Programme des cours 2021-2022
BCHV2320-1  
Méthodes spéciales de synthèses et d'analyses
  • Méthodes spéciales d'analyses
  • Méthodes spéciales de synthèses
Durée :
Méthodes spéciales d'analyses : 40h Th
Méthodes spéciales de synthèses : 40h Th
Nombre de crédits :
Bachelier en chimie, orientation chimie appliquée6
Nom du professeur :
Méthodes spéciales d'analyses : Joseph COLLOT, Joëlle DE DONCKER, Eric DULIERE, Matthieu GOURSAUD
Méthodes spéciales de synthèses : Joseph COLLOT, Joëlle DE DONCKER, Eric DULIERE, Matthieu GOURSAUD
Coordinateur(s) :
Joseph COLLOT, Matthieu GOURSAUD
Langue(s) de l'unité d'enseignement :
Langue française
Organisation et évaluation :
Enseignement au deuxième quadrimestre
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 travaux pratiques de méthodes spéciales de synthèses et d'analyses ont pour but de plonger l'étudiant dans un cheminement complet de manipulation en synthèse et analyse chimique, dans des conditions réelles de travail.
Méthodes spéciales d'analyses
Les étudiants y approfondissent les techniques fondamentales et sont confrontés à des problèmes semblables à ceux rencontrés dans les laboratoires industriels : analyse d'échantillons complexes, adaptation de conditions opératoires...   Une recherche bibliographique est également encouragée pour rechercher les domaines d'application des manipulations réalisées au laboratoire.   Exemples de manipulations : - Dosage des constituants d'un alliage, du soufre dans le charbon... - Séparation par chromatographie ionique et analyse d'un mélange complexe - Synthèse et étude physicochimique d'un biocarburant - Dosage par chimie macromoléculaire - Détermination d'une activité enzymatique - Etude d'agents tensio-actifs et d'additifs dans les poudres à lessiver - Extraction et dosage d'antioxydants
Méthodes spéciales de synthèses
Les étudiants se retrouvent confrontés à des situations réalistes de laboratoires : modes opératoires succincts et peu détaillés ou en anglais, recherche d'informations et d'historique de manipulation dans des cahiers de laboratoires antérieurs, adaptation de modes opératoires à leur quantité et matériel à disposition.   Ils manipulent également des réactifs plus particuliers, nécessitant des conditions de manipulations rigoureuses (conditions anhydres, exemptes d'oxygène, sous atmosphère inerte) et sécurisées (manipulations de composés très réactifs et/ou toxiques : H2, TiCl4, NH3(g), Na, NaH ...).   Enfin, ils analysent le fruit de leur travail par différentes méthodes d'analyse classiques en chimie organique (CCM, 1H RMN, GC, GC/MS, IR).   Exemples de manipulations : - Réduction par catalyse asymétrique - Synthèse d'alcyne - Hydrogénation catalytique - Réduction de dérivés du benzène par le procédé Birch - Synthèse et réactions de silylénoléthers - Synthèse de Williamson - Synthèse en flux continu en réacteur méso-fluidique - Purification et caractérisation d'un produit organique de synthèse (1H RMN, GC-MS, IR)
Acquis d'apprentissage (objectifs d'apprentissage) de l'unité d'enseignement :
1 Compétences
  • C1 - Communiquer et informer CA1.2 -Mener une discussion, argumenter et convaincre de manière constructive
  • C2 - Collaborer à la conception, à l'amélioration et au développement de projets techniques CA2.2 -Planifier des activités CA2.3 -Analyser une situation donnée sous ses aspects techniques et scientifiques
  • C3 - S'engager dans une démarche de développement professionnel CA3.4 -Travailler tant en autonomie qu'en équipe dans le respect de la structure de l'environnement professionnel
  • C4 - S'inscrire dans une démarche de respect des réglementations CA4.3 -Respecter les normes, les procédures et les codes de bonne pratique
  • C5 - Maîtriser les concepts scientifiques CA5.1 -Appliquer les connaissances des sciences fondamentales et utiliser à bon escient le vocabulaire des domaines CA5.2 -Exercer un regard critique sur les résultats et les méthodes CA5.4 -Evaluer la signification et les conséquences des opérations effectuées
  • C6 - Respecter les bonnes pratiques de laboratoire de recherche, de développement ou de production CA6.1 -Faire preuve de dextérité manuelle, ordre et propreté CA6.3 -Mettre en œuvre les mesures de préventions CA6.5 -Assurer la traçabilité des opérations
  • C7 - Maîtriser les processus industriels CA7.4 -Réaliser des analyses physico-chimiques et mécaniques CA7.5 -Evaluer les aspects thermodynamique et cinétique des réactions chimiques CA7.6 -Mettre en œuvre les méthodes de base de la synthèse organique
  • Réaliser une synthèse ou une analyse complète en adaptant un mode opératoire simplifié, rédigé en français ou en anglais, ou d'après des notes de laboratoires des années antérieures
2. Acquis d'Apprentissages Terminaux
3. Acquis d'Apprentissages Spécifiques
  • Gérer et organiser son temps de travail sur la totalité des séances en fonction d'un programme défini en tout début de formation
  • S'inscrire dans une démarche qualité comprenant la gestion et surveillance des quantités de réactifs, la gestion du temps d'utilisation des appareils d'analyse et la traçabilité des opérations effectuées dans le cahier de laboratoire
  • Utiliser des méthodes et réactifs nouveaux en toute sécurité et respect des procédures de qualité
  • Rédiger un rapport complet présentant les opérations effectuées et les résultats obtenus en présentant les analyses de façon détaillée et en justifiant par les notions théoriques adéquates chaque élément concluant
  • Traiter, à l'aide de l'outil statistique, un ensemble de résultats obtenus par différents expérimentateurs et en faire une analyse critique
  • Pour une des manipulations, communiquer la thématique industrielle liée à l'analyse et faire une synthèse des résultats obtenus.
  • Mettre en œuvre un mode opératoire fourni par la littérature et y apporter les modifications nécessaires en fonction de l'échantillon à analyser
  • Relier la thématique abordée dans la manipulation au contexte industriel et à son environnement 
Savoirs et compétences prérequis :
Activités d'apprentissage prévues et méthodes d'enseignement :
Activités         Intitulé de l'activité                       Volume horaire BCHV2320 A      Méthodes spéciales d'analyses                   40 BCHV2320 B      Méthodes spéciales de synthèses                40
Mode d'enseignement (présentiel, à distance, hybride) :
Travaux pratiques organisés en groupes d'une vingtaine d'étudiants dans un laboratoire de chimie disposant de tous les réactifs, matériels et appareillages indispensables.        
Méthodes spéciales de synthèses
Travaux pratiques en laboratoire
Lectures recommandées ou obligatoires et notes de cours :
Comme support d'apprentissage, l'étudiant dispose essentiellement d'un syllabus de laboratoire où sont rassemblés par manipulation, l'objectif et les intérêts formatifs, la préparation du cahier de laboratoire, les notions théoriques liées à la manipulation, le mode opératoire et le rapport.   Il dispose également de tables pour les analyses spectrales, de cahiers de laboratoire des années antérieures et des modes d'emploi de tous les appareillages utilisés lors des séances de TP.
Méthodes spéciales d'analyses
Support(s):
  • Les articles de référence d'où sont reprises les manipulations sont disponibles sur la plateforme pédagogique.
Référence(s):
  • La théorie liée aux manipulations est expliquée dans le livre de référence « Chimie analytique » de Skoog & West, édité chez DE BOECK, 2012, ISBN 13 : 9782804171278.
  • The Journal of chemical education.
Méthodes spéciales de synthèses
Référence(s):
  • La théorie liée aux manipulations est expliquée dans le livre de référence "Traité de chimie organique" de Peter, Vollhart & Schore edité chez De Boeck Supérieur, 6eme édition, 2015 ou 'Organic Chemistry'de Bruice Yurkanis édité chez Pearson, 8th edition, Global Edition, 2017
  • Spectral database for organic compounds: http://sdbs.db.aist.go.jp/ 
Modalités d'évaluation et critères :
Responsable de l'évaluation: COLLOT Joseph   Langue de l'évaluation: Français   Mode d'évaluation:
  • MSA : évaluation de rapports, interrogation, évaluation des cahiers, préparation des manipulations et présentation des résultats.
  • MSS : évaluation de rapports de synthèse et d'analyses spectrales, évaluation de cahiers de laboratoires et interrogation.
  Pondération des évaluations: 50% MSA (BCHV2320 A) 50% MSS (BCHV2320 B) 100% évaluation continue.   En cas d'échec à l'une des activités d'apprentissage, le jury décide si le déficit est inacceptable (en fonction de l'importance du déficit, de sa gravité ou du caractère essentiel des compétences non acquises). Dans l'affirmative, le jury peut définir une note pour l'ensemble de l'UE inférieure à 10/20, représentative de l'échec. L'échec de l'UE oblige à représenter l'(les) activité(s) en échec.   La cote de l'UE est reportée telle quelle de juin à septembre. (Non représentable)   Si, après échec, l'UE fait à nouveau partie du programme de l'étudiant lors d'une nouvelle année académique, chacune des activités d'apprentissage fera l'objet d'une évaluation. Dans certaines circonstances, l'évaluation des activités (BCHV2320 A, BCHV2320 B) pourra être réalisée suivant des modalités particulières, appropriées à cette situation spécifique.
Stage(s) :
Remarques organisationnelles :
Tenant compte de la situation sanitaire et du Protocole pour la reprise des cours dans l'enseignement supérieur émanant de la Ministre Glatigny, les modalités prévues pour l'organisation et l'évaluation de l'Unité d'enseignement sont susceptibles d'être modifiées en cas d'évolution du risque épidémique et d'un retour vers un confinement total ou partiel.
 
Acquis d'apprentissage(s) terminaux visé(s): - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 01 - préparer d'un point de vue théorique, méthodologique et logistique, en tenant compte des contraintes matérielles et temporelles qui lui sont imposées, les activités techniques qu'il sera amené à mettre en œuvre dans le cadre d'un laboratoire de recherche et de développement. ( Aat 01) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 02 - mettre en œuvre au laboratoire les techniques chimiques et physico-chimiques dans les domaines de la chimie organique, de la chimie minérale et des sciences de la vie. ( Aat 02) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 10 - mettre en œuvre dans un laboratoire de recherche ou de développement un ensemble de techniques avancées dans un domaine particulier de la chimie choisi par l'étudiant lors de son parcours de formation. ( Aat 10) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 06 - assurer la traçabilité des opérations et des résultats ainsi que les opérations de contrôle et de maintenance sur base des procédures en vigueur au laboratoire dans l'esprit d'une démarche qualité. ( Aat 06) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 09 - utiliser des techniques et méthodes nouvelles dans un laboratoire chimique en actualisant ses connaissances. ( Aat 09) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 03 - analyser les méthodes de laboratoire, leur mise en pratique et la pertinence du résultat en mobilisant les concepts scientifiques acquis. ( Aat 03) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 08 - communiquer les données scientifiques théoriques et expérimentales en lien avec les activités dont il est responsable, aussi bien oralement que par écrit, avec les collègues et la hiérarchie. ( Aat 08) - Acquis d'apprentissage terminaux : Aat 04 - traiter les données expérimentales d'un point vue mathématique, graphique ou statistique, en utilisant si besoin est les outils informatiques, afin de produire les résultats d'une analyse chimique. ( Aat 04)
Méthodes spéciales de synthèses
Tenant compte de la situation sanitaire et du Protocole pour la reprise des cours dans l'enseignement supérieur émanant de la Ministre Glatigny, les modalités prévues pour l'organisation et l'évaluation de l'Unité d'enseignement sont susceptibles d'être modifiées en cas d'évolution du risque épidémique et d'un retour vers un confinement total ou partiel.
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