Polymer Chemistry and Physical Chemistry (part 2 : Polymer Physical Chemistry)

Enseignants

Fustin Charles-André; Gohy Jean-François; Jonas Alain;

Langue
d'enseignement

Anglais
> Facilités pour suivre le cours en français

Préalables

Ce cours suppose acquises les compétences de base en physique et chimie des polymères tels que visées par les cours LCHM1361 ou LMAPR2019.

Thèmes abordés

Ce cours est une introduction à la caractérisation des macromolécules en solution. Le cours se base sur un format de classe inversée. Tous les thèmes ne seront pas nécessairement abordés chaque année. Le cours aborde les notions de chaîne idéale et réelle, de taille des macromolécules en solution, de volume exclu et de second coefficient du viriel, les propriétés thermodynamiques des solutions de polymères, et différentes techniques de caractérisation des polymères en solution (osmométrie, viscosimétrie, chromatographie d'exclusion stérique, diffusion statique de la lumière).

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :
1	Le but du cours est de fournir une compréhension avancée des solutions de polymères. A la fin du cours, les étudiant·e·s seront capables d'analyser les résultats de techniques expérimentales de détermination des caractéristiques moléculaires d'un polymère (masses molaires moyennes, distribution des masses molaires, rayon de gyration) et de prédire son comportement en solution (solubilité, gonflement, paramètre d'interaction, séparation de phase, etc.). Ils ou elles seront également capables de résoudre de petits problèmes d'importance pratique en faisant appel à ces concepts. 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

1. Distribution de masses molaires et configurations des chaînes - rappels
2. Modèles et tailles des chaînes polymères en solvant theta
3. Qualité d’un solvant et gonflement des chaînes macromoléculaires en solution
4. Viscosimétrie, diffusion dynamique de la lumière et chromatographie d'exclusion stérique
5. Diagrammes de phase des solutions polymères
6. Paramètres de solubilité
7. Osmométrie des solutions macromoléculaires
8. Diffusion statique de la lumière par les solutions macromoléculaires

A la fin du cours, les étudiant•es seront en mesure d'analyser les résultats de méthodes expérimentales de détermination des caractéristiques moléculaires d'un polymère, et de prédire son comportement en solution diluée.

Méthodes d'enseignement

Cette partie est constituée d'un nombre limité de séances données en format de classe inversée, au cours desquelles les étudiant•es résolvent de petits problèmes et examinent plus en détail les concepts du cours avec l'enseignant. Ce travail est basé sur une lecture préalable des notes de cours et le visionnement de podcasts. Avant chaque séance, les étudiant•es doivent préparer 3-4 questions relatives aux concepts de la séance à venir; l'enseignant sélectionne aléatoirement des étudiants lors du cours, et leur demande de présenter leur proposition de solution au tableau. Une question non-préparée est également posée en fin de classe inversée à l'ensemble de la classe.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Une partie des points (x1, sur 20) sera attribuée aux réponses aux quiz de préparation des classes inversées et à la question non-préparée posée en classe. L'usage d'IA génératives est permis pour la préparation des questions, mais pas pendant la classe. Une partie des points sera attribuée aux réponses fournies lors de l'examen écrit (x2, sur 20). La note finale sera max(0,4 x1 + 0,6 x2 ; x2), arrondie à l'entier le plus proche, sauf si la note tombe entre 9 et 10 auquel cas elle est arrondie à l'entier inférieur le plus proche.

La note x1 obtenue à la partie "évaluation continue" est la somme des notes obtenues à chaque cours où l'étudiant est présent et déclaré participant; l'absence à un cours ne donne pas lieu à une note. La note obtenue d'un cours est la somme de celles attribuées pour chaque question aux étudiants tirés au sort; elle est donc collective. L'examen se fait sans moyens de connexion à internet mais avec le syllabus ou les dias procurées par les enseignants; celles-ci peuvent être anotées manuellement par l'étudiant, sans ajout de feuilles volantes. L'examen porte sur des questions de réflexion, des petits problèmes, etc. Il eput être oral ou écrit.

Le non-respect des consignes méthodologiques, notamment en matière d’utilisation de ressources en ligne, d'IA génératives ou de collaboration entre étudiant.es, pour toute partie de l'évaluation continue entraînera une note globale de 0 pour l’évaluation continue.

Ressources
en ligne

Un syllabus (en anglais), des podcasts (en anglais) et des données expérimentales seront disponibles sur le site Moodle du cours.

Bibliographie

L'ouvrage de référence suivant couvre une partie des concepts de LCHM2261B / the following textbook deals with part of the concepts of LCHM2261B:
Paul C. Hiemenz & Timothy P. Lodge, Polymer Chemistry, 2nd edition, CRC Press:Boca Raton, 2007.

Faculté ou entité
en charge

> CHIM