Chimie analytique I - Méthodes chimiques d'analyse

Durée

Théorie : 20h Th
Répétitions : 15h REPE
Complément : 6h Th, 11h REPE

Nombre de crédits

Enseignant

Théorie : Gauthier Eppe
Répétitions : Gauthier Eppe
Complément : Gauthier Eppe

Coordinateur(s)

Gauthier Eppe

Langue(s) de l'unité d'enseignement

Langue française

Organisation et évaluation

Enseignement au premier quadrimestre, examen en janvier

Horaire

Horaire en ligne

Unités d'enseignement prérequises et corequises

Les unités prérequises ou corequises sont présentées au sein de chaque programme

Contenus de l'unité d'enseignement

Les réactions équilibrées (acide-base, redox, complexation, précipitation) sont traitées en terme d'échange de particules entre donneurs et accepteurs, unifiant ainsi les raisonnements utilisés dans l'étude des différentes réactions en solution aqueuse. La suite de la démarche consiste à établir un lien entre les variations des constantes conditionnelles (constantes d'acidité, constantes de formation de complexe, potentiels normaux, constantes d'échange et de partage) et les conditions de milieu (pH, force ionique, complexant). Ces notions étant acquises, la mise en oeuvre et l'application de ces différentes réactions à des fins d'analyse quantitative (titrimétrie et gravimétrie, essentiellement) sont envisagées en insistant sur l'exactitude que l'on peut en attendre.<br /><br />  Cette partie est consacrée aux méthodes de séparation. Nous aborderons les principes de base du mécanisme de séparation en chromatographie. Nous verrons en détails les différents paramètres qui caractérisent une séparation chromatographique. Nous aborderons les principaux types de chromatographie: La chromatographie gazeuse La chromatographie liquide La chromatographie ionique La chromatographie d'exclusion stérique

Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement

Comprendre, interpréter et appliquer les différentes étapes réactionnelles d'un protocole d'analyse par voie chimique en vue d'en obtenir les meilleures performances d'exactitude est l'objectif prioritaire du cours. Ceci implique une parfaite connaissance des réactions chimiques mises en oeuvre.<br /><br /> Comprendre les bases des méthodes de séparation par chromatographie. Cela nécessite une parfaite connaissance des mécanismes de séparation impliqués. Les étudiants devront être capables de sélectionner une technique chromatographique adéquate (y compris le choix des phases stationnaires et mobiles) afin de répondre à un problème analytique posé. Ils devront également comprendre et interpréter l'influence que les paramètres expérimentaux jouent sur l'efficacité de séparation en chromatographie.

Savoirs et compétences prérequis

Le cours de chimie générale de 1er bachelier

Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement

Voir ci-dessous<br /><br /> Le cours se donne le vendredi matin à 8h15-10h15 au R30 B6d.  Les cours  sont illustrées de nombreuses démonstrations expérimentales et exemples traités ensemble. Les  séances de répétitions sont données juste après le cours théorique de 10h30 à 12h30 au même endroit (R30, B6d). Ces répétitions sont données en binôme G. Eppe/ C. Malherbe (assistant). 
Ces répétitions  illustrent le cours et aident à sa compréhension grâce à une série de problèmes et d'exercices sur les différents chapitres en insistant particulièrement sur les titrages acide-base et complexométriques mais également les réactions Redox et diagrammes de Pourbaix, matière importante pour les géologues. 
Les étudiants travaillent par groupe de max 3 ou 4  sur une série d'excercices proposés à l'avance et postés sur e-campus. Les étudiants sont libres de préparer la séance d'exercice. Les corrections se font au tableau en collégialité.<br /><br /> Deux leçons en décembre d'une durée de 3h, de 9h à 12h. Le cours se donne sur base de présentations powerpoint, et d'exercices au tableau. Une interruption de 15 minutes est prévue vers le milieu de chaque leçon. Travaux dirigés: séances de répétition sont prévues pour la résolution d'exercices suggérés dans le cours. Ces séances sont très importantes car l'examen écrit est majoritairement constitué d'exercices numériques.

Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride)

Le cours se donne le vendredi matin à 8h15-10h15 au R30 B6d.  Les cours  sont illustrées de nombreuses démonstrations expérimentales et exemples traités ensemble. Les  séances de répétitions sont données juste après le cours théorique de 10h30 à 12h30 au même endroit (R30, B6d). Ces répétitions sont données en binôme G. Eppe/ C. Malherbe (assistant). 
Ces répétitions  illustrent le cours et aident à sa compréhension grâce à une série de problèmes et d'exercices sur les différents chapitres en insistant particulièrement sur les titrages acide-base et complexométriques mais également les réactions Redox et diagrammes de Pourbaix, matière importante pour les géologues. 
Les étudiants travaillent par groupe de max 3 ou 4  sur une série d'excercices proposés à l'avance et postés sur e-campus. Les étudiants sont libres de préparer la séance d'exercice. Les corrections se font au tableau en collégialité.<br /><br /> présentiel

Adaptations organisationnelles liées au contexte sanitaire

Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours

Les notes de cours ainsi que le livre d'exercice sont disponibles aux Presses Universitaires  Un support powerpoint du cours est mis à la dispostion des étudiants sur e-campus.
Pour compléter l'information, la consultation des ouvrages suivants est recommandée : - ETUDE ANALYTIQUE DES REACTIONS CHIMIQUES DANS L'EAU par J.Y. GAL (TEC et DOC-LAVOISIER, Paris 1989) - CHIMIE ANALYTIQUE par D.A.SKOOG, D.M. WEST et F.J HOLLER , traduit par C.Buess-Herman, J.Dauchot-Weymeers et F.Dumont (3me édition, DE BOECK- UNIVERSITE, Paris-Bruxelles, 2015)<br /><br /> Les notes de cours  sont disponibles aux presses  universitaires. Les notes contiennent aussi des exercices numériques.
Pour compléter l'information, la consultation de l'ouvrage suivant est recommandée :
- CHIMIE ANALYTIQUE, Traduction de la 3ème édition américaine ci-dessus par Cl. Buess-Herman, J. Dauchot et T. Doneux (De Boeck - Université, Paris-Bruxelles, 2015)

Modalités d'évaluation et critères

Vous trouverez ci-dessous les modalités d'évaluation envisagées pour les examens en présentiel et à distance ainsi que celle souhaitée en cas de session hybride. En fonction de l'évolution sanitaire, la modalité choisie vous sera communiquée au plus tard un mois avant le début de la session d'examen.

9 interrogations sont prévues lors des 10 séances de TD. L'interrogation porte sur la matière vue au cours précédent. 30 minutes sont prévues en début de séance TD pour cette interrogation. La moyenne des 6 meilleures notes peut donner droit à un bonus à l'examen écrit de janvier. Un taux de participation inférieur à 6 interrogations ne donne droit à aucun bonus. La répartition des points de bonus à l'examen est la suivante :

Critère (moyenne des 6 meilleures interrogations)

Moyenne < 12/20           Bonus +0
12<=  Moyenne < 14/20 Bonus +1
14<=Moyenne < 16/20   Bonus +2
16<= Moyenne < 18/20  Bonus +3
18<= Moyenne < 20/20  Bonus +4


Examen en présentiel : L'examen de Chimie Analytique I : Méthodes chimiques d'analyse est un examen à livre fermé qui sera composé de 2 parties: une partie (A) composées de questions courtes, et une partie (B) composés de questions ouvertes de résolution d'exercices. La partie (A) durera 1 heure et comportera entre 15 et 20 questions de types QCM et de lecture de graphiques) balayant les notions théoriques des 4 chapitres du cours. La partie (B) durera 3 heures et comportera 3 questions ouvertes longues de type exercices pouvant porter sur les 4 chapitres du cours. Notez que pour les ingénieurs chimistes, l'une des questions ouvertes portera sur les méthodes de séparation chromatographiques. Lors de l'examen écrit en présentiel (4h), les étudiants seront invités à répondre aux deux parties (A) et (B) sur les questionnaires imprimés sur support papier.
Examen à distance : L'examen de Chimie Analytique I : Méthodes chimiques d'analyse est un examen à livre fermé qui sera composé de 2 parties: une partie (A) composées de questions courtes, et une partie (B) composés de questions ouvertes de résolution d'exercices. La partie (A) durera 1 heure et comportera entre 15 et 20 questions courtes (de types QCM et lecture de graphiques) balayant les notions théoriques des 4 chapitres du cours. Les étudiants auront accès à la partie (A) en ligne sur la plateforme e-campus et répondront directement aux questions posées sur la plateforme. La partie (B) durera 3 heures comportera 3 questions ouvertes longues de type exercices pouvant porter sur les 4 chapitres du cours. Notez que pour les ingénieurs chimistes, l'une des questions ouvertes portera sur les méthodes de séparation chromatographiques. Les étudiants auront accès aux questions de la partie (B) via la plateforme e-campus - Blackboard Collaborate et seront invités à répondre sur papier libre, les réponses seront envoyées par voie électronique selon les modalités qui leur seront communiquées.

Stage(s)

Remarques organisationnelles

Contacts

Pr. Gauthier Eppe Institut de Chimie, Bat B6c, Local 1/9A Tel. +32-4-366.3422 e-mail. g.eppe@uliege.be
Assistant :C. Malherbe
e-mail: c.malherbe@uliege.be