Programme des cours 2018-2019
| BMED0014-1 | |||||
Sciences chimiques 4
|
|||||
|
Durée :
|
|||||
| Chimie analytique 1 : 30h Th Chimie physique 1 : 35h Th |
|||||
|
Nombre de crédits :
|
|||||
|
|||||
|
Nom du professeur :
|
|||||
| Chimie analytique 1 : Steve Gillet
Chimie physique 1 : Steve Gillet |
|||||
|
Coordinateur(s) :
|
|||||
| Steve Gillet | |||||
|
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
|
|||||
| Langue française | |||||
|
Organisation et évaluation :
|
|||||
| Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier | |||||
|
Unités d'enseignement prérequises et corequises :
|
|||||
| Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme | |||||
|
Contenus de l'unité d'enseignement :
|
|||||
|
Chimie analytique 1
|
|||||
| 1 Chapitre 1. Introduction
1.1 Qu'est-ce que la chimie analytique ? 1.2 Le point de vue analytique 1.3 Types d'analyse habituels 2 Chapitre 2. Les outils fondamentaux de la chimie analytique 2.1 Les nombres en chimie analytique 2.1.1 Les unités fondamentales de mesure 2.1.2 Chiffres significatifs 2.1.3 Les unités de concentration 3 Chapitre 3. Le langage de la chimie analytique 4 Chapitre 4. Evaluation des données analytique 4.1 Caractérisation des mesures et résultats 4.1.1 Mesures d'une tendance centrale 4.1.2 Mesure de la dispersion 4.2 Caractérisation des erreurs expérimentales 4.2.1 Justesse 4.2.2 Précision 4.3 Limites de détection 5 Chapitre 5. Calibrations, étalonnages et correction pour le blanc 5.1 Etalonnage sur un seul point vs plusieurs points 5.2 Etalon ajouté 5.3 Etalon interne 5.4 Corrections pour le blanc 6 Chapitre 6. Chimie des équilibres 6.1 Réactions réversibles et équilibres chimiques 6.2 Thermodynamique et équilibres chimiques 6.3 Manipulation des constantes d'équilibre 6.4 Les constantes d'équilibre de réactions chimiques 6.4.1 Réactions de précipitation 6.4.2 Réactions acide-base 6.4.3 Réactions de complexation 6.4.4 Réactions d'oxydo-réduction 6.5 Principe de Le Châtelier 6.6 Les diagrammes de prédominance 6.6.1 Les diagrammes de prédominance pour les équilibres acide-base 6.6.2 Les diagrammes de prédominance pour les équilibres de complexation 6.6.3 Les diagrammes de prédominance pour les équilibres rédox 6.7 Résolution de problèmes d'équilibre 6.7.1 Problème simple : solubilité de Pb(IO3)2 dans l'eau 6.7.2 Problème un peu plus complexe : l'effet d'un ion commun 6.7.3 Approche systématique de la résolution des problèmes d'équilibre 6.7.4 pH d'une solution d'acide faible monoprotique 6.7.5 Formules de calcul de pH simplifiées 6.7.6 Effet de la complexation sur la solubilité |
|||||
|
Chimie physique 1
|
|||||
| Partie 1. Thermodynamique
0 Bases de la thermodynamique 0.1 Qu'est-ce que la thermodynamique ? 0.2 Définitions de base 1 Première loi de la thermodynamique 1.1 Les états standards 1.2 La loi de Hess 1.3 Mesure directe de l'enthalpie et calorimétrie 2 La seconde loi de la thermodynamique 2.1 Introduction 2.2 Qu'est-ce que l'entropie ? 2.3 Formulation de la seconde loi 2.4 Le concept d'énergie libre 3 L'équilibre chimique 3.1 Dépendance de ¿G à la concentration 3.2 Variation de la constante d'équilibre avec la température 3.3 Mesure des paramètres thermodynamiques d'une réaction Partie 2. Les propriétés colligatives 0 Bases thermodynamiques 1 Propriétés colligatives 2 Elévation du point d'ébullition et abaissement du point de fusion 2.1 Détermination des masses molaires 3 Osmose et pression osmotique 4 Application aux membranes (dont la membrane cellulaire) 4.1 La membrane cellulaire Partie 3. Electrochimie 1 Cinq concepts importants 1.1 Le potentiel d'électrode détermine la forme de l'analyte à la surface de l'électrode 1.2 La concentration de l'analyte à la surface de l'électrode peut être différente de sa concentration ailleurs dans la solution 1.3 L'analyte peut être impliqué dans d'autres réactions chimiques que la redox 1.4 Le courant est une mesure de la vitesse de l'oxydation ou de la réduction de l'analyte 1.5 On ne peut contrôler simultanément le courant et le potentiel 2 Contrôle et mesure du potentiel et du courant 3 Classement des techniques électrochimiques 4 Les méthodes potentiométriques 4.1 Cellules électrochimiques potentiométriques 4.2 Equation de Nernst 4.3 Le potentiel de jonction 4.4 Electrode de référence 4.4.1 L'électrode standard d'hydrogène 4.4.2 L'électrode au calomel 4.4.3 L'électrode d'argent / chlorure d'argent 4.5 Electrodes indicatrices (de travail) 4.5.1 Métalliques 4.5.2 Electrodes à membranes 4.5.2.1 Electrode de verre 4.5.2.2 ESI basée sur un solide 4.5.2.3 ESI basée sur un liquide 4.5.2.4 Electrode sensible aux gaz 4.5.2.5 Electrode à substrats d'enzymes 5 Cas des analyses biologiques 6 Les biocapteurs 6.1 Définition 6.2 Biocapteurs basés sur les enzymes 6.2.1 Avantages de l'utilisation d'enzymes 6.2.2 Désavantages de l'utilisation d'enzymes 6.2.3 Evolution des biocapteurs à enzymes 6.2.3.1 Première génération 6.2.3.2 Seconde génération 6.2.3.3 Troisième génération 6.3 Les biocapteurs basés sur les acides nucléiques 6.4 Les immunocapteurs Partie 4. Séparation 7 Chapitre 7. Collecte et préparation des échantillons 7.4 Séparer l'analyte des interférents 7.5 Théorie générale de l'efficacité de séparation 7.6 Classification des techniques de séparation 7.7 Extraction liquide-liquide 7.7.1 Coefficients de partage et ratios de distribution 7.7.2 Extraction liquide-liquide sans réactions secondaires 7.7.3 Extraction liquide-liquide comportant un équilibre acide-base 7.7.4 Extraction liquide-liquide d'un complexe métal-ligand |
|||||
|
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
|
|||||
|
Chimie analytique 1
|
|||||
| - Intégrer le vocabulaire de la chimie analytique pour faciliter la communication interdisciplinaire : capacités 5., 5.2 et 5.3
- Maîtriser les outils fondamentaux de la chimie analytique (unités et chiffres significatifs) : capacités 1.3, 1.6, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 et 4.5 - Evaluer les données analytiques (caractérisation des mesures et résultats, des erreurs expérimentales et limites de détection) : capacités 1.3, 1.6, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 et 4.5 - Proposer des méthodes d'étalonnage et de corrections pour le blanc adéquates - Construire un diagramme de prédominance et de là, estimer différents paramètres (pH, composition d'un mélange, etc...) : capacités 1.3, 1.6, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 et 4.5 - Formuler les hypothèses nécessaires à la résolution de problèmes liés aux équilibres chimiques (précipitation, acide-base, complexation, oxydo-réduction) : capacités 1.3, 1.6, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 et 4.5 - Justifier qu'une méthode d'identification ou de dosage suit bien une approche analytique : capacités 1.3, 1.6, 3.1, 3.2, 3.3, 3.4, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4, 4.5 |
|||||
|
Chimie physique 1
|
|||||
| - Evaluer la stabilité d'un système et, grâce à la thermodynamique, prédire sa composition une fois l'équilibre atteint. Calculer l'énergie d'une liaison à partir de mesures calorimétriques : capacités 1.3, 1.6, 4.1, 4.2, 4.3 et 4.4
- Calculer la masse molaire d'une molécule en se basant sur des mesures de propriétés colligatives de solutions. Estimer l'influence de la concentration d'une solution sur des propriétés telles que la pression osmotique, la température d'ébullition et la température de fusion : capacités 1.3, 1.6, 4.1, 4.2, 4.3 et 4.4 - Intégrer le concept de potentiel de membrane et le transposer au fonctionnement de différentes électrodes : capacités 1.3, 1.6, 4.1, 4.2, 4.3 et 4.4 - Schématiser les différents types d'électrodes utilisées en électrochimie, pouvoir les différencier et juger de l'efficacité de l'une ou l'autre, suivant les analytes à étudier. Estimer les risques d'interférences et proposer des alternatives : capacités 1.3, 1.6, 4.1, 4.2, 4.3 et 4.4 - Juger de l'efficacité d'une méthode de séparation et plus spécifiquement d'une extraction liquide-liquide : capacités 1.6, 3.1, 4.1, 4.2, 4.3, 4.4 et 6.2 |
|||||
|
Savoirs et compétences prérequis :
|
|||||
| Les UE Sc. chimiques 1 et Sc. chimiques 3 sont prérequises. | |||||
|
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
|
|||||
|
Chimie analytique 1
|
|||||
| Cours ex-cathédra et exercices dirigés | |||||
|
Chimie physique 1
|
|||||
| Cours ex-cathédra et exercices dirigés | |||||
|
Mode d'enseignement (présentiel ; enseignement à distance) :
|
|||||
|
Chimie analytique 1
|
|||||
| Présentiel | |||||
|
Chimie physique 1
|
|||||
| Présentiel | |||||
|
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
|
|||||
|
Chimie analytique 1
|
|||||
| La lecture de Modern Analytical Chemistry de Harvey aux éditions McGraw-Hill Higher Education est un plus.
http://dpuadweb.depauw.edu/harvey_web/eTextProject/AnalyticalChemistry2.0.html Des notes partielles sont disponiles sur la plateforme. La prise de note en classe est toutefois fortement recommandée. |
|||||
|
Chimie physique 1
|
|||||
| Des notes de cours partielles sont disponibles sur la plateforme. La prise de note en classe est toutefois fortement recommandée. | |||||
|
Modalités d'évaluation et critères :
|
|||||
| La note globale de l'unité d'enseignement est une moyenne pondérée des résultats obtenus dans les différentes activités d'apprentissage qui la composent :
Chimie physique 1 : 40 % Chimie analytique 1 : 60 % L'unité est réussie avec une note minimale de 10/20 pour chaque activité d'apprentissage. |
|||||
|
Chimie analytique 1
|
|||||
| Examen écrit en janvier (et en septembre, éventuellement). | |||||
|
Chimie physique 1
|
|||||
| Examen écrit en janvier (et en septembre, éventuellement). | |||||
|
Stage(s) :
|
|||||
|
Remarques organisationnelles :
|
|||||
|
Contacts :
|
|||||
|
Chimie analytique 1
|
|||||
| steve.gillet@hech.be | |||||
|
Chimie physique 1
|
|||||
| Steve.gillet@hech.be | |||||
|
Notes en ligne :
|
|||||
|
Chimie analytique 1
|
|||||
 | Manuel d'utilisation de la calculatrice Casio FX-92 Intéressant pour les régressions linéaires. |
||||
| Manuel d'utilisation de la calculatrice Casio FX-991 ES PLUS régression linéaire pg 23 |
||||
| Manuel d'utilisation de la calculatrice Casio graph 25 + Pro Régression linéaire 6-9 |
||||
| Manuel d'utilisation de la calculatrice Casio graph 35+ Régression linéaire à partir de la page 253 |
||||
| Manuel d'utilisation de la calculatrice TI 40 collège II Régression linéaire à la page 3 |
||||