Programme des cours 2020-2021
ATTENTION : version 2019-2020 de l'engagement pédagogique
ASCA0016-1  
Sciences fondamentales VII, Chimie Analytique
Durée :
84h Th
Nombre de crédits :
Bachelier en sciences agronomiques5
Nom du professeur :
Pierre-Yves Berken
Coordinateur(s) :
Pierre-Yves Berken
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme
Contenus de l'unité d'enseignement :
- Solutions aqueuses: l'eau comme solvant, expressions de la composition des solutions, électrolytes, solutions idéales et réelles, relations entre activités et concentrations. Les 4 grands types d'équilibres en solutions aqueuses, constantes d'équilibre; réseaux d'équilibres, exemples.
 
- Equilibres acido-basiques: calcul des concentrations à l'équilibre par la méthode systématique; fonctions de distribution; approximation de la réaction prépondérante. Courbes de titrage de solutions avec plusieurs points équivalents (polyacides, polybases, mélanges d'acides ou de bases). Exemples d'applications.
- Equilibres de complexation : notions sur la chimie des complexes. Constantes thermodynamiques et conditionnelles: discussion qualitative et quantitative de l'influence du pH sur la dissociation des complexes, exemples. Titrages complexométriques par l'EDTA: calculs, théorie des indicateurs métallochromiques, exemples d'applications des diverses méthodes de titrage (direct, en retour, par déplacement). Applications de la formation des complexes en analyse minérale qualitative et quantitative (éléments de spectrophotométrie d'absorption moléculaire UV-visible).
- Equilibres de précipitation : rappels: définitions (produit de solubilité,solubilité), déplacement de l'équilibre de solubilité. Influence du pH sur la solubilité des hydroxydes (non-amphotères, amphotères) et des sels. Précipitation fractionnée des ions en fonction du pH. Equilibres simultanés de précipitation et de complexation; exemples de dissolution des précipités d'halogénures d'argent par formation de complexes amminés. Séparations d'ions par précipitation/complexation. Exemples de dosages volumétriques par réactions de précipitation (méthode de Mohr, Volhard, Fajans); dosages gravimétriques (principes, conditions opératoires).
- Equilibres d'oxydo-réduction : rappels: généralités sur l'oxydo-réduction (définitions, couples rédox, nombres d'oxydation, équilibrage des rédox). Réactions rédox et cellules électrochimiques: potentiels d'électrodes, loi de Nernst. Sens spontané de l'évolution (règle gamma) et caractère quantitatif d'une réaction rédox. Domaines de prédominance des formes oxydée et réduite d'un couple. Diagrammes potentiel/pH, potentiels standards conditionnels (apparents) de divers couples: discussion qualitative et quantitative, exemples. Equilibres rédox et complexation. Titrages rédox: principes, calculs des courbes de titrage, indicateurs colorés, applications (dosage des ions ferreux par cérimétrie, manganimétrie, chromimétrie; dosages iodométriques.
- Equilibres entre 2 phases liquides. Application à l'extraction par solvant.
 
TRAVAUX PRATIQUES (Séances d'exercices et de laboratoires 45 h)
Les travaux pratiques sont organisés sous forme de laboratoires et de séances d'exercices (qui visent à faciliter la compréhension des laboratoires au moyen de calculs numériques). Les manipulations de chimie analytiques sont basées sur les phénomènes de neutralisation acido-basique, rédox, de précipitation et de complexation. Les échantillons analysés proviennent généralement du commerce (boissons gazeuses, lait, eau de source ou de distribution, détergeants, détartrants, ...).
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
- Communiquer et argumenter les résultats de laboratoires, y compris à l'aide de tableaux (support papier et informatique)
- Maîtriser les concepts des équilibres en solution aqueuse et les principales méthodes d'analyse chimique en vue d'applications aux sciences agronomiques
- Gérer les déchets de laboratoire dans une démarche de développement durable
Savoirs et compétences prérequis :
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Cours ex cathedra;
exercices;
activités de laboratoire
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
Présentiel
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
1. Chimie analytique, Skoog, West, Holler (DeBoeck).
2. Equilibres chimiques en solution, Delcourt, Bois, Chouaib (DeBoeck).
3. Chimie analytique et équilibres ioniques, J.L. Burgot (Tec&Doc Lavoisier).
4. Journal of chemical education.
Modalités d'évaluation et critères :
Conformément à la circulaire de rentrée académique 2020-2021, un code couleur a été établi pour l'enseignement supérieur dans le cadre de la lutte contre le coronavirus. Les engagements pédagogiques ont été rédigés sur base du code « jaune ».
- Théorie (examen oral) : 50%
- Exercices (examen écrit) : 25%
- Laboratoires (évaluation continue) : 25%
Un minimum de 8/20 est requis dans chacune de ces parties pour que la pondération annoncée soit d'application. Dans le cas contraire, une note d'échec sanctionnera le cours.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Contacts :
pierre-yves.berken@hech.be
Notes en ligne :
2BSA ChAn exos 1
Equilibres Acides-bases

Pas nécessaire pour la première séance de TP
2BSA ChAn exos 2
Equilibres de précipitation
2BSA ChAn exos 3
Equilibres de complexation
2BSA ChAn exos 4
Exercices rédox
2BSA ChAn intro
Brève introduction
2BSA ChAn partie 0
Outils de base de la chimie analytique :

Unités et mesures, calculs stoechiométriques, équipement de base, ...

(a priori, ne pas imprimer au-delà de la page n°32 (20 du pdf))
2BSA ChAn partie 1
Equilibres chimiques et électrolytes
2BSA ChAn partie 2
Titrages acides-bases : applications et considérations pratiques
2BSA ChAn partie 3
Méthode systématique, fonctions de distribution et complexation
2BSA ChAn partie 4
Titrages par l'EDTA.
2BSA ChAn partie 5
Equilibres rédox
2BSA ChAn partie 6
Méthodes gravimétriques et extractions
Brochure résumée SI
Résumé du SI réalisée par le bureau international des poids et mesures.
Consignes des laboratoires
Consignes
Labo séance 2
Titrage de l'acidité du vin par pH-métrie
Labo séance 3
Titrage de l'acide phosphorique dans le coca
Labo séance 5
Iodométrie de l'eau de javel
Labo séance 6 partie1
Les notes du labo. Ne pas oublier le protocole de référence.
Labo séance 6 partie2
L'exemple de protocole.
Labo séance 7
Gravimétrie du K dans un engrais
Labo séance 7
Gravimétrie du K dans un engrais
Laboratoires : utilisation des burettes et des pipettes
Bien utiliser ces instruments est essentiel
Labos scéance 4
Dureté des eaux
Labos séance 1
Utilisation du matériel volumétrique et titrage d'un vinaigre.
Précision verrerie de laboratoire
Pour plus de facilité, prenez les valeurs indiquées dans ce document. Ce sont bien les incertitudes (les deltas) qui sont données, pas les incertitude-type.