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L3CHIMIE

Université de Toulouse Université Toulouse III - Paul Sabatier

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19 déc.

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Parcours 2

Laurent Massot
Solutions électrolytiques  Laboratoire de Génie Chimique (UMR 5503)
  Université Paul Sabatier
  Batiment 2R1 RdC porte 133
  Tel : 05 61 55 81 94

Le parcours 2 du S5,  propose un programme équilibré entre la chimie organique et inorganique et la Physico-Chimie.

  Il constitue une alternative aux étudiants du L2 Chimie présentant une attirance vis à vis des enseignements relevant de la Physico-Chimie. En outre, ce parcours est plus adapté aux étudiants provenant d'IUT ou de BTS (Génie Chimique, Mesure-Physique,...) ou aux étudiants en réorientation pour lesquels l'enseignement de chimie fondamentale et de chimie organique du Parcours 1 est parfois en décalage par rapport à leur formation initiale.
  Ce parcours est également susceptible d'intéresser des étudiants du L2 mention Physique qui souhaitent se réorienter vers la chimie.

  Les étudiants effectuant le parcours 2 au S5 s'orientent au S6 majoritairement vers le parcours "Procédés Physico-Chimiques". Cependant une orientation vers le parcours "Chimie des matériaux" est également possible.

  Ce parcours est constitué de 2 UE de 6 ECTS chacune : "Chimie descriptive" et "Physico-Chimie des solutions" dont voici le contenu pédagogique (disponible au téléchargement en cliquant ici) :

UE Chimie Descriptive (EL5CCHGM) :


Matière 1 : Chimie Organique (15 h cours / 15 h TD)

En partant d'exemples concrets (molécules ou synthèses), nous reviendrons sur des notions fondamentales afin de les approfondir. Les réactions choisies illustreront les additions électrophiles et nucléophiles, les substitutions nucléophiles et électrophiles et les éliminations.

I- Rappels
1- Effets électroniques : effets inductif et mésomère
2- Acidité-basicité-nucléophilie
3- Introduction aux mécanismes réactionnels
- différents types de réactifs : électrophiles-nucléophiles
- intermédiaires réactionnels (carbocations, carbanions et radicaux)

II- Etudes de différentes réactions
1- Addition électrophile sur alcènes avec passage par carbocation et par ion ponté :
exemples : réactions d'hydrohalogénation, halogénation, hydratation, éthérification, hydroboration-oxydation, oxymercuration-réduction et polymérisation cationique
2- Addition nucléophile sur carbonyle :
- généralités et induction asymétrique
- action de nucléophiles autres que carbanions :
- obtention de cyanhydrines et d'acétal
- nucléophiles azotés
- réduction par LiAlH4 et NaBH4
- action de nucléophiles carbonés :
- organométalliques (magnésien, zincique)
- condensation aldolique en milieu basique et réactions apparentées
- addition conjuguée
3- Substitution nucléophile : SN1, SN2, SNacyl
- généralités et facteurs d'influence
- applications à quelques réactions importantes
4- Elimination :
- généralités E1, E2
- compétition SN/E
5- Substitution électrophile aromatique :
- orientation de substitution
- exemples : réactions d'halogénation, nitration, sulfonation, nitrosation, alkylation et acylation
Compétences visées :
- Maîtriser les notions fondamentales et les utiliser pour une chimie organique raisonnée.
- Comprendre et savoir parler  « le langage de la chimie »

Matière 2 : Chimie Inorganique (15 h cours / 15 h TD)

A partir d'exemples simples et aux vues des propriétés physiques et chimiques, nous définirons les 2 grandes classes présentes dans la classification périodique : métaux et non métaux. 4 grandes parties seront ainsi traitées :

1- La cohésion d'un matériau à l'état solide (solide covalent, ionique, alliage, défauts).
2- Les complexes métalliques (élaboration et propriétés). Nous définirons un complexe de métaux de transition (formation, géométrie, propriétés). La liaison métal-ligand sera développée selon le formalisme ionique et de Green. La théorie du champ cristallin sera détaillée ainsi que celle du champ des ligands.
3- Réactivité de ces complexes en solution aqueuse. Nous pourrons étudier l'influence de différents paramètres sur la stabilité de ces composés (diagramme E-pH, E-pL, diagramme de Frost).
4- L'extraction des métaux à partir de leurs oxydes (diagramme d'Ellingham).
Toutes ces différentes parties seront à chaque fois illustrées à partir d'exemples concrets présents dans notre environnement.

UE Physico-chimie des solutions (EL5CCHHM) :


Matière 1 : Physico-chimie des solutions (22 h cours / 22 h TD)

Ce module de chimie-physique macroscopique est complémentaire au module du tronc commun « Thermodynamique et Cinétique » (UE2). Il traite de l'écart à l'idéalité des mélanges et des solutions. Il introduit également les solutions ioniques ainsi que les équilibres électrochimiques.

1- Solutions - généralités
Distinction solution /mélange - Potentiel chimique  - Non idéalité des solutions
Solutés : Relation entre les différents modes d'expression des compositions - Activité - Coefficient d'activité d'un soluté - Etat standard - Influence T et P - Relation Gibbs-Duhem
Solvant : Activité relative - Coefficient d'activité -Coefficient osmotique molaire - Relation Gibbs-Duhem
2- Solutions non-ioniques
Ecarts aux lois des solutions diluées et mesures des écarts à l'idéalité :
Loi ébulliométrique de Raoult Van't Hoff, Loi cryométrique de Raoult Van't Hoff, Loi osmotique de Van't Hoff, Loi de Henry (solubilité).
3- Solutions ioniques
Propriétés physico-chimiques des électrolytes
Grandeurs d'équilibre : Dissociation des composés ioniques (solvatation), Activité, coefficients ionique moyen (Debye Hückel)
Transport et phénomènes irréversibles : Conductivité (Electrolyte Fort et Faible), Dosage conductimétrique, Transport en solution
4- Equilibres électrochimiques
Définitions - Conventions : Electrochimie, Electrode, cellule galvanique, sens de réaction, f.e.m, potentiel d'électrode.
Loi de Nernst : f.e.m d'une cellule galvanique, potentiel d'électrode
Prévision des réactions
Applications : mesure pH - Dosages potentiométriques

Matière 2 : Travaux Pratiques (16 h TP)

Cryométrie - Détermination de grandeurs thermodynamiques par la mesure de fem
Pression osmotique - Electrolyte Fort / Electrolyte faible

Date de mise à jour 19 juin 2012


Contact L3 Chimie

Responsable :  Sophie HOYAU
LCPQ, Bâtiment 3R1, 2e étage, porte 238
Tel: 05 61 55 68 71
Mail: sophie.hoyau@irsamc.ups-tlse.fr

Secrétariat : Sabine UTZEL
Bâtiment 1TP1, porte B06 bis
Tel: 05 61 55 60 74
Mail: sabine.utzel@univ-tlse3.fr
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