • Structure covalentes, supramoléculaires et liaisons supramoléculaires.

 

TP :

* En salle de de chimie (2 séances de 5h) :

 Mise en œuvre de protocoles d’expériences permettant d’élaborer différents systèmes cristallins ; de les cristalliser en jouant sur la solubilité ; d’observer et décrire leur faciès ; de résoudre un mélange racémique par cristallisation ; de déterminer expérimentalement leur densité et hydratation.

* En salle informatique (1 séance de 5h) :

Utilisation du logiciel Mercury (CSD) permettant de visualiser des structures cristallines inorganiques et organiques en 3D et déterminer des différents paramètres structuraux (paramètres de maille, système cristallin, groupe d’espace, distances et angles interatomiques).

 

Chaque TP fait l’objet d’un travail de préparation à rendre avant la séance et d’un compte rendu à à rendre après la séance.

 

* Présentation orale : les TP font l’objet d’une séance de clôture pendant laquelle les étudiants font une présentation orale d’un des TP (5 mn) suivi de questions ( 5mn).

    Liste des autres Parcours / Spécialité / Filière / Option utilisant cette UE :
Date de la dernière mise-à-jour : 22/07/2022
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