Ce cours porte sur les symétries et leur usage en chimie. Il traite donc de la cristallographie (empilement périodique) et de rudiments de la théorie des groupes.

Il vise a donner aux étudiants les bases nécessaires :
- à l'interprétation d'expériences de spectroscopie (infra-rouge, raman, UV -visible)
- la chimie théorique (liaison chimique, mécanique quantique)
- la chimie du solide

1) Cristallographie géométrique

La symétrie des cristaux s'appuie sur un empilement périodique (réseaux) et des opérations de symétries d'orientation. La combinaison des deux types de symétrie (translation- orientation) permet de définir des symétries de positions et des groupes d'espace

- la métrique du cristal : plans et distances réticulaires
- Le réseau direct la maille, le réseau réciproque et les normales
- Propriétés angulaires, loi de constance des angles
- Symétries, loi de Curie, groupes ponctuels et systèmes cristallins
- Symétrie et périodicité, modes de réseau, réseaux de Bravais, groupes d'espace

2) Radiocristallographie

L'application discutée est la diffraction des rayons X et la résolution de structures cristallines. Le cours s'appuie ici sur les travaux pratiques de cristallographie.

- Production des rayons X et interaction des RX avec la matière
- Diffusion par un milieu continu - équivalence à une transformation de Fourier, espace dual
- Diffraction des RX par les cristaux, facteur de diffusion atomique, facteur de structure
- Loi de Bragg, construction d'Ewald
- Diffraction par les poudres cristallines, méthode de Debye- Scherrer
- Détermination des structures, problème des phases

3) Théorie des groupes

Un retour sur les symétries ponctuelles discute la fabrication et l'usage pratique de la table de caractères et son application à
- la structure électronique d'une molécule
- les spectroscopies de vibration infrarouge et raman.
- le champ cristallin et la spectroscopie optique

Niveau requis : connaissances mathématiques et physiques de niveau licence (produits scalaire et vectoriel calcul tensoriel, rayonnements électromagnétiques)

Modalités d'évaluation : un examen terminal en commun avec chimie du solide

Dernière mise à jour : vendredi 14 janvier 2011