Chimie des solutions : Cours et exercices corrigés
Présentation de l'ouvrage et de ses auteurs
Cet ouvrage de référence en chimie des solutions a été rédigé par Marc Blétry et Marc Presset, tous deux maîtres de conférences à l'Université Paris Est Créteil (UPEC). Issu à l'origine d'un enseignement dispensé en deuxième année de licence de chimie, le livre s'est développé pour combler un besoin pédagogique précis : proposer une approche rigoureuse, progressive et ancrée dans les méthodes de résolution modernes, qu'elles soient approchées, exactes ou numériques.
Le contenu s'adresse principalement aux étudiants du supérieur en sciences, notamment en licence de chimie (niveaux 2 et 3), ainsi qu'aux candidats préparant les concours d'enseignement tels que le CAPES de physique-chimie ou l'agrégation. Il s'adresse également aux enseignants, chercheurs et professionnels qui souhaitent consolider leurs bases en chimie des solutions.
Structure générale et grands axes du cours
L'ouvrage est structuré en quatre grandes parties thématiques, complétées par des annexes pédagogiques. La progression commence par les bases indispensables pour aborder sereinement les équilibres chimiques en solution.
La première partie pose les fondements à travers des rappels de thermochimie et une introduction générale aux réactions et aux solutions. Elle aborde les variables d'état, l'équation des gaz parfaits, les principes de la thermodynamique (premier et deuxième principes), l'enthalpie libre, ainsi que la conductivité des solutions et les méthodes mathématiques de résolution.
La deuxième partie constitue le cœur disciplinaire de l'ouvrage et détaille les quatre types d'équilibres chimiques fondamentaux :
- Les équilibres de solubilisation et de précipitation
- Les équilibres acido-basiques, incluant l'étude des espèces fortes et faibles, des mélanges et des solutions tampon
- Les équilibres de complexation et les compétitions associées
- Les équilibres d'oxydoréduction
- Les équilibres simultanés et les diagrammes de prédominance ou de distribution
La troisième partie est dédiée aux méthodes de titrage et de dosage. Elle traite des généralités sur l'équivalence et l'exploitation des données, puis modélise les différents types de dosages (précipitation, acido-basique, redox, complexométrique, conductimétrique et spectrophotométrique), tout en exposant les méthodes d'exploitation comme la méthode des tangentes, de la dérivée ou les méthodes de Gran.
Enfin, la quatrième partie aborde des aspects avancés tels que la modélisation numérique des équilibres, les solutions non idéales (avec la théorie de Debye-Hückel) et la chimie en solution non aqueuse.
Outils numériques et pédagogie
Une des spécificités de cet ouvrage réside dans l'intégration du calcul numérique tout au long des chapitres. Le logiciel libre Scilab est utilisé pour initier les lecteurs à la modélisation des équilibres et des dosages. De plus, chaque chapitre s'accompagne d'une sélection d'exercices originaux ou issus de concours, dont les solutions complètes sont regroupées en fin de volume, permettant un entraînement efficace et une auto-évaluation rigoureuse.
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