1. OBJECTIF DE LA FORMATION

Cette spécialité a pour objectif de former des techniciens supérieurs aptes aux divers et multiples métiers relatifs à l’application de la chimie à l’industrie. Ils développent des connaissances concernant l’avancement, le dimensionnement et les conditions opératoires qui doivent assurer la gestion des réactions chimiques industrielles tout au long de leur déroulement.

1. COMPETENCES RECHERCHEES

• Compétences génériques

-      Travailler en autonomie, collaborer en équipe ;

-      Analyser, synthétiser un document professionnel (français, anglais) ;

-      Communiquer à l’oral, à l’écrit, en entreprise ou extérieur (français, anglais) ;

-       Participer à /Mener une démarche de gestion de projet ;

-      Connaître et exploiter les réseaux professionnels et institutionnels des secteurs de la chimie.

• Compétences spécifiques

-      Maîtriser des outils analytiques appliqués aux procédés ;

-      Appréhender les problèmes de développement : de l'acte chimique à la production ;

-       Dimensionner les appareils de transformations physiques, chimiques ou biologiques ;

-      Analyser, optimisez et contrôlez les procédés ;

-       Prendre en compte les aspects qualité, maîtrise des risques, sécurité, développement durable.

1. DEBOUCHES

-      Technicien de recherche et d'essai sur installations pilotes (mise au point de procédés nouveaux) ;

-       Responsable de fabrication en chimie traditionnelle (minérale et organique), chimie fine, pharmacie, cosmétique, raffinage, pétroléochimie, agroalimentaire, bio-industries, thermiques ;

-      Technicien supérieur de fabrication en industrie pharmaceutique

-      Chargé de l'environnement (traitement de l'eau, de l'air, des déchets...) ;

-       Ingénieur (projeteur en bureau d'étude, assistance et conseil...) ;

-      Technico-commercial.

1. ORGANISATION DES ENSEIGNEMENTS

1. DESCRIPTIF DES UNITES D'ENSEIGNEMENT

*     CHI111 : Mathématiques

>   Mathématiques : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

*     CHI121 : Physique I

>   Physique I : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Métrologie

• Le système international d'unités et les unités usuelles ;
• Equation aux dimensions et homogénéité d'une relation ;
• Qualité d'une mesure :

-         Erreurs systématiques, fidélité, justesse, précision ;

-         Résolution et sensibilité d'un appareil de mesure ;

-         Incertitudes sur le résultat : traitement statistique d'une série de mesures ; tendance centrale (moyenne, médiane) ;

-         Dispersion (écart-type, étendue) ;

-         Intervalle de confiance associé à un niveau de confiance ;

-         Cas d'un échantillon de petite taille : méthode de Student ;

-         Méthode de l'étendue.

• Notion de contrôle de qualité. La norme ISO 9000 ;
• Rappels et généralités sur les régimes électriques continus ;
  • Conducteurs (métaux, électrolytes, semi-conducteurs...) :

-         Nature des porteurs de charges ;

-        Tension et intensité d'un courant.

-         Dipôles linéaires : résistances (effet joule, loi d'ohm, lois d'association) ;

-         Générateurs de tension ;

-         Pile (modèle équivalent de thévenin : f.e.m., résistance interne).

• Point de fonctionnement. L'A.O. en amplificateur ;
• Recherche d'une relation entre deux grandeurs ;
• Linéarisation par changement de repère, régressions linéaires ou autres, extrapolation et interpolation.

1. Thermodynamique

• Pression dans un fluide ;
• Température :

-         Echelles de températures à 1 ou 2 points fixes ;

-         Echelle Celsius, échelle absolue ;

-         Echelles pratiques.

• Thermomètres :

-        Thermomètres à dilatation de liquides : leurs limites, leurs défauts ; Thermomètres électriques à résistance (de platine ou à semi-conducteur) ;

-        Thermocouples ;

-         Pyromètres : Constatation expérimentale d'une relation entre la température d'un corps et : - d'une part l'énergie totale qu'il émet, - d'autre part la répartition spectrale des radiations émises, ce qui conduit à deux types de pyromètres (à rayonnement total et à rayonnement monochromatique).

• Thermodynamique :

-         Son universalité ;

-         Définition du système thermodynamique et du milieu extérieur : systèmes fermé, ouvert, isolé. Etat du système, paramètres d'état, équation d'état. Variables extensives et intensives ;

-        Transformations du système : isobare, isochore, isotherme, adiabatique ;

-         Echanges entre le système et le milieu extérieur : travail, chaleur, matière ;

-         Conventions de signe.

• Premier principe de la thermodynamique : son caractère de conservation ;
  • Calorimétrie ;
  • Gaz réels :

-         Courbes isothermes ;

-         Point critique.

• Le modèle du gaz parfait ;
• Etude énergétique des gaz considérés comme parfaits ;
• Le deuxième principe : son caractère non conservatif (création d'entropie) :

-        Transformations réversibles et irréversibles ;

-         Enoncé du second principe : définition de l'entropie ;

-         Exemples simples de variation de l'entropie dans les phénomènes spontanés ;

-         Définition des fonctions énergie libre et enthalpie libre.

• Le troisième principe :

-         Définition ;

-         Entropie d'un corps pur au zéro K ;

-         Postulat de Nernst ;

-         Calcul des entropies absolues ;

-         Utilités et usages des tables de données thermodynamiques.

• Changements de phase des corps purs : étude générale :

-         Règle des phases ;

-         Diagramme d'équilibre : point triple, domaines de stabilité des phases ;

-         Relation de Clapeyron ;

-         Retard aux changements de phase ;

-        Tables d'entropie et d'enthalpie des corps purs ;

-         Diagrammes d'état : courbes lnp(h), s(T), h(s).

• Machines et moteurs thermiques :

-        Théorème de Carnot. Moteurs thermiques ;

-         Efficacité idéale théorique ;

-         Machines frigorifiques ;

-         Efficacité théorique ;

-         Pompes à chaleur ;

-         Efficacité théorique.

1. Phénomènes d'interface

• Interface liquide pur-gaz :

-         Mise en évidence expérimentale (lames liquides, gouttes, ménisques, ascension capillaire ;

-         Etc...). Origine des phénomènes : interactions de type van der waals ; leur rayon d'action ;

-         Définitions : tension superficielle, énergie libre de surface ;

-         Influence de la pression et de la température ;

-         Propriétés des interfaces courbes ;

-         Équation de Laplace dans le cas d'une structure sphérique.

• Interface liquide-solide :

-         Phénomène de mouillage : angle de raccordement, condition de Young ; Ascension capillaire : loi de Jurin ;

• Tension superficielle des solutions aqueuses :

-         Composés tensioactifs : structure moléculaire ;

-         Répartition en surface du tensioactif ;

-         Loi de Szyskowski ;

-         Isotherme de Gibbs.

• Méthodes de mesure des tensions superficielles et interfaciales :

-         Utilisant l'ascension capillaire et/ou capillaire horizontal ;

-         Méthodes d'arrachement ;

-         Méthodes des gouttes tombantes (loi approchée de Tate) ;

-         Méthode de la goutte sessile ;

-         Méthode de la pression de bulle maximale.

• Phénomènes électriques aux interfaces :

-         Potentiels entre phases : de Galvani, de Volta et de surface ;

-         Double couche électrique : potentiel de distribution (d'électrodes, de membranes, entre liquides non miscibles) ;

-         Potentiel d'adsorption ;

-         Phénomènes électrocinétiques : électro-osmose ;

-         Potentiel d'écoulement ;

-         Électrophorèse.

*     CHI112 : Introduction à la chimie organique

>   Introduction à la chimie organique : 5 crédits (75 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Détermination d'une formule brute
2. L'atome de carbone et ses liaisons
3. Isomérie
4. Isomérie structurale
5. Introduction à la stéréochimie : - représentations graphiques des molécules ;
   1. notions de conformation et configuration
   2. Analyse conformationnelle
   3. Isomérie de configuration : chiralité, activité optique ; énantiomérie ; diastéréoisomérie ; lien entre chiralité et activité biologique
   4. Réactivité en chimie organique
   5. Effets électroniques dans les liaisons
   6. Tautomérie et ses conséquences
   7. Notion de mécanisme réactionnel
   8. Intermédiaires réactionnels
   9. Acido-basicité de Bronsted et de Lewis
   10. Nucléophilie, électrophilie
   11. Orientation des réactions
   12. Solvants

*     CHI122 : Informatique I

>   Informatique I : 5 crédits (75 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Utilisation des logiciels outils

• La présentation se fera avec un logiciel du marché. Il ne s'agit pas de former les étudiants à un produit mais de leur présenter les grandes fonctionnalités d'un type de produit étudié.

1. Tableur

• Notion de cellule (contenu, références absolue et relative).
• Dénomination d'une cellule ou d'une zone de cellules.
• Remplissage d'une cellule (texte, nombres, formule, fonction, génération de valeurs).
• Recopie du contenu d'une cellule.
• Création de graphes.
• Mise en forme d'un tableau de valeurs et/ou de sa représentation graphique.
• Utilisation d'un solveur ou optimiseur.

1. Traitement de textes

• techniques de traitement de texte.
• Mise en forme des titres et des paragraphes
• Création de nouveaux styles.
• Numérotation automatique des pages et des titres.
• Création d'un sommaire.
• Utilisation d'un éditeur d'équations et/ou d'un outil permettant la saisie de formules mathématiques,
• Insertion de tableaux, graphes en provenance d'un tableur.
• Insertion de dessins et de schémas.

1. Base de données
2. Plans d'expérience
3. Entre l'analogique et le numérique

*     CHI113 : Structure de la matière I

>   Structure de la matière I : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

1. L'atome

• Ses constituants ;
• Le modèle quantique de l'atome.

1. Classification périodique des éléments à partir du modèle quantique de l'atome

• Construction : historique et classification actuelle ;
• Périodicité des propriétés atomiques.

1. La liaison chimique

• La liaison covalente ;
• Exploitation de données expérimentales pour déterminer ;
• Structure électronique des molécules ;
• Autres interactions fortes ;
• Interactions faibles.

1. L'état solide

• Présentation de l'état cristallin : réseaux, nœuds, maille, motif, coordinence, compacité ;
• Les édifices métalliques : - réseau cubique centré ; - assemblages compacts : cubique faces centrées - hexagonal compact ; - existence de sites interstitiels tétraédriques et octaédriques ; - alliages d'insertion et de substitution : structure, exemples ;
  • Les édifices ioniques : - description des divers types de structures : CsC1, NaCl, ZnS (blende), CaF2 ; - relations entre type structural et rayons ioniques dans le cas des composés AB ;
  • Les édifices covalents et moléculaires : - carbone : diamant, graphite ; - cristaux moléculaires : diode, dioxyde de carbone, glace.

*     CHI123 : Equilibre chimique en solution aqueuse

>  Equilibre chimique en solution aqueuse : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

1. L'eau

• Permittivité relative, conductivité, ionisation ;
• structure et mobilité du proton hydraté ;
• autoprotolyse de l'eau, produit ionique ;
• Solvatation et solvolyse ;
• Electrolyte fort, électrolyte faible.

1. Réactions acide-base (formulation de Bronsted)

• Définition des acides et des bases ;
• Calcul du pH des solutions aqueuses ;
• Solutions tampon.

1. Réactions de précipitation

• Solubilité et produit de solubilité ;
• Condition de précipitation ;
• Effet d'ion commun ;
• Influence du pH sur la solubilité.

1. Réactions de complexation :

• Stabilité des complexes ;
• Complexations compétitives ;
• Complexe et précipitation ;
• Complexe et

1. Réactions d'oxydo-réduction

• Couple redox : définition, potentiel redox standard, formule de Nernst ;
• Prévision qualitative et quantitative des réactions ;
• Détermination des constantes d'équilibre ;
• Oxydo - réduction et ph : diagrammes conditionnels potentiel-ph ;
• Oxydo - réduction et complexation : - diagrammes potentiel-pL ;
• Oxydo - réduction et précipitations : diagrammes potentiel-pX.

*     CHI114 : Opérations unitaires I

>  Opérations unitaires I : 5 crédits (75 heures); CM, TD, TPE

1. Distillation

• Étude des équilibres liquide-vapeur :

-         Cas de mélanges binaires idéaux ;

-         Cas de mélanges non idéaux ;

• Différents types de distillation :

-         Distillation simple/ - distillation instantanée (flash) ;

-         Rectification ;

1. Extraction

• Généralités ;
• L'extraction liquide-liquide ;
• L'extraction solide-liquide ;
• L'extraction liquide-gaz. Absorption et désorption.

1. Sédimentation - filtration

• Sédimentation ;

1. Techniques et séparations diverses

• Stockage et transport des solides ;
• Mise en contact d'un solide et d'un fluide ;
• Fragmentation des solides ;
• Séparation solide-gaz : dépoussiérage ;
• Échange d'ions ;
• Procédés à membrane ;

*     CHI124 : Composés organique monofonctionnels

>  Composés organique monofonctionnels : 5 crédits (75 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Réactivité des hydrocarbures et des composés monofonctionnels
   1. Alcanes, alcènes

• Addition électrophile ;
• Autres additions ;
• Oxydations ;
• Substitution allylique.

1. Alcynes

• Additions ;
• Propriétés des alcynes vrais.

1. Composés aromatiques

• Notion d'aromaticité ;
• Substitution électrophile ;
• Réactions de la chaîne latérale ;
• Additions ;
• Réduction de birch ;
• Oxydations du cycle ;
• Hétérocycles à caractère aromatique.

1. Dérivés halogénés

• Substitution nucléophile ;
• Réaction d'élimination ;
• Action des métaux et du silicium ;
• Halogénures éthyléniques.

1. Organométalliques

• Organomagnésiens mixtes ;
• Constitution ;
• Propriétés basiques ;
• Propriétés nucléophiles ;
• Autres organométalliques.

1. Alcools

• Propriétés acido-basiques ;
• Propriétés nucléophiles ;
• Oxydations ; déshydrogénation.

1. Phénols

• Acidité ;
• Substitution électrophile ;
• Propriétés nucléophiles ;
• Réactions de condensation ;
• Oxydo-réduction.

1. Epoxydes et éthers-oxydes

• Ouverture du cycle des époxydes ;
• Propriétés nucléophiles des éthers-oxydes ;
• Réaction due à l'hydrogène en a des éthers-oxydes.

1. Amines aliphatiques

• Propriétés basiques ;
• Propriétés nucléophiles ;
• Ions ammonium quaternaires.

1. Amines aromatiques :

• Propriétés basiques ;
• Substitution électrophile ;
• Propriétés nucléophiles ;

1. Diazoiques

• Réactions avec départ d'azote ;
• Réactions sans départ d'azote ;
• Le diazométhane.

1. Aldéhydes-cétones

• Addition nucléophile au carbonyle ;
• Réactions dues à l'hydrogène en a ;
• Aldéhydes aromatiques ;
• Cétones conjuguées ;
• Réactions d'oxydo-réduction.

1. Acides carboxyliques

• Propriétés acides ;
• Passage aux dérivés d'acides ;
• Halogénation en a ;
• Passage aux dérivés carbonylés ;
• Réduction.

1. Dérivés d'acides

• Chlorures ;
• Anhydrides, esters, amides, nitriles ;
• Dégradation d'hofmann des amides ;
  • Réactions dues à la mobilité de l'hydrogène en a du carbonyle des esters et des nitriles.

CHI115 : Thermodynamique chimique I

>   Thermodynamique chimique I : 5 crédits (75 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Le système thermodynamique

• Description d'un système fermé en réaction chimique : avancement de la réaction ;
• État standard d'un constituant pur : grandeur molaire standard.

1. Applications du premier principe

• Énergie interne standard de réaction Aru° ;
• Enthalpie standard de réaction Arho ;
• Enthalpie standard de formation Afho ;
• Variation de ces grandeurs avec la température ;
• Température de flamme.

1. Application du 2ème principe aux réactions chimiques

*     CHI125 : Process et procédés industriels : plan d'expérience

>   Process et procédés industriels : plan d'expérience : 5 crédits (75 heures);

CM, TD

1. Schéma de procédé et régulation
2. Méthode des bilans - réacteurs
3. Circulation des fluides
4. Transfert de chaleur - production de chaleur et de froid
5. Évaporation - cristallisation - séchage

*     CHI116 : Matériels et techniques de laboratoires utilisés dans l'industrie

>   Matériels et techniques de laboratoires utilisés dans l'industrie I : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Initiation, ou révision, des techniques fondamentales du laboratoire de chimie organique (distillation, cristallisation extraction, contrôle des constantes physiques, etc...).

*     CHI126 : Analyse physico-chimique I

>   Analyse physico-chimique I : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Dosages acido-basiques

• Utilisation d'indicateurs colorés ;
• phmétrie ;
• Conductimétrie.

1. Dosage par précipitation

• Gravimétrie ;
• Volumétrie : méthodes de mohr et charpentier volhard ;
• Potentiométrie (i = 0) ;
• Conductimétrie.

1. Dosages par complexation

• Utilisation de l'edta disodique (avec indicateur coloré) :
• Dosage direct ;
• Dosage en retour ;
• Dosage par substitution.

1. dosages d'oxydoréduction

• Utilisation d'indicateurs colorés ;
• Potentiométrie (i = 0) ;
• Manganimétrie ;
• Iodométrie ;
• Cérimétrie ;
• Chromimétrie.

1. Dosages par spectrophotométrie d'absorption moléculaire (uv, visible)

• Tracé de spectres d'absorption ;
• Dosages : méthode de la gamme d'étalonnage.

1. Dosage par spectrophotométrie d'absorption atomique et d'émission atomique
2. Propriétés analytiques d'ions en solution aqueuse

• Les exemples seront choisis parmi les ions rencontrés en analyse quantitative et en chimie minérale.

*     CHI117 : Formation bilingue

>   Formation bilingue : 3 crédits (45 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Communication orale

• Réalisation d'un exposé ;
• Réalisation d'une interview ;
• Réponse à une interview ;
• Représentation d'un compte rendu orale ;
• Résumé d'un texte ;
• Réalisation d'un jeu de rôle ou d'une simulation ;
• Initiation au leadership et à la dynamique des groupes ;
• Ecoute et lecture attentives de documents sonores et ou graphiques.

1. Réalisation d'un message écrit

• Prise des notes ;
• Correspondance administrative et professionnelle (note, compte rendu, procès- verbal, lettre, CV, etc.) ;
• Correspondance privée ;
• Préparation d'une enquête ;
• Conception et réalisation d'un slogan et d'un message publicitaire etc. ;
• Rédaction des instructions d'usage, de sécurité, de normalisation, etc. ;
• Rédaction d'une notice ;
• Rédaction d'une composition française ;
  • Méthodologie de la rédaction d'un rapport de stage, etc.

1. Etude des situations de communication

• Identification des facteurs de la situation de communication (émettre, récepteur, code, canal, message, contexte) ;
• Situation de communication et interaction verbales (énonciation) ;
  • Etude des éléments para verbaux (kinésique, proxémiques, mimo-gestuels ;
  • Identification et manipulation des figures d'expressions et de pensées (métaphores, ironie, satire, parodie, etc.).

1. Typologie des textes et recherche documentaire

• Lecture des textes de nature diverses (littérature/non littéraire, image fixe/image mobile, dessin de presse, caricature, etc. ;
• Analyse des textes publicitaires et des discours (scientifique, politiques, littéraires, etc.) ;
• Constitution et exploitation d'une documentation et montage des dossiers ;
• Lectures de textes cultivant les valeurs morales et civiques.

*     CHI127 : Création d'entreprise et Education civique et éthique

>   Création d'entreprise : 2 crédits (30 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Notion d'entrepreneur
2. Motivations à la création d'entreprise
3. Recherche d'Idées et Evaluation
4. Recherche du Financement
5. Choix du Statut Juridique
6. Aspects éthiques des affaires

>   Education civique et éthique : 1 crédit (15 heures); CM, TD, TPE

Les concepts

• Le citoyen ;
• La Nation ;
• L'Etat ;
• Biens publics - Biens collectifs ;
• Les libertés ;
• Le service public ;
• Problème d'éthique.

*     CHI231 : Mathématiques II

>   Mathématiques II : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

*     CHI241 : Physique II

>   Physique II : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Viscosité des fluides : introduction à la rhéologie.

• Notions de rhéologie ;
• Définitions des coefficients de viscosité ;
• Influence de différents paramètres sur la viscosité ;
• Comportement rhéologique et classification des fluides ;
• Méthodes de mesure de viscosité.

1. Spectrométrie des particules

• Champ et potentiel électrique ;
• Champ magnétique ;
• Milieux aimantés ;
• Transformations radioactives.

1. Spectrométrie de rayonnements électromagnétiques.

• Généralités sur les ondes ;
• Nature ondulatoire de la lumière ;
• Etude des sources de radiations électromagnétiques ;
• Approximation de l'optique géométrique ;
• Systèmes dispersifs à réseau ;
• Capteurs de lumière ;
• Méthodes spectroscopiques.

*     CHI232 : Chimie minérale

>   Chimie minérale : 5 crédits (75 heures); CM, TD, TP, TPE

1. L'oxygène

• Etude de la molécule de dioxygène ;
• Réactivité du dioxygène gazeux ;
• Etude des oxydes ;
• classification structurale ;
• évolution du caractère acido-basique ;
• stabilité et réduction : diagramme d'Ellingham.

1. Le chlore

• Etude de la molécule de dichlore ;
• Réactivité du dichlore gazeux ;
• Etude du chlore en solution aqueuse : exploitation du diagramme potentiel-ph.
• Préparation industrielle du dichlore ; - Evolution des propriétés des halogènes ;
  • Propriétés physiques des atomes, des molécules X2, et HX ;
  • Propriétés oxydo-réductrices de X2 en solution aqueuse.

1. L'ammoniac et l'acide nitrique

• L'ammoniac ;
• L'acide nitrique.

1. L'acide sulfurique

• Préparation industrielle, importance industrielle ;
• Propriétés acides et propriétés oxydantes.

1. Quelques métaux, alliages, matériaux

• Généralités sur les métaux ;
• L'uranium ;
• Le fer ;

*     CHI242 : Informatique II

>   Informatique II : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Génie chimique

• Initiation à l'utilisation de la commande déportée sur un système informatique.

1. Physique

• Radioactivité : distribution du nombre d'événements comptabilisés par un compteur geiger ;
• Radioactivité : absorption des rayonnements, demi-épaisseur d'écran ;
• Radioactivité : étude des lois de décroissance au sein d'une famille ;
• Viscosimétrie : utilisation d'un viscosimètre couplé à un ordinateur ;
  • Capteurs de température, de pression : étalonnage, temps de réponse ;
  • Champ magnétique d'un solénoïde et des bobines de helmholtz : mesure du champ.

*     CHI233 : Analyse physico-chimique II

>  Analyse physico-chimique II : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Méthodes électrochimiques
2. Méthodes optiques : spectrophotométrie d'absorption moléculaire
3. Chromatographie sur résines échangeuses d'ions
4. Techniques spécifiques
5. Dosages de substances organiques : étude de cinétiques de réactions Détermination de constantes thermodynamiques

*     CHI243 : Structure de la matière II

>  Structure de la matière II : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

*     CHI234 : Relativité des composés polyfonctionnels

>  Relativité des composés polyfonctionnels : 5 crédits (75 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Diènes conjugués

• Addition électrophile 1,2 et 1,4 ;
• Synthèse de diels-alder.

1. Diols

• Déshydratation ;
• Oxydations ;
• Protection du groupe carbonyle.

1. Composés dicarbonylés

• Composés 1,2 ;
• dicarbonylés ;
• Composés 1,3 ;
• Dicarbonylés.

1. Diacides

• Propriétés acides ;
• Déshydratation et décarboxylation ;
• Esters maloniques.

1. Applications
2. Matériaux macromoléculaires

• Polymérisation par addition ;
• Polymérisation par condensation ;
• Relations structure-propriétés ;
• Les matières plastiques ;
• Produits de dégradation.

1. Composés d'intérêt biologique

• Acides a-aminés ;
• Polypeptides ;
• Protéines : propriétés acido-basiques; -
• Stéréochimie des acides aminés naturels ;
• Liaison peptidique ;
• Stéréochimie des protéines ;
• Intérêt biologique ;
• Glucides : présentation des principales familles ;
• Anomérie : intérêt biologique ;
• Lipides : classification.

1. Utilisations dans les domaines biologiques, alimentaires et industriels.

*     CHI244 : Opérations unitaires II

>   Opérations unitaires II : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

*     CHI235 : Thermodynamique chimique II

>   Thermodynamique chimique II : 5 crédits (75 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Critère d'évolution spontanée d'un système

• Entropie de réaction Ars ;
• Variation de cette grandeur avec la température ;
• Potentiel chimique ;
• Enthalpie libre de réaction Arg ;
• Expression en fonction du produit n (Arg = Arg° + RT ln n).

1. Équilibre chimique

• Condition d'équilibre ;
• Constante thermodynamique k°(t) ;
• Variation de k° avec la température ;
• Relation de van't hoff ;
• Détermination de la composition d'un système à l'équilibre (équilibre homogène gazeux, liquide ;
• Équilibre hétérogène) ;
• Déplacement d'équilibre ;

*     CHI245 : Méthodes spectroscopiques et initiation à la synthèse

>   Méthodes spectroscopiques et initiation à la synthèse : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

L'étude théorique est limitée au minimum nécessaire à l'exploitation correcte des spectres, ceci en complément des notions théoriques étudiées dans les autres disciplines.

L'étude des spectres donnera lieu à l'utilisation de logiciels et de banques de données ; Spectrométrie de masse ; Spectroscopie IR ; Spectroscopie de RMN ; Spectroscopie UV-visible ; Application à la détermination des structures.

On illustrera à l'échelle du laboratoire les réactions importantes de la chimie organique, en les rattachant aux grandes opérations unitaires de l'industrie organique. On commencera par des réactions simples et des synthèses à une seule étape, le but devant être au cours du cursus, d'arriver à la réalisation de préparations en plusieurs étapes. On mettra en évidence les méthodes permettant de protéger un groupement fonctionnel. Les opérations dirigées au début, devront évoluer progressivement vers une plus grande autonomie, incluant : des recherches bibliographiques ; le choix du matériel et des réactifs ; le calcul des quantités mises en œuvre ; des propositions de variation des paramètres pour optimiser les résultats (on pourra à ce sujet aborder succinctement les plans d'expérience) ; la proposition et la mise en œuvre de méthodes de contrôle des matières premières et des produits.

*     CHI236 : Cinétique chimique

>   Cinétique chimique : 4 crédits (60 heures); CM, TD, TP, TPE

1. Définition générale de la vitesse d'une réaction chimique dans le cas d'un réacteur fermé et de composition uniforme : vitesses de disparition et de formation d'un constituant, vitesse globale de réaction.
2. Influence des concentrations sur la vitesse d'une réaction ;

• Ordre de réaction ;
• Méthodes expérimentales de détermination.

1. Étude de quelques types de réaction

• Réactions totales d'ordre 0, 1 et 2 (proportions quelconques) ;
  • Réactions d'ordre 1 donnant lieu à un équilibre chimique ;
  • Réactions successives d'ordre 1 ;
  • Réactions parallèles d'ordre 1.

1. Influence de la température

• Energie d'activation.

1. Notions de mécanismes réactionnels en cinétique homogène

• Molécularité ;
• Processus élémentaires : intermédiaires de réaction, état de transition ;
• Approximation de l'état quasi-stationnaire ;
  • Approximation de l'étape cinétiquement déterminante ;
  • Application à la vérification de mécanismes réactionnels, postulat de Hammond, contrôles cinétique et thermodynamique.