Chimie physique

Table des matières

Conventions xxv

Liste des tableaux xxvi

Liste des Boite à outils xxviii

Liste des sections Approfondissement (A deeper look) xxix

Liste des sections Impacts xxx

PROPOS PRÉLIMINAIRES

Energie et température en chimie 1

RUBRIQUE 1 Propriétés des gaz 3

SUJET 1A Gaz parfaits 4

SUJET 1B Modèle cinétique des gaz 11

SUJET 1C Gaz réels 19

RUBRIQUE 2 Le premier principe 33

SUJET 2A Energie interne 34

SUJET 2B Enthalpie 46

SUJET 2C Thermochimie 51

SUJET 2D Fonctions d’état et différentielles exactes 59

SUJET 2E Transformations adiabatiques 67

RUBRIQUE 3 Les deuxième et troisième principes 77

SUJET 3A Entropie 78

SUJET 3B Changements d’entropie accompagnant des processus spécifiques 88

SUJET 3C Mesure de l’entropie 92

SUJET 3D Focus sur le système 97

SUJET 3E Combinaison du premier et du deuxième principes 104

RUBRIQUE 4 Transformations physiques des corps purs 119

SUJET 4A Diagrammes de phase des corps purs 120

SUJET 4B Aspects thermodynamiques des transitions de phase 128

RUBRIQUE 5 Les mélanges simples 141

SUJET 5A Description thermodynamique des mélanges 143

SUJET 5B Propriétés des solutions 155

SUJET 5C Diagrammes de phase des systèmes binaires : liquides 166

SUJET 5D Diagrammes de phase des systèmes binaires : solides 177

SUJET 5E Diagrammes de phase des systèmes ternaires 180

SUJET 5F Activités 183

RUBRIQUE 6 L’équilibre chimique 203

SUJET 6A La constante d’équilibre 204

SUJET 6B Réponse d’un équilibre à des changements de conditions réactionnelles 212

SUJET 6C Cellules électrochimiques 217

SUJET 6D Potentiels d’électrode 224

RUBRIQUE 7 Théorie quantique 235

SUJET 7A Les origines de la mécanique quantique 237

SUJET 7B Fonctions d’onde 246

SUJET 7C Opérateurs et observables 251

SUJET 7D Mouvement de translation 261

SUJET 7E Mouvement de vibration 273

SUJET 7F Mouvement de rotation 281

RUBRIQUE 8 Les atomes : structure et spectres 303

SUJET 8A Atomes d’hydrogène ou ions hydrogénoïdes 304

SUJET 8B Atomes polyélectroniques 316

SUJET 8C Spectres atomiques 327

RUBRIQUE 9 Structure moléculaire 341

SUJET 9A Théorie de la liaison de valence 344

SUJET 9B Théorie des orbitales moléculaires : l’ion moléculaire dihydrogène 351

SUJET 9C Théorie des orbitales moléculaires : les molécules diatomiques mononucléaires 357

SUJET 9D Théorie des orbitales moléculaires : les molécules diatomiques hétéronucléaires 365

SUJET 9E Théorie des orbitales moléculaires : les molécules polyatomiques hétéronucléaires 371

RUBRIQUE 10 Symétrie moléculaire 387

SUJET 10A Forme et symétrie 388

SUJET 10B Théorie des groupes 397

SUJET 10C Applications de la symétrie 406

RUBRIQUE 11 Spectroscopie moléculaire 417

SUJET 11A Propriétés générales de la spectroscopie moléculaire 419

SUJET 11B Spectroscopie de rotation 430

SUJET 11C Spectroscopie de vibration de molécules diatomiques 442

SUJET 11D Spectroscopie de vibration des molécules polyatomiques 451

SUJET 11E Spectres vibrationnels et symétrie 455

SUJET 11F Spectres électroniques 459

SUJET 11G Le devenir des états excités 470

RUBRIQUE 12 Résonance magnétique 487

SUJET 12A Principes généraux 488

SUJET 12B Caractéristiques des spectres RMN 494

SUJET 12C Techniques impulsionnelles en RMN 509

SUJET 12D Résonance paramagnétique électronique 519

RUBRIQUE 13 Thermodynamique statistique 531

SUJET 13A Loi de distribution de Boltzmann 532

SUJET 13B Fonctions de partition moléculaires 538

SUJET 13C Energies moléculaires 549

SUJET 13D L’ensemble canonique 554

SUJET 13E Energie interne et entropie 559

SUJET 13F Fonctions thermodynamiques dérivées 567

RUBRIQUE 14 Interactions moléculaires 583

SUJET 14A Propriétés électriques des molécules 585

SUJET 14B Interactions entre molécules 593

SUJET 14C Liquides 602

SUJET 14D Macromolécules 613

SUJET 14E Autoassemblage 623

RUBRIQUE 15 Solides 639

SUJET 15A Structure cristalline 641

SUJET 15B Techniques de diffraction 646

SUJET 15C Liaisons dans les solides 656

SUJET 15D Propriétés mécaniques des solides 666

SUJET 15E Propriétés électriques des solides 669

SUJET 15F Propriétés magnétiques des solides 674

SUJET 15G Propriétés optiques des solides 678

RUBRIQUE 16 Molécules en mouvement 689

SUJET 16A Propriétés de transport d’un gaz parfait 690

SUJET 16B Mouvements moléculaires dans les liquides 699

SUJET 16C Diffusion 706

RUBRIQUE 17 Cinétique chimique 721

SUJET 17A Vitesse des réactions chimiques 723

SUJET 17B Lois de vitesse intégrées 731

SUJET 17C Réactions tendant vers un équilibre 737

SUJET 17D Equation d’Arrhenius 741

SUJET 17E Mécanismes réactionnels 746

SUJET 17F Exemples de mécanismes réactionnels 753

SUJET 17G Photochimie 762

RUBRIQUE 18 Dynamique réactionnelle 779

SUJET 18A Théorie des collisions 780

SUJET 18B Réactions contrôlées par la diffusion 787

SUJET 18C Théorie de l’état de transition 792

SUJET 18D Dynamique des collisions moléculaires 801

SUJET 18E Transfert d’électron dans les systèmes homogènes 810

RUBRIQUE 19 Processus a la surface des solides 823

SUJET 19A Introduction à l’étude des surfaces solides 824

SUJET 19B Adsorption et désorption 832

SUJET 19C Catalyse hétérogène 841

SUJET 19D Processus aux électrodes 845

Annexes 861

1 Intégrales communes 862

2 Unités 864

3 Données 865

4 Tables de caractères 895

Index 899