FICHE SEMESTRE. SPECIALITE / OPTION : Chimie Analytique PARCOURS TYPE : Bac + 3. UECA5 TP de chimie analytique 5 manip 3h/semaine 2

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1 Programme 3 ère année, licence de chimie (L3) FICHE SEMESTRE MENTION : Sciences Exactes SPECIALITE / OPTION : Chimie Analytique PARCOURS TYPE : Bac + 3 SEMESTRE : Intitulé de l'unité d'enseignement (UE) Cours TD TP Crédits Unité d'enseignement fondamental UECA1 (Réactivité chimique/mécanismes) 3h00 1h30 / UECA2 (Chimie analytique 1) 3h00 1h30 / UECA3 (Cristallographie) 3h00 1h30 / UECA4 (Spectroscopie moléculaire) 3h00 1h30 / Unité d'enseignement Méthodologique UECA TP de chimie analytique manip 3h/semaine 2 UECA6 TP de chimie organique manip 3h/semaine 2 Unité d'enseignement de découverte UECA7 (Biochimie et physiologie cellulaire) 1h30 / / 1 UECA8 (Chimie thérapeutique) 1h30 / / 1 UECA9 (Chimie des polymères) 1h30 / / 1 Unité d'enseignement transversal UECA10 (Langue anglaise) 1h30 / / 1 UECA11(Informatique pour la chimie) 1h30 / / 2 Total 367, heures dans le ème semestre 19h30 6h00 6h

2 Contenus pédagogiques 3éme Année Licence de Chimie (L3) Semestre UECA1: Réactivité chimique et mécanismes réactionnels Ce cours s inscrit dans la continuité des enseignements de chimie organique des deuxpremières années. L objectif est de présenter, dans un premier temps, les différentsparamètres énergétiques des réactions chimiques avant d aborder les grands principesréactionnels en chimie organique. La dernière partie étant consacrée à la description et l interprétation mécanistique des réactions et de la description des principaux outils en synthèse organique. 1- Effets électroniques. 2- Paramètres énergétiques d'une réaction. 3-Etat de transition et intermédiaires réactionnels. 4- Approximation des orbitales moléculaires : Introduction aux mécanismes réactionnels. - Les réactions ioniques. 6- Les réactions d'éliminations. 7- Additions électrophiles sur double liaison C=C. 8- Oxydation. 9- Le carbonyle en synthèse organique. 10- Réactivité nucléophile des systèmes carbonylés énolisables. 11- Enamines, imines et iminiums. 11- Carbonyles conjugués UECA2: Chimie analytique 1 Bases de la chimie analytique : électrolytes fort. électrolytes faibles, expression pour les constantes d équilibres. Equilibres homogènes : réactions acido-basiques, ph des solutions d acides d bases, de sels et leurs mélanges. Propriétés acido basiques des réactifs organiques. Réactions d oxydo - réduction. Propriétés d oxydo réduction des réactifs organiques. Réactions de complexation. Propriétés de complexation des réactifs organiques, propriétés des complexes formés par les réactifs organiques. Equilibres hétérogènes ; réactions de précipitation, réactifs organiques comme précipitants. Précipités et acidité. Précipités et oxydo réduction. Précipités et complexation. UECA3: Cristallographie Liaison chimique. Modèle quantique de la liaison de covalence. Molécules diatomiques homo- nucléaires, hétéro nucléaires. Termes spectroscopiques. Molécules poly atomiques. Méthode des orbitales moléculaire. Hybridation. Molécules conjuguées : méthode de Huckel. Initiation à la réactivité orbitalaire. Liaisons de van der Waals, liaison hydrogène 2

3 Cristallographie. Notions élémentaires de cristallographie : systèmes et réseaux cristallins. Différents types d empilements :-compacts : hexagonal (h.c.) et cubique faces centrées (c.f.c.); -non compacts : cubique simple (c.s.) et cubique centré (c.c.). Le solide métallique et les alliages. Le solide ionique, structure NaCl, CsCl, ZnS, (blende), CaF2 (fluorine). Théorie de la radiocristallographie. Méthodes des poudres. Méthodes du cristal unique (Lane, cristal tournant, Weissenberg ). UECA4: Spectroscopie moléculaire I. Généralités Rappel sur la nature du rayonnement électromagnétique Interaction d un rayonnement électromagnétique et de la matière Energied unemolécule I. Théorie de Groupes Symétrie des molécules et structure de groupe Opérations et éléments de symétrie, opérateurs de symétrie Groupes de symétrie Représentations, représentations irréductibles, tables de caractères II. Spectroscopies de Rotation et de Vibration Spectre de rotation pur et Spectre de vibration pur Spectre de rotation-vibration Utilisation de la Spectroscopie Infra-Rouge Appareillage de la Spectroscopie Infra-Rouge Spectroscopie RAMAN Théorie classique et quantique de l effet RAMAN Spectre de RAMAN des molécules III. Spectroscopies électroniques (Visible, Ultraviolet) SpectroscopieMoléculaire SpectroscopieAtomique IV. Spectroscopie d Orientation Nucléaire. R.M.N Propriétés du Noyau RésonanceMagnétiqueNucléaire V. Spectroscopie de masse. Principe Spectroscopie de masse 3

4 Appareillage Interprétation des Spectres UECA: TP de chimie analytique Acquérir le savoir faire de base pour l'analyse qualitative et quantitative en chimie minérale et savoir manipuler les instrumentations de base en physico-chimie en relation avec les concepts vus en cours et TD. Travaux Pratiques : 1- Réactions analytiques des cations des I et II groupes.2- Analyse qualitative des mélanges ne contenant que des cations des I et II groupes. 3- Analyse qualitative des mélanges ne contenant que des cations des (I, II et ) III groupes. 4- réactions analytiques des anions des I, II et III groupes. - Analyse qualitative des mélanges des anions. UECA6: TP de chimie organique Acquisition du "savoir faire" technique nécessaire aux manipulations en chimie organique (synthèse, méthodes de purification, de caractérisation) afin de permettre à l'étudiant d'acquérir les pratiques expérimentales de base qui sont appliquées en laboratoire de chimie organique. (a) La compréhension et la réalisation d'un mode opératoire, (b) l'appréciation du risque, (c) les techniques d'extraction et de purifications (cristallisation et distillation), (d) l'identification et la pureté des composés synthétisés. Manipulations illustrant quelques réactions importantes de la chimie organ: Cannizzaro, Friedel-Crafts, transposition de Beckmann, organomagnésien. Recristallisation, entraînement à la vapeur. Remarques sur le déroulement des travaux pratiques (sécurité et recommandations) N 1- REACTION DE FRIEDEL ET CRAFTS ; Synthèse de l acide O-(p-toluoyl)-benzoïque. N 2- CONDENSATION DE CLAISEN SCHMIDT ; Synthèse de la dibenzylacétone N 3- CHLORATION DE L ACIDE ACETIQUE ; Synthèse du chlorure d acétyle N 4- REACTION DE L ANILINE SUR DU CHLORURE D ACETYLE ; Synthèse d un amide. N - REACTION DE CANNISARO ; Préparation de l acide benzoïque et de l alcool benzylique TP N 6- REACTION DE NITROSATION ; Préparation de la N-niroso-diphénylamine UECA7: Biochimie et physiologie cellulaire 1/ Les Biomolécules (biochimie structurale) Glucides - Acides aminés - peptides protéines Lipides - Nucléotides - acides nucléiques 2/ Elements de biologie cellulaire Organisation cellulaire - les membranes - les organites cellulaires - les échanges (transports). 3/ Bioénergétique - équilibre réactionnel - catalyse enzymatique 4

5 4/ Métabolisme Généralités -glycolyse - glycogénèse - cycle de Krebs - acides gras et lipides (anabolisme et catabolisme) - ac. aminés et protéines (le cycle de l'azote). UECA8:Chimie thérapeutique Découverte des médicaments Principales classes et mode d'action des médicaments. Introduction à la pharmacologie. Relations structure-activité. Médicaments qui agissent sur l'adn Modes de vectorisation des principes actifs UECA9: Chimie des polymères I. Présentation générale Polymères naturels et synthétiques; aspects économiques Masses molaires moyennes et distribution Structure moléculaire et nomenclature II. Chimie macromoléculaire Réactions de polycondensation Réactions de polymérisation (radicalaire, ionique, coordinée) Copolymérisations Techniques de polymérisation (émulsion, suspension, en solution, en masse) III. Macromolécules en solution Analyse conformationnelleet thermodynamique Techniques de caractérisation (viscosimétrie, tonométrie, osmométrie, diffusion de la lumière, chromatographie d exclusion stérique) IV. Rhéologie des polymères

6 Différents états physiques des polymères (amorphes, cristallins, semi cristallins, cristaux liquides) transition vitreuse Propriétés mécaniques à l état solide (tests mécaniques et comportements) UECA10: Langue anglaise UECA11: Informatique pour la chimie Initiation aux outils informatiques appliqués au domaine de la chimie. Introduction aux Systèmes d exploitation type Unix/Linux. Traitement statistique et graphique de données expérimentales grâce à un tableur type Excel. Représentation et visualisation de structures chimiques en 3D. Introduction aux bases de données chimiques (structurales, propriétés physico-chimiques). Initiation à la modélisation moléculaire. 6

7 SEMESTRE 6 : Intitulé de l'unité d'enseignement (UE) Cours TD TP Crédits Unité d'enseignement fondamental UECA12 (Electrochimie) 3h00 1h30 / UECA13 (Méthodes Spectro-d analyse) 3h00 1h30 UECA14 (Chimie analytique 2) 3h00 1h30 / / UECA1 (Cinétique et catalyse) 3h00 1h30 / UECA16 (chimie bio organique) Unité d'enseignement Méthodologique Cours/TD (2 séances / semaine), plus mémoire de fin de formation UECA17 TP de chimie analytique manip 3h/semaine 2 UECA18 TP de chimie organique manip 3h/semaine 2 Unité d'enseignement transversal UECA19 Langue anglaise 1 cours par semaine 1 Total 6 ème semestre 367.h 16h30 9h00 6h

8 Semestre 6 UECA12: Electrochimie Introduction : Thermodynamique chimique. Systèmes électrochimiques et leurs fonctions d état. Potentiel électrochimique. 1 ère partie : Propriétés et grandeurs physiques de électrolytes forts, conductivité, mobilité, industrie de transfert. Phénomènes de diffusion, relation entre ces grandeurs. Phénomènes de solvatation, propriétés optiques des solutions d électrolytes. 2 ème partie : Acides et bases, sels purs solubles, sel à hydrolyse, méthodes de détermination des constantes d équilibres, échanges ioniques, théorie de Debye Huckel, solution concentrée d électrolytes. 3 ème partie : Les phénomènes d électrodes. Piles électrochimiques, piles spéciales, piles à combustible, accumulation. Phénomènes d électrolyse et polarification, tension de décomposition, processus cathodiques, processus anodiques. 4 ème partie : Les phénomènes d électrolyse. UECA13: Méthodes spectro d analyse Introduction aux Introduction aux méthodes spectroscopiques : Ultra Violet, Infrarouge, Résonance magnétique nucléaire, Spectroscopie de masse, diffraction X. Absorption atomique, Photométrie de flamme... UECA14: Chimie analytique 2 Analyse quantitative chimique : la partie théorique contient les bases, dont l assimilation permet la réalisation des dosages par les méthodes particulières de l analyse quantitative chimique. La partie pratique prévoit la réalisation des TP essentiels de l analyse quantitative chimique. Analyse quantitative chimique : introduction. Traitement des résultats des dosages. Analyse gravimétrique par précipitation. Analyse titrimétrique. Couleur des réactifs organiques, indicateurs etc Titrages acido-basiques. Titrages «réd-ox». Titrages par précipitation et complexation. Titrages non aqueux. Importance pour l analyse quantitative des propriétés colloïdales, d entraînement, d échange d ions. TP d analyse quantitative : 1-Dosage de % de NH3 dans les sels.2- Préparation de la solution titrée de KMnO Tirage des réducteurs dans la manganimétrie. 4- Préparation des solutions titrées de Na 2 S 2 O 3 et de I 2. - Dosages de Cu par iodométrie. 6- Titrage de Fe +2 par le dichromate. 8

9 UECA1: Cinétique et catalyse 1 ère partie : Cinétique Homogène I-Généralités et définitions II. Cinétique formelle. 1-Loi simple des vitesses de réaction. Mesures expérimentales des vitesses de réactions. Recherche de l ordre. Influence de la température. 2-Réactions composées : réactions parallèles ou compétitives. Réactions successives. 3- Réactions complexes : réactions à séquences ouverts. Réactions en chaîne. III. catalyse homogène. Catalyse acido basique. Réactions auto catalytique. 2 ème partie : Introduction à la cinétique hétérogène UECA16:chimie bio organique L objectif de ce module est d offrir d une part les concepts de base permettant une approche des mécanismes des réactions catalysées par les enzymes. On développera en ce sens les effets électroniques, les éléments nécessaires de stéréochimie, de thermodynamique et de cinétique chimique. Une grande partie de cours sera d autre part dévolue à l évaluation de la capacité des enzymes à effectuer des synthèses sélectives. L autre partie de ce cours sera consacrée à la chimie des sucres, des acides aminés et des acides nucléiques. I-Glucides : Série ribose et glucose. Définition, nomenclature et étude structurale. Réactivité des monosaccharides. Polysaccharides. Applications II. Acides aminés, peptides et protéines. Définition et Etude structurale. Synthèse peptidique. Identifications caractéristiques des peptides. Application III. Nucléotides et acides nucléiques. Définition. Nomenclature. Bases puriques et pyrimidiques. Nucléosides. Méthodes d'accès et identification structurale. ADN support de l'information génétique. Application. UECA17:TP de chimie analytique Travaux pratiques de chimie minérale. Analyse quantitative : dosages acido-basique, redox, gravimétrie. Analyse d'ions. UECA18TP de chimie organique UECA19: Langue anglaise 9