Chimie analytique

Les finalités de l'UE

Cette UE permet à l’étudiant·e d’acquérir une vue d’ensemble des principales méthodes utilisées en chimie analytique, de leurs principes et de leurs domaines d’application. Elle vise à lui donner les bases nécessaires pour comprendre la démarche analytique, depuis le choix d’une méthode jusqu’à l’interprétation des résultats, cela au travers de l’étude de méthodes titrimétriques, électrochimiques, spectroscopiques et chromatographiques. L’objectif est ainsi de permettre au futur ingénieur d’appréhender de manière pertinente les problématiques d’analyse chimique susceptibles d’être rencontrées dans un contexte professionnel. Les séances d’exercices et de laboratoire complètent cette formation en reliant les concepts théoriques à leur mise en œuvre pratique.

La compétence du profil cadre ciblée par cette UE est la suivante : S’intégrer à une démarche scientifique (SA1).

Les activités d’apprentissage de l’UE se complètent pour permettre aux étudiant·es de mobiliser des savoirs, des savoir-faire et des savoir-être avec les qualités suivantes (SA1 du profil cadre) :

·      En reliant les sciences appliquées et les sciences fondamentale (SA1.2)

·      En appliquant une démarche de résolution avec rigueur et précision (SA1.3)

·      En développant des stratégies de travail autonome, via la préparation des séances de laboratoire (SA1.5)

Les contenus de l'UE

Le cours de chimie analytique s’articule essentiellement autour des thématiques suivantes :

• Les méthodes titrimétriques : principes généraux des titrages et principales méthodes de dosage par titrage acido-basique, rédox, complexométrique et par précipitation ;
• Les méthodes électrochimiques : principes généraux et principales méthodes électrochimiques d’analyse (notamment la potentiométrie, la conductimétrie, la coulométrie)
• Les méthodes spectrales : principes généraux et principales méthodes d’analyse atomique (absorption, émission, …) et moléculaire (spectrophotométrie, spectroscopie infrarouge, …) ;
• Les méthodes chromatographiques : principes généraux des séparations chromatographiques et aperçu des principales techniques utilisées en chimie analytique.

Le laboratoire de chimie analytique illustre, par le biais de l’expérimentation, différentes méthodes analytiques abordées au cours et familiarise l’étudiant·e avec leur mise en œuvre pratique.

Les acquis d'apprentissage visés par l'UE

Au terme de l’UE, et en autonomie, l’étudiant·e :

• Explique les principes fondamentaux sur lesquels reposent les principales méthodes d’analyse chimique abordées au cours et identifie les grandeurs physicochimiques exploitées pour obtenir une information analytique.
• Applique les principes des méthodes titrimétriques, électrochimiques, spectrales et chromatographiques à la résolution de problèmes d’analyse chimique et calcule les grandeurs quantitatives qui en découlent.
• Interprète des données, courbes et résultats issus de différentes méthodes analytiques afin d’en déduire des informations qualitatives ou quantitatives relatives à un échantillon.
• Distingue les principales méthodes analytiques étudiées et sélectionne, dans une situation donnée, une approche analytique appropriée en fonction de la nature de l’information recherchée et des caractéristiques de l’échantillon.
• Met en œuvre au laboratoire des méthodes courantes d’analyse chimique en respectant un protocole expérimental et les bonnes pratiques de laboratoire.
• Récolte, traite et exploite des données expérimentales afin de déterminer les caractéristiques ou la composition d’un échantillon et présente les résultats obtenus dans un rapport de laboratoire.

Ces acquis d’apprentissage seront observés via les épreuves suivants (dont les modalités sont détaillées ci-dessous) :

• Examens
• Interrogations
• Rapports de laboratoire

Les compétences SA1.3 (en appliquant une démarche de résolution avec rigueur et précision) et SA1.5 (en développant des stratégies de travail autonome, via la préparation ces séances de laboratoire) sont notamment acquises au cours des séances de laboratoire. Toute absence non justifiée à ces séances de laboratoire peut dès lors entraîner la non-validation de l’unité d’enseignement.

Les méthodes d'enseignement-apprentissage

Le cours de Chimie Analytique consiste en un exposé oral accompagné d’un support PowerPoint. Les concepts importants y sont présentés, développés et illustrés par la résolution de problèmes issus de situations concrètes.

Des séances d’exercices permettent de renforcer ces concepts théoriques par la résolution de problèmes semblables à ceux développés au cours.

Le laboratoire de Chimie Analytique propose une illustration pratique des concepts développés au cours théorique et permet une approche concrète de la chimie analytique. En pratique, les manipulations proposées doivent être réalisées endéans le temps imparti. Chaque séance de laboratoire fait l’objet d’une préparation préalable par l’étudiant·e, sur la base des notes mises à sa disposition. De plus, l’enseignant introduit chaque manipulation par une brève séance explicative. Le travail pratique est réalisé par groupes de deux étudiants (binômes) et un rapport de laboratoire doit être fourni au terme de chaque séance.

Engagement attendu de la part de l'étudiant.e

Dans cette Unité d’Enseignement, les concepts théoriques abordés peuvent se révéler complexes. Il est donc vivement conseillé de réaliser des synthèses personnelles au fur et à mesure des séances de cours, et y travailler régulièrement est une stratégie utile à la réussite. Ainsi, pour une bonne compréhension de l’ensemble des contenus, il importe de pouvoir prendre conscience des liens étroits existant entre les différents chapitres. L’implication dans la résolution des exercices proposés au cours et lors des séances d’exercices constitue par ailleurs une clé fondamentale de la réussite.

Pour le laboratoire, il importe de préparer activement, par une lecture approfondie des notes de laboratoire, la (les) manipulation(s) prévue(s) lors de chaque séance. Cette préparation permet une planification correcte du travail demandé, une meilleure compréhension de la tâche à effectuer et une prise en compte des aspects liés à la sécurité lors des manipulations.

Examen (1ère partie)

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée au sein d'un module. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés, avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Interrogations précédant les séances de laboratoire

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée au sein d'un module. Il s'agit d'un questionnaire. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses courtes. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés, avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Rapports de laboratoire

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée au sein d'un module. Il s'agit d'un travail. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses courtes. Elle se déroule à cours ouvert, avec des documents autorisés, avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Examen (2ème partie)

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la 1re session. Elle est organisée au sein d'un module. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés, avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.

Examen seconde session

Cette épreuve présente des modalités spécifiques à la seconde session. Elle est organisée durant la session. Il s'agit d'un examen. Cette épreuve est individuelle. Concrètement, l'épreuve repose sur une formulation écrite. L'épreuve repose sur des réponses longues, réponses courtes, réponses choisies parmi des propositions. Elle se déroule à cours fermé, avec des documents autorisés, avec du matériel spécifique . La correction de cette épreuve est assurée par délibération d'une équipe d’enseignant.es.