Eléments de cristallographie et de spectroscopie moléculaire (partie Eléments de cristallographie)

lchm1251b  2019-2020  Louvain-la-Neuve

Eléments de cristallographie et de spectroscopie moléculaire (partie Eléments de cristallographie)
Note du 29 juin 2020
Sans connaitre encore le temps que dureront les mesures de distances sociales liées à la pandémie de Covid-19, et quels que soient les changements qui ont dû être opérés dans l’évaluation de la session de juin 2020 par rapport à ce que prévoit la présente fiche descriptive, de nouvelles modalités d’évaluation des unités d’enseignement peuvent encore être adoptées par l’enseignant ; des précisions sur ces modalités ont été -ou seront-communiquées par les enseignant·es aux étudiant·es dans les plus brefs délais.
4 crédits
30.0 h + 10.0 h
Q1
Enseignants
Langue
d'enseignement
Français
Préalables


base de connaissances algébriques

Le(s) prérequis de cette Unité d’enseignement (UE) sont précisés à la fin de cette fiche, en regard des programmes/formations qui proposent cette UE.
Thèmes abordés


- Les élément de symétrie
- Réseau cristallin
- Groupes ponctuels
- Groupes d'espace
- Utilisation des Tables Internationales de Cristallographie
- Principes de diffraction, l'espace réciproque
- Intensité diffractée par un cristal
- Diffraction sur monocristaux, diffraction de poudre- Les méthodes et les instruments expérimentales
- Information obtenue par la diffraction- Introduction à la chimie structurale, contribution de la cristallographie dans la connaissance de la chimie

 
Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

1

- compréhension raisonnée de la symétrie et en particulier de la symétrie moléculaire

- compréhension des fondements des méthodes modernes d'analyse cristallographique et des résultats qu'elles permettent d'obtenir

 

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».
Contenu


Symétrie
  1. Introduction, molécules et cristaux, les éléments de symétrie
  2. Groupes ponctuels, chiralité
  3. Translation, groupes du plan, réseau cristallin, les éléments de symétrie périodique
  4. Groupes spatiaux, Tables Internationales de Cristallographie
Méthodes
  1. Rayons X, neutrons, principes de diffraction, l'espace réciproque
  2. Facteur de structure, synthèse de Fourier, problème de phase
  3. Information obtenue par la diffraction
  4. Méthodes de diffraction: monocristaux et polycristaux (poudres)
  5. Résolution des structures, identification des composés connus et inconnus
  6. Affinement des structures cristallines
  7. Présentation des logiciels modernes (CrysAlis, Fullprof, Shelx, Fox)
Résultats
  1. Utilisation et présentation des résultats, interprétation des données de la littérature
  2. Introduction à la chimie structurale 
  3. Chimie par la diffraction: études in-situ
  4. Les grands "instruments" - synchrotrons et sources des neutrons: les grand possibilités Symétrie+
    1.              Les tables de caractères, les représentations irréductibles
Méthodes d'enseignement
Le cours est donné avec l'utilisation des présentations PowerPoint, disponible à l'iCampus. Le cour comprend également la démonstration des logiciels et l'utilisation de matériel interactif. Des exercices sont prévus pour faciliter la compréhension.
Exercices:
1.           Groupes ponctuels
2.           Réseaux. Groupes du plan. Plan de glissement
3.           Groupes spatiaux
4.           Les exercices pratiques dans le laboratoire: diffraction sur monocristaux, de poudre
            Description et comparaison des structures cristallines. Les types de structure
Modes d'évaluation
des acquis des étudiants


examen oral avec un préparation écrite. Il comprend deux questions théoriques: l'une avec préparation écrite et l'autre sans préparation (total de 15 points). La partie pratique est examinée par l'ingénieur, Dr. Koen Robeyns, et elle est évaluée avec un maximum de 5 point. Un point de plus les étudiants peuvent obtenir pour le travail créatif à domicile.
Autres infos
Compétences à acquérir:
- compréhension raisonnée (savoir d'expliquer) de la symétrie et en particulier de la symétrie moléculaire
- compréhension des fondements des méthodes modernes d'analyse cristallographique et des résultats qu'elles permettent d'obtenir
Ressources
en ligne
http://symmetry.otterbein.edu/ - guide interactif sur la symétrie moléculaire
http://escher.epfl.ch/mobile/ - cristallographie sur un téléphone portable, groupes périodiques 2D
http://nanocrystallography.research.pdx.edu/index.py/links - collection des liens utiles
http://escher.epfl.ch/eCrystallography/ - cours électronique de cristallographie
Bibliographie


1.     J.-J. Rousseau, A. Gibaud, Cristallographie géométrique et radiocristallographie (Dunod, 3e édition, 2007).
2.     R. Tilley, Crystals and crystal structures (Wiley, 2006).
 
Faculté ou entité
en charge


Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme
Sigle
Crédits
Prérequis
Acquis
d'apprentissage
Master [120] en biochimie et biologie moléculaire et cellulaire

Bachelier en sciences chimiques

Mineure en chimie