Informations de l`unité d`enseignement Implantation Cursus de

Année Académique 2016 - 2017 (Version définitive du : 13 Septembre 2016 )
Informations de l'unité d'enseignement
Implantation
Institut Paul Lambin
Cursus de
Bachelier en chimie
Intitulé
Chimie analytique 1
Code
C2020
Cycle
1
Bloc
2
Quadrimestre
1
Pondération
1
Nombre de crédits
4
Nombre d’heures
54
Obligatoire / optionnel
Obligatoire
Langue
Français
Responsable de l’UE
COLLOT Joseph
Thèmes abordés
L’UE commence par une introduction à l’analyse chimique et des généralités sur les méthodes
optiques. Les méthodes analytiques de base (volumétrie et gravimétrie) ainsi que certaines
méthodes spectroscopiques(UV-visible, IR) fluorescence moléculaire) sont ensuite abordées d’un
point de vue théorique. Une partie de l’UE est consacrée à des cas concrets de traitement de
résultats expérimentaux
Prérequis
C1030
C1080
C1100
Activité
Intitulé de l'activité
Volume horaire
C202A
Cours de chimie analytique
36
C202B
Exercices de chimie analytique
18
* Détails des activités en fin de document
Compétence - Capacité
C1 - Communiquer et informer
CA1.2 - Mener une discussion, argumenter et convaincre de manière constructive
C2 - Collaborer à la conception, à l’amélioration et au développement de projets techniques
CA2.3 - Analyser une situation donnée sous ses aspects techniques et scientifiques
C5 - Maîtriser les concepts scientifiques
CA5.1 - Appliquer les connaissances des sciences fondamentales et utiliser à bon escient le vocabulaire des
domaines
CA5.2 - Exercer un regard critique sur les résultats et les méthodes
Acquis d’apprentissage spécifiques visés
Approfondir et maitriser les notions de base de la chimie en solution
Acquis d’apprentissage terminaux : Aat 01
Intégrer les principes théoriques qui sont à la base des techniques d’analyses volumétriques, gravimétriques et
spectrométriques
Acquis d’apprentissage terminaux : Aat 01
Identifier les différentes composantes des appareillages et définir le rôle de chacune
Acquis d’apprentissage terminaux : Aat 01
Acquis d’apprentissage terminaux : Aat 03
Appliquer les connaissances théoriques dans le but d’estimer la précision, la sensibilité, les paramètres sensibles des
dosages d’analytes en solution par volumétrie, gravimétrie et spectrométrie
Acquis d’apprentissage terminaux : Aat 03
Interpréter les résultats obtenus en spectrométrie dans le but de fournir des informations sur la structure de molécules
analysées
Acquis d’apprentissage terminaux : Aat 04
Construire un raisonnement cohérent lors de la résolution de problèmes
Acquis d’apprentissage terminaux : Aat 04
Présenter ce raisonnement de façon claire, en faisant apparaître les données du problème, les notions théoriques utiles
à sa résolution, le raisonnement suivi ainsi que les réponses intermédiaires et finales avec leurs unités
Acquis d’apprentissage terminaux : Aat 04
Acquis d’apprentissage terminaux : Aat 08
Méthode d’enseignement
Exposé magistral et Exercices dirigés (étude de cas , exercices d’intégration).
Responsable de l'évaluation PIRSOUL Marie-Christine
Langue de l’évaluation
Type d'évaluation :
Mode d’évaluation
Ecrit, à livre fermé
Français
Autre
Pondération des évaluations
C202A+C202B : examen écrit intégré
PONDERATION DES EVALUATIONS
CODE AA
total des
activités
C202A+C202B
100%
Première
session
Deuxième
session
Part
examen
janvier
Part de
l'examen de
septembre
100%
100%
Support
C202A:Syllabus et/ou présentation Power Point (sur Claroline Connect)
C202B:Syllabus d'exercices
Références
Skoog- Ouest - Holler- Crouch, Chimie analytique, Ed. de Boeck, 8 ° éd. (2012)
Skoog-Holler-Nieman, Principes d'analyse instrumentale, Ed. de Boeck, 5 ° éd. (2003)
Skoog-Ouest-Holler, Chimie analytique, Ed. de Boeck, 7 ° éd (1997)
DC Harris, Analyse quantitative chimique, Freeman, 6-7 Ed., (2003 et 2007)
Activité d’apprentissage
Intitulé
Cours de chimie analytique
Code
C202A
Volume
horaire
36
Langue
Français
Enseignants COLLOT Joseph
PIRSOUL Marie-Christine
Contenu
Introduction : les étapes d’une analyse quantitative, classification des méthodes analytiques.
Chapitre 1 : Méthodes volumétriques : Généralités, la chimie en solution aqueuse, les courbes de titrage AcideBase, les titrages rédox, les titrages précipitimétriques, les titrages complexométriques
Chapitre 2 : Méthodes gravimétriques : Méthode par précipitation et par volatilisation
Chapitre 3 : Analyse d’échantillons réels : Choix de la méthode, échantillonnage, préparation des échantillons de
laboratoire (mise en solution, décomposition, élimination et séparation des interférences, coefficients de partage et
de distribution.
Chapitre 4 : Généralités sur les méthodes optiques : Propriétés ondulatoires de la lumière : Notions de base,
caractéristiques des sources. Propriétés corpusculaires de la lumière : Relation de Planck, Effet photoélectrique,
Unités d'énergie des ondes électromagnétiques. Interactions lumière - matière : transmission, absorption. Spectre
électromagnétique. Loi de l'absorption : transmittance, absorbance, mesure expérimentale de la transmittance, loi
de Beer-Lambert, loi de Beer-Lambert pour les mélanges, limites d'application de la loi de Beer-Lambert, point
isosbestique
Chapitre 5 : Spectroscopie UV-visible moléculaire : Evénements moléculaires provoqués par l'absorption ; Types
de chromophores ; Origine des larges bandes d'absorption ; Effets de solvant. Choix du solvant ; Appareillage :
schéma général, cuvettes, sources, monochromateurs, détecteurs. Place dans l'analyse
Chapitre 6 : Fluorescence moléculaire : Phénomènes de relaxation moléculaire après l'absorption UV ; Structure et
fluorescence ; appareillage ; Spectres d'excitation et d'émission ; Concentration et intensité de fluorescence ;
Néphélométrie et turbidimétrie ; Place de la fluorimétrie dans les techniques d'analyse.
Chapitre 7 : Spectroscopie IR : Caractéristiques de cette zone spectrale ; description de l’élongation d’une liaison ;
Courbe d’énergie potentielle ; Expression mathématique de l’énergie potentielle ; Effet de la masse et de la force
de la liaison sur la fréquence d’absorption ; Conditions d’absorption ; Autres modes de vibration ; Spectrographe IR
dispersifs ; Echantillonnage & A.T.R. ; Analyse structurale et quantitative.
Spectroscopie IR à transformée de Fourier : résolution, rapport signal-bruit et accumulation, FTIR : approche
intuitive, FT de sources lumineuses simples, source « monochromatique » réaliste. Spectre d’une source IR
complexe, interféromètre de Michelson, instrumentation.
Chapitre 8 : Spectroscopie atomique UV-visible : Transitions électroniques des atomes ; Largeur des raies ;
Schéma de principe des appareils d’émission et d’absorption atomique ; Méthodes d’atomisation ; Température et
population des niveaux ; Source de lumière (AA) ; Déroulement d’une analyse par spectroscopie de flamme ;
Interférences ; Méthodes analytiques (standard interne, addition standard) ; Généralité, sensiblité et précision ;
Torche à plasma ; ICP/MS
Méthode
Cours magistral
Support
Syllabus et/ou présentation Power Point (sur Claroline Connect)
Référence
Intitulé
Exercices de chimie analytique
Code
C202B
Volume
horaire
18
Langue
Français
Enseignants COLLOT Joseph
PIRSOUL Marie-Christine
Contenu
Les exercices portent sur les notions suivantes :
* Concentrations – Dilutions
* Titrimétrie et standardisation
* Réactions acide-base en solution aqueuse
* Réactions d’oxydo-réduction
* Solubilité et précipitation
* Méthodes optiques
* Complexométrie
Méthode
Les exercices portent sur la matière préalablement vue au cours théorique (C202A). Après un bref rappel des
notions utiles pour la résolution des exercices, les étudiants travaillent individuellement en se concertant
éventuellement entre eux. L’enseignant aide les étudiants de manière individuelle, parfois un exercice est résolu au
tableau.
Support
Syllabus d'exercices (disponible sur Claroline Connect)
Référence
Acquis d’apprentissage terminaux visés
Aat 01
Aat 01 - préparer d’un point de vue théorique, méthodologique et logistique, en tenant
compte des contraintes matérielles et temporelles qui lui sont imposées, les activités
techniques qu’il sera amené à mettre en œuvre dans le cadre d’un laboratoire de
recherche et de développement.
Aat 03
Aat 03 - analyser les méthodes de laboratoire, leur mise en pratique et la pertinence du
résultat en mobilisant les concepts scientifiques acquis.
Aat 04
Aat 04 - traiter les données expérimentales d’un point vue mathématique, graphique ou
statistique, en utilisant si besoin est les outils informatiques, afin de produire les résultats
d’une analyse chimique.
Aat 08
Aat 08 - communiquer les données scientifiques théoriques et expérimentales en lien avec
les activités dont il est responsable, aussi bien oralement que par écrit, avec les collègues
et la hiérarchie.