Physico-Chimie Mésoscopique

Intitulé de l’enseignement Code UE Crédits
Physico-Chimie Mésoscopique   6 ECTS
Niveau : L3
Semestre : S2
Responsable : Mathilde Lepoitevin
Enseignants : Nicolas LévyMathilde Lepoitevin
Volume total : 42 h
Présentation pédagogique :
Cet enseignement étudie l’effet des forces intermoléculaires sur la stabilité et l’existence de structures moléculaires variées. Nous explorons le champ de ces effets au travers de curiosités et de phénomènes issus de l’observation du monde physico-chimique et bio-schimique. Le contenu de ce module est donc abordé en considérant l’objet et en introduisant le formalisme nécessaire à son étude.
Programme
1. Le potentiel chimique
Idéalité et ses écarts
Phénomène osmotiques et ses limites
Mélanges de liquides
Équilibre entre états de la matière (jeu « azéotropique »)
Thermodynamique hors d’équilibre
2. Interface
Notion de tension superficielle
Application à la thermodynamique de la bulle
3. Cohésion intermoléculaire : protéines, micelles et cristaux liquides
Notion de forces « faibles » : Van der Waals, liaison hydrogène – Effet hydrophobe
Interaction d’ordre orientationel
4. Stabilité des solutions colloïdales chargées
Équation de Poisson-Boltzmann, de Debye-Hückel
Notion de floculation-coagulation
Application aux traitements des eaux usées (règle de Schulze-Hardy)
5. Chaîne polymère isolée en solution

Notion de pelote statistique : chaîne idéale, solvant theta – Étude de l’entropie de configuration
Loi d’échelle et rayon statistique de la pelote
Étude de la solvatation — Approche osmotique

Bibliographie
R. Gaboriaud et coll., Thermodynamique appliquée à la chimie des solutions, Ellipses Chapitres VII, VIII et IX, pour les mélanges, écarts à l’idéalité.
J. Israelachvili, Intermolecular and surface forces, Ed. Academic Press
A. Gerschel, Liaisons intermoléculaires. Les forces en jeu dans la matière condensée, Ed. EDP Sciences