NYA-plan de cours-A-99 - Cégep de Sainte-Foy

CÉGEP DE SAINTE-FOY Hiver 2007 DÉPARTEMENT DE CHIMIE PLAN DE COURS
CHIMIE DES SOLUTIONS Programme : Sciences de la Nature (200.B0) Profil technoscientifique
Pasc@l
N° de cours : 202-NYB-PT Professeur: Danny Lassiseraye
Pondération : 3-2-3 Bureau: C-356
Préalable : 202-NYA-PT Tél.: 659-6600, poste 5258
Groupes: 2378-2379 courriel : dlassiseraye@cegep-ste-foy.qc.ca
THÉMATIQUE GÉNÉRALE DU COURS
L'étude des réactions qui se produisent en solution (en particulier les
réactions acido-basiques, les réactions de précipitation et les réactions
d'oxydoréduction) sera abordée par la description des principes généraux
qui expliquent la solubilité ainsi que par celle des propriétés générales
des solutions. Des éléments de cinétique chimique seront utilisés pour
introduire la notion d'équilibre chimique qui sera ensuite appliquée à
différents systèmes. Une bonne partie de ces notions fera l'objet d'une
vérification ou d'une application expérimentale. Ce cours fera appel à des notions de base et à des habiletés spécifiques
acquises dans le cours Chimie générale (202-NYA-PT). Certains éléments de
contenu seront aussi très utiles à la compréhension de la cinétique des
réactions dans les cours de chimie organique ainsi qu'à l'étude des
réactions biochimiques abordées dans les cours de biologie du programme. ÉNONCÉ DE LA COMPÉTENCE
Analyser les propriétés des solutions et les réactions en solution.
| | |
|ÉLÉMENTS DE COMPÉTENCE |CRITÈRES DE |
| |PERFORMANCE |
| | |
|. Analyser les propriétés colligatives des |1, 2, 3, 4, 9, |
|solutions. | |
|. Analyser les facteurs influençant la vitesse des|1, 2, 3, 4, 9, |
|réactions chimiques et résou-dre des problèmes | |
|relatifs à la cinétique chimique. | |
|. Étudier les principes de base et résoudre des |1, 2, 3, 4, 5, |
|problèmes relatifs aux équilibres chimiques. |9, |
|. Vérifier expérimentalement quelques propriétés | |
|des solutions et déterminer quelques |5, 6, 7, 8, 9, |
|caractéristiques des réactions en solution. |10, 11 | | | |
|CRITÈRES DE PERFORMANCE |ÉVALUATION |
|1. Utilisation appropriée des concepts, des lois |Examens 1, 2, 3|
|et des principes. | |
|2. Utilisation d'une terminologie appropriée. |Examens 1, 2, 3|
|3. Représentation adéquate des situations. | |
|4. Rigueur et cohérence de la démarche de |Examens 1, 2, 3|
|résolution de problèmes. | |
|5. Validation des approximations requises. |Examens 1, 2, 3|
| | |
|6. Application correcte du protocole expérimental |Examen 3 |
|et des techniques. |Rapports de |
|7. Respect des règles de sécurité et de protection|laboratoire |
|de l'environnement. |Examen de |
|8. Validité du contenu du rapport de laboratoire. |laboratoire |
|9. Jugement critique des résultats. |Examen de |
| |laboratoire |
|10. Estimation des incertitudes. |Rapports de |
|11. Qualité de la présentation des données |laboratoire |
|expérimentales. |Examens 1, 2, 3|
| | |
| |Rapports de |
| |laboratoire |
| |Rapports de |
| |laboratoire |
| |Rapports de |
| |laboratoire |
HABILETÉS ET CONTENUS
Chapitre 1* : Les propriétés physiques de solutions · Effectuer des calculs relatifs aux concentrations des solutions exprimées
avec diverses unités.
· Interpréter qualitativement le processus de solubilité
· Interpréter qualitativement l'influence de différents facteurs agissant
sur la solubilité
· Appliquer les relations quantitatives associées aux propriétés
colligatives à différentes situations expérimen-tales simples : pressions
de vapeur, élévation du point d'ébullition, abaissement du point de
congélation Chapitre 2 : La cinétique chimique : vitesses et mécanismes des réactions
chimiques · Interpréter qualitativement l'influence des différents facteurs agissant
sur la vitesse d'une réaction chimique
· Déterminer la loi et la constante de vitesse d'une réaction à l'aide de
la méthode des vitesses initiales
· Déterminer la loi et la constante de vitesse d'une réaction comprenant un
seul réactif à partir de
données c = f(t)
· Calculer les concentrations du réactif ou des produits et la durée de
réaction à partir de la loi de vitesse d'une réaction
· Utiliser adéquatement les demi-vies d'un réactif dans les calculs de
concentration ou de durée de réaction
· Déterminer l'énergie d'activation à partir des variations de la constante
de vitesse en fonction de la tempéra-ture Chapitre 3 : L'équilibre chimique · Interpréter l'influence de différents facteurs sur le déplacement de la
position d'équilibre
· Résoudre des exercices simples portant sur des équilibres homogènes à
l'état gazeux
· Résoudre des exercices simples portant sur des équilibres hétérogènes gaz-
solide, solide-liquide Chapitre 4 : Les acides, les bases et les équilibres acido-basiques · Interpréter la notion d'acidité et de basicité à partir du modèle de
Brønsted-Lowry
· Résoudre des exercices simples portant sur des solutions aqueuses
d'acides, de bases ou de sels
· Effectuer des calculs se rapportant aux solutions tampons
· Interpréter qualitativement les courbes de dosage d'acides, forts ou
faibles, par une base forte
· Interpréter qualitativement les courbes de dosage de bases, fortes ou
faibles, par un acide fort
· Effectuer des calculs se rapportant aux courbes de dosage acido-basique
· Choisir un indicateur coloré approprié à un dosage donné Chapitre 5 : D'autres équilibres en solution aqueuse : les sels peu
solubles et les ions complexes · Résoudre des exercices simples portant sur la solubilité de sels peu
solubles
· Interpréter qualitativement l'influence du pH sur la solubilité des sels
peu solubles Chapitre 7 : L'oxydoréduction · Interpréter qualitativement les réactions d'oxydoréduction
· Effectuer des calculs se rapportant aux titrages par oxydoréduction Chapitre 8 : L'électrochimie · Prévoir le sens d'une réaction d'oxydoréduction à l'aide des potentiels
standard d'électrodes
· Décrire qualitativement une pile électrochimique
· Calculer la force électromotrice d'une pile
· Résoudre des problèmes simples relatifs à l'électrolyse * Les numéros des chapitres se rapportent au volume obligatoire
MÉTHODES PÉDAGOGIQUES
. Exposés magistraux.
. Utilisation de l'ordinateur portable en classe.
. Démonstrations de techniques de laboratoire.
. Supervision des travaux de laboratoire.
. Encadrement du travail personnel des étudiants.
. Soutien individuel aux apprentissages des étudiants sur rendez-vous au
bureau et par courriel.
ÉVALUATION DES APPRENTISSAGES
ÉVALUATION SOMMATIVE
|activité |matière |semaine du...|durée |% |
|d'évaluation | | | | |
|examen # 1 |chapitres 1 et 2 |19 février |2 |20 |
| | | |périodes | |
|examen # 2 |chapitres 3 et 4 |2 avril |2 |22 |
| | | |périodes | |
|examen # 3 |chapitres 5, 7et 8 |14 ou 21 mai |3 |23 |
| | | |périodes | |
|exercices, | | | | |
|présentations, |à préciser |à préciser |variable |5 |
|conférences, etc.| | | | |
|travaux |selon l'expérience |chaque |variable |5 |
|préparatoires |visée |semaine | | |
| | | | | |
|rapports de |selon l'expérience |chaque |variable |15 |
|laboratoire |visée |semaine | | |
|examen pratique | | | | |
|de laboratoire 1 |à déterminer |19 mars |1 période|5 |
|examen pratique | | | | |
|de laboratoire 2 |à déterminer |7 mai |1 période|5 | CONTEXTES DE RÉALISATION DES ÉVALUATIONS
EXAMENS . Les examens sont réalisés individuellement. L'élève a droit à la
calculatrice. L'utilisation de tout document est interdite. LABORATOIRES . Les manipulations au laboratoire sont réalisées en équipe de deux
étudiants, sauf dans le cas de l'examen pratique où elles sont réalisées
individuellement. . Le travail préparatoire (individuel) consiste en une ou quelques
questions