Sciences chimiques

Informations

Langue d'enseignement : Français
Crédits ECTS: 9

Programme

  • Heures d'enseignement dispensées à l'étudiant : 80 heures
  • Temps de travail personnel : 190 heures

Objectifs et compétences

Objectifs :
Cette UE de 9 ECTS est composée de trois grandes parties, visant respectivement à introduire les notions fondamentales de chimie organique, chimie inorganique et chimie physique.

CHIMIE ORGANIQUE 1 : Structures Géométrique et Electronique des Molécules Organiques

Compréhension de la structure (géométrique et électronique) des molécules organiques en vue d’appréhender/expliquer leur réactivité chimique. Pratique des techniques de laboratoire de base pour la chimie organique.

I- Structure géométrique des molécules organiques :

- rappels : formule brute, degré d’insaturation, formule développée plane, groupes fonctionnels et nomenclature

- isomérie : isomères de constitution, stéréoisomères

- représentations graphiques des molécules organiques (Cram, perspective, Newman, Fischer)

- stéréoisomérie de conformation

- stéréoisomérie de configuration : chiralité, énantiomères, diastéréoisomères

- règle séquentielle de Cahn-Ingold-Prelog, nomenclatures R/S, érythro/thréo, Z/E

II- Structure électronique des molécules organiques :

- introduction à la réactivité en chimie organique (profils énergétiques, postulat de Hammond)

- grands types de réactions (substitution, addition, élimination, transposition)

- électronégativité

- mésomérie (formules limites, hybrides de résonance)

- effets électroniques (inductif, mésomère)

- nature des réactifs (acide/base, électrophile/nucléophile)

- intermédiaires réactionnels (carbocations, carbanions, carboradicaux)

III- Chimie organique expérimentale :

Techniques de base visant l’obtention d’un produit organique pur :

- TP1 : extraction liquide-liquide : obtention d’un produit brut

- TP2 : distillation : purification d’un produit organique liquide

CHIMIE INORGANIQUE 1 : Cet enseignement permet d'appréhender le cristal idéal après avoir acquis les notions fondamentales nécessaires (périodicité, translation, réseau, empilements, structure types). Il illustre également les relations composition/structure/propriétés, en particulier selon la nature covalente, ionique ou métallique des liaisons au sein des cristaux.

Chimie inorganique expérimentale :

TP1 : Etude de la structure d'un composé cristallisé et de sa mesure de densité

TP2 : A définir

CHIMIE PHYSIQUE : 1) cohésion dans la matière de l'échelle nucléaire à l'échelle moléculaire : Partie A. 1) Généralités : notion d’énergie de cohésion ou énergie de liaison, énergie potentielle et force dérivant d’un potentiel, états liés ou non liés, états stables ou instables. 2) Echelle nucléaire : défauts de masse, relation masse-énergie, énergie de cohésion du noyau / ordre de grandeur. 2) Echelle atomique : potentiel de Coulomb, modèle classique de l’atome, énergie électronique / ordre de grandeur. 3) Echelle moléculaire : potentiel de Morse, énergie de liaison / ordre de grandeur. 4) Echelle intermoléculaire : forces intermoléculaires, potentiel de Lennard-Jones, énergie intermoléculaire / ordre de grandeur. Partie B. premiers modèles de l'atome préliminaires à la théorie quantique (échelle atomique) 1) Principe de correspondance et quelques éléments sur l’approche semi-classique. 2) Modèle de Bohr : rappel d’éléments de mécanique classique, moment cinétique, postulats de Bohr, au delà du modèle de Bohr quelques éléments sur la théorie quantique de l’atome.

Compétences :
  • Sensibilisation à la pratique professionnelle
  • Travailler en équipe ; assumer un rôle au sein d'un projet ; tenir des délais
  • Etre capable de communiquer des résultats à l'écrit et à l'oral
  • Prendre du recul par rapport à une situation, s'auto-évaluer et se remettre en question pour apprendre
  • Respecter les principes d’éthique, de déontologie et de responsabilité environnementale

  • Analyser et synthétiser des données en vue de leur exploitation
  • Développer une argumentation avec esprit critique
  • Etre capable d'écrire un mémoire (prestation écrite) en suivant les règles, méthodes et outils de l’écriture scientifique
  • Se servir aisément des différents registres d’expression écrite et orale de la langue française

  • Gérer et résoudre des problèmes dans les différents domaines de la chimie organique,inorganique et/ou physico-chimie
  • Analyser, interpréter des données expérimentales.
  • Développer une argumentation et rédiger un rapport de synthèse
  • Maîtriser les savoirs formels et pratiques du socle des fondamentaux.
  • avoir acquis des aptitudes dans l'observation, l'analyse et la description des systèmes chimiques

Organisation pédagogique

le mode de fonctionnement de l'UE est présenté au début des enseignements

Contrôle des connaissances

Les trois parties composant cette UE font l'objet d'évaluations indépendantes.

* Session 1:

CHIMIE ORGANIQUE :

- 1 DS (1h20, coeff. 1/10)

- 2 comptes-rendus de TP (coeff.1/30)

- Examen final 1e session (1h30, coeff. 1/5)

CHIMIE INORGANIQUE :

- 1 DS (1h20, coeff. 1/10) sur partie cours

- 2 comptes-rendus de TP (coeff. 1/30)

- Examen final 1e session (1h30, coeff.1/5)

CHIMIE PHYSIQUE :

- 1 DS (1h20, coeff. 2/15)

- Examen final 1e session (1h30, coeff. 1/5)

* Session 2:

Report des notes de DS et de TP (coeff. 0.4). Examen écrit (3h00) sur les 3 parties (coeff. 0.6).

Lectures recommandées

l'ensemble des références bibliographiques est communiqué au début des enseignements

Responsable de l'unité d'enseignement

Laurent Pouysegu

Enseignants

la composition de l'ensemble de l'équipe pédagogique est communiquée au début des enseignements