Cet enseignement a pour objectif d’apporter les notions de base en atomistique, thermodynamique chimique et géochimie isotopique avec un fort accent mis sur les applications dans les sciences de la Terre et de l’Environnement.
L’atomistique est essentielle pour expliquer les relations entre les propriétés fondamentales des éléments chimiques et leur distribution dans les enveloppes terrestres. Les modèles classique et quantique de l’atome seront enseignées ainsi que les modèles de la liaison chimique (Lewis, orbitales moléculaires) et les relations entre structure électronique et propriétés chimiques et géochimiques des éléments.
La thermodynamique chimique apporte les bases pour la prédiction et compréhension de l’évolution de la matière dans les enveloppes terrestres. Les fonctions d’état (énergie interne, enthalpie, entropie, enthalpie libre) seront présentés ainsi que la loi des équilibres et des applications à la chimie des eaux naturelles et des minéraux sédimentaires. La construction des diagrammes de phase et des applications au manteau terrestre seront également montrées.
Les principes de base de la formation des isotopes des éléments chimiques (nucléosynthèse) et de l’utilisation de ces isotopes en sciences de la terre seront exposés ainsi que des applications dans les domaines de la paléoclimatologie (18O/16O ; D/H), de la dynamique interne de la terre (isotopes Sr) et de la géochronologie (14C, Rb-Sr U-Th).
