L2 Chimie

Chimie de la L1 parcours BCST ou MPC

Première partie : Notions en réactivité chimique
-        Dessiner un diagramme énergétique pour une réaction endothermique ou exothermique
-        Expliciter la notion d’énergie d’activation d’une réaction chimique
-        Différencier un intermédiaire réactionnel et un état de transition 
-        Identifier les différents intermédiaires réactionnels

Deuxième partie : Réactivité des dérivés halogénés
-        Donner le nom et les propriétés physico-chimiques des dérivés halogénés
-        Décrire la réactivité d’un dérivé halogéné dans une réaction de Substitution Nucléophile d’ordre 1 et 2 sur le plan mécanistique, cinétique et stéréochimique
-        Décrire la réactivité d’un dérivé halogéné dans une réaction d’Élimination d’ordre 1 et 2 sur le plan mécanistique, cinétique et stéréochimique
-        Anticiper une compétition entre une réactivité d’ordre 1 et d’ordre 2 pour une Substitution Nucléophile et une Élimination
-        Anticiper une compétition entre des réactions de Substitution Nucléophile et d’Élimination
-        Détailler la synthèse et les propriétés physico-chimiques des organométalliques (organolithiens et organomagnésiens)

Troisième partie : Réactivité des dérivés carbonylés : aldéhydes et cétones
-        Donner le nom et les propriétés physico-chimiques des dérivés carbonylés
-        Identifier les principales réactivités des dérivés carbonylés (addition, oxydation, réduction et réactivités des énolates)
-        Décrire la réaction d’addition de divers nucléophiles sur un dérivé carbonylé
-        Anticiper les produits issus d’une réaction d’oxydation et de réduction des dérivés carbonylés

Quatrième partie : Synthèse et réactivité des alcools
-        Donner le nom, la classe et les propriétés physico-chimiques des alcools
-        Décrire la synthèse des alcools à partir de dérivés halogénés et carbonylés
-        Détailler les différentes réactivités des alcools

Cinquième partie : Pratique de laboratoire
-        Choisir la verrerie et suivre un protocole expérimental établi
-        Mettre en place des réactions chimiques basées sur des réactivités connues
-        Apprendre le fonctionnement de matériels courants de laboratoire
-        Rédiger un compte rendu de travaux pratiques

- Dessiner un diagramme énergétique détaillé d’une transformation chimique en y incluant les intermédiaires et les états de transition
- Détailler les réactions de Substitution Nucléophile (SN) et d’Elimination (E) d’ordre 1 et 2 de dérivés halogénés et alcools
- Prédire l’ordre 1 et 2 pour les réactions de Substitution et d’Elimination et anticiper les compétitions SN vs. E
- Décrire la préparation des dérivés carbonylés et exposer la réactivité des aldéhydes et cétones vis-à-vis de divers nucléophiles ; d’oxydants et de réducteurs 
- Réaliser une synthèse chimique basée sur une réactivité connue en suivant un protocole expérimental établi

Enseignements avec cours magistraux, travaux dirigés, travaux pratiques et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques : documents de cours et TD, annales et corrigés, FlashCards de révision (application dédiée sur téléphone), tests en ligne.
Interrogations en TD, partiel et examen final

« Chimie Organique », N. Rabasso, De Boeck.
« Chimie Organique », J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wothers, Oxford.
« Traité de Chimie Organique », P. Vollhardt et N. Schore, De Boeck.
« Chimie Organique : Tout le cours en fiches », J. Maddaluno, V. Bellosta, I. Chataigner, F. Couty, L. Garcia, A. Harrison-Marchand, M.-C. Lasne, C. Lopin-Bon, J. Rouden, Dunod

• Connaitre la structure du noyau, 
   - Savoir écrire une configuration électronique, 
   - connaitre les règles de remplissages des OA, 
  - connaitre les structures de Lewis, 
  -  savoir faire une étude de fonction,
  -  connaitre les fonctions de base en mathématique (exponentielle, cosinus, sinus...)
   - savoir faire un diagramme de niveaux d’énergie des électrons dans les atomes hydrogénoïdes et placer des niveaux d’énergie

I. Structure électronique des atomes
  1. Notions de chimie quantique : approximation de Born-Oppenheimer, équation de Schrödinger et fonctions d'onde électroniques, densité de probabilité, surfaces nodales
  2. Orbitales atomiques : atomes hydrogénoïdes et polyélectroniques via le modèle de Slater
II. Structure électronique des molécules
  1. Construction d'orbitales moléculaires
  méthode CLOA, application aux diatomiques homo- et hétéro-nucléaires, interactions à 2 et 3 OA, lien avec la théorie de Lewis
  2. Méthode des fragments
  construction du diagramme d'OM de petites molécules, comparaison de géométrie, règle de la HO, séparation des systèmes sigma et pi, nucléophilie et électrophilie, diagramme de corrélation
  3. spectroscopies et dissociations de petites molécules

• représenter les OA s,p,d (taille, direction, surfaces…)
• savoir établir l'écriture mathématique de fonctions d'onde
• identifier les propriétés de symétrie des OA/OM
• appliquer un modèle simple (type Slater) pour déterminer les énergies des OA d’un atome polyélectronique
• établir le diagramme d'OM de molécules simples
• analyser un diagramme d'OM « quelconque », identifier les OA et les OM 
• faire le lien entre un diagramme d'OM et une structure de Lewis
• déduire des propriétés physico-chimiques à partir d'un diagramme d'OM : polarité, caractère acide/base de Lewis, spectroscopie et états électroniques
• prédire la réactivité électrophile/nucléophile par l’observation de la HO et de la BV

Les cours seront magistraux, les travaux dirigés (TD) ainsi que les travaux pratiques (TP) auront lieu en petits groupes. Les TP se dérouleront en salle informatique.
Un accompagnement sous forme de petits exercices ou de QCM en ligne sera proposé avant chaque TD et en début de chaque cours pour mettre l’accent sur des points précis. Un TP en autonomie sera proposé pour la visualisation des OA.
L’UE sera évaluée grâce à une note d'exercice numérique continu, un compte-rendu de TP, un partiel et un examen.

• Structure électronique des molécules (tomes 1 et 2), Y. Jean et F. Volatron (Dunod)
 • Les cours de Paul Arnaud - Chimie Générale (7ème édition du cours de Chimie Physique), P. Arnaud, F. Rouquérol, G. Chambaud, R. Lissillour, A. Boucekkine, R. Bouchet, F. Boulc'h, V. Hornebecq (Dunod)
 • Chimie physique, P-W Atkins et Julio de Paula (de Boeck)
 • Traité de Chimie Organique, P. Vollhardt et N. Schore (de Boeck)

-Nomenclature et connaissance des fonctions chimiques de base ; 
-Représentation des molécules (semi-développée, topologique, Newman) ; 
-Calcul du nombre d’insaturations ; 
-Connaissance des effet électroniques (inductifs et mésomères) ; 
-Notions sur les forces intermoléculaires; 
-Connaissance du spectre électromagnétique

-Chromatographie : principe générale de la séparation, introductions aux différents types de chromatographie, conditions d'optimisation de la séparation. 
-Spectroscopie IR : modèle de l'oscillateur harmonique, description des modes de vibration, analyses de spectres en transmittance, utilisation de tables de données.
-Spectroscopie RMN 1H : bases du phénomène RMN, évaluation du spin, effet Zeeman, fréquence de résonance, interaction d'écran électronique, définition de l'échelle de déplacement chimique, interaction de couplage scalaire, équivalence chimique et magnétique, analyses de spectres du 1er ordre simples, utilisation des tables de données RMN 1H. 
-Spectrométrie de Masse : principe général, applications exclusives en ionisation électronique, fragmentations des fonctions carbonyle, amine et éther-oxyde.

1. Chromatographie 
1.1. Principe général
1.2. Chromatographie en phase liquide
1.3. Chromatographie en phase gazeuse
1.4. Facteurs influençant l’élution des composés

2. Spectroscopie IR 
2.1. Modèle de l'oscillateur harmonique et fréquence de vibration
2.2. Facteurs influençant la fréquence de vibration 
2.3. Les modes de vibration
2.4. Interprétation des bandes par fonctions chimiques

3. Spectroscopie RMN proton
3.1. Principe général
3.2. Le déplacement chimique
3.3. Facteurs influençant le déplacement chimique
3.4. L’équivalence chimique
3.5. L’intégration du signal RMN
3.6. Le couplage scalaire avec des noyaux magnétiquement équivalents
3.7. Cas des protons échangeables

4. Spectrométrie de masse
4.1. Définitions des différentes masses
4.2. Présentation générale de la SM par impact électronique
4.3.  Mécanismes de fragmentation en impact électronique

Travail expérimental :
TP Infra-rouge : Echantillonnage de plusieurs produits et enregistrement de leur spectre - Identification de ces produits.
TP Chromatographie en phase gazeuse : Détermination de la composition d’un mélange grâce à deux types de colonnes de polarité différentes.

• Savoir décrire les principes de base de techniques d’analyse et de séparation couramment utilisées en laboratoire (chromatographie, spectroscopie infrarouge (IR), spectroscopie de résonance magnétique nucléaire (RMN) et spectrométrie de masse (SM))
• Savoir extraire les données pertinentes d’un spectre ou d’un chromatogramme
• Interpréter les données spectrales en informations structurales 
• Croiser des données issues de différentes spectroscopies pour élucider la structure moléculaire fine d’un composé

Enseignements avec cours magistraux, travaux dirigés et travaux pratiques. Mise à disposition des éléments pédagogiques en ligne: table de données, fascicules de TD et de TP. Exercices supplémentaires et annales d'examen avec corrections, 
Mise en pratique, lors de TP, de concepts en chromatographie et spectroscopie IR.

L1 MPC - Atomes , molécules, solides
 L1 BCST - Chimie 1 : De l’atome à la matière

Cours/TD
1. Solides cristallins
1.1 classification par types de nature de liaisons, liens avec les propriétés
1.2 notions de maille, de motif et de périodicité
1.3 notion de modes de réseau
1.4 calculs de masse volumique, de compacité
2. Construction des structures types
2.1 modèle des sphères dures tangentes, construction des empilements métalliques
2.2 sites d’insertion : localisation et taille
2.3 solutions solides d’insertion ou de substitution
2.4 solides ioniques : conditions de stabilité, polyèdres de coordination
2.5 solides covalents, solides moléculaires
3. Cohésion et propriétés des solides cristallins
3.1 lien entre la nature des liaisons et la cohésion du réseau cristallin
3.2 énergie réticulaire : cycles thermodynamiques
3.3 lien avec quelques propriétés des solides cristallins

TP
1. manipulation de modèles de structures cristallines

 TDi
1. utilisation d’un logiciel de visualisation de structures cristallines

1. Savoir décrire le solide cristallin en termes de motifs, de réseau périodique.
2. Connaître les structures types des solides cristallins dans le cadre du cristal parfait. Savoir prédire la nature des interstices occupés par un élément dans un réseau. Savoir décrire une structure en termes d’empilements de polyèdres.
3. Connaître les différentes natures de liaison dans la matière condensée et leur lien avec la cohésion du réseau cristallin.
4. Comprendre les relations entre structures cristallines et nature des liaisons, et propriétés physico-chimiques

Enseignement de type classique avec cours magistraux, travaux dirigés, travaux pratiques Documents pédagogiques disponibles sur e-campus. Exercices complémentaires proposés sous diverses formes (polycopiés, e-campus).

• Chimie des Solides, J-F. Marucco, EDP Sciences 2004, (cours + exercices)
• Chimie des matériaux inorganiques : 2de année PC-PC*, A. Durupthy et coll., H Prepa, 2000 (cours + exercices)

- Thermodynamique physique et chimique de L1 des parcours Physique et Chimie ou Biologie et Chimie
- UE Mathématiques du L1 S1 des parcours Physique et Chimie ou Biologie et Chimie

Cours/TD
1. Compléments sur le second principe de la thermodynamique
1.1. Faire le bilan entropique complet d’une transformation quelconque - calculer l’entropie créée par l’irréversibilité d’un processus donné
1.2. Calculs d’entropie de changement d’état
2. Autres réactions conventionnelles : réactions de création / dissociation de liaisons, réactions donnant accès à l’enthalpie réticulaire, réactions d’ionisation, réactions donnant accès à l’affinité électronique
2.1. Définitions et grandeurs de réactions associées 
2.2. Notion de température de flamme
2.3. Calculs des grandeurs thermodynamiques via des cycles thermodynamiques complexes faisant intervenir ces réactions conventionnelles et d’éventuels changements d’état
3. Potentiel chimique et enthalpie libre de réaction
3.1. Introduction de la fonction d’état enthalpie libre G, de l’enthalpie libre de réaction, des potentiels chimiques, et des grandeurs standard associées.
3.2. Critère d’évolution d’une réaction chimique (à T et P fixées ou équilibrées avec l’extérieur) 
3.3. Expressions du potentiel chimique dans les cas idéaux (gaz parfaits, liquide, soluté en solution infiniment diluée, solide), notion d’activité.
3.4. Changements de phase du corps pur et relations de Clausius-Clapeyron.
4. Étude des équilibres chimiques.
4.1. Constante d’équilibre et quotient de réaction, lien avec l’enthalpie libre et l’enthalpie libre standard de réaction.
4.2. Description des équilibres homogènes et hétérogènes à l’aide de la constante d’équilibre, prévision du sens d’évolution spontanée d’une réaction à l’aide du quotient de réaction.
4.3. Variance, lois de déplacement des équilibres, loi de Van’t Hoff.
TP
Détermination de chaleurs de réactions
Études de grandeurs standard de réactions

1. Faire le bilan entropique d’une transformation physico-chimique quelconque
2. Faire le bilan énergétique et entropique d’une réaction chimique complexe pouvant faire intervenir des changements d’état et/ou des ions gazeux
3. Savoir utiliser les grandeurs thermodynamiques permettant de prédire le sens d’évolution d’une réaction chimique à T et P constantes
4. Formuler la condition d’équilibre d’un système physico-chimique en termes de potentiels chimiques 
5. Savoir utiliser la constante d’équilibre et les lois de modération pour déterminer l’effet de différents paramètres sur un équilibre chimique donné.
6. Construire le diagramme de phases d’un corps pur en utilisant les conditions d’équilibre entre phases.

Cours, TD et TP en présentiel.
Documents pédagogiques disponibles sur e-campus. Exercices complémentaires proposés sous diverses formes (polycopiés, WIMS et/ou e-campus).
Partiel et examen écrits.

1. Thermodynamique et équilibres chimiques par Alain Gruger aux éditions Dunod 
2. Thermodynamique dans la collection les nouveaux précis Bréal par Jean-Louis Queyrel aux éditions Bréal
3. Thermodynamique et cinétique chimiques, équilibres chimiques en solution aqueuse dans la collection les nouveaux précis Bréal par Jacques Mesplède aux éditions Bréal
4. Thermodynamique des états de la matière, P. Papon et J. Leblond, Ed. Hermann

Chimie de la L1 (parcours PCST, BCST, LDD1 PC, LDD1 CSV ou tout autre parcours équivalent), Chimie du S3 de la L2 (parcours L2 Chimie, iPC, LDD2 PC, LDD2 CSV ou tout autre parcours équivalent)

1. Rappels : transformation de la matière et thermochimie.
2. Détermination de l’état d’équilibre d’une solution aqueuse : méthode de la réaction prépondérante.
3. Equilibres acide-base : calcul de pH dans des cas simples, diagramme de prédominance et de distribution des espèces en fonction du pH, solutions tampons. 
4. Equilibres de complexation : notions de base (complexe, ligand), nomenclature, constantes de formation et de dissociation, équilibres successifs, diagrammes de prédominance, prévision du sens d’échange de ligand ou de centre métallique, rôle acido-basique. 
5. Équilibres de précipitation-dissolution : notion de solubilité d’un composé ionique, produit de solubilité, solubilité et stœchiométrie des sels, condition de précipitation, domaine d'existence d'un solide, facteurs influençant la solubilité d'une espèce (effet d'ion commun, pH, complexation), précipitation sélective des cations métalliques en solution aqueuse.
6. Équilibres d’oxydoréduction : degré d'oxydation, couple redox, réaction d’oxydoréduction, notion d’une cellule électrochimique, fonctionnement d’une pile (pile Daniell), différents types d’électrode, potentiel d’oxydoréduction, approche empirique de la relation de Nernst, force électromotrice d’une pile et enthalpie libre de réaction, facteurs influençant le potentiel redox (précipitation, complexation, pH), potentiel standard apparent, introduction aux diagrammes potentiel – pH.
7. Analyse en solution aqueuse : diverses méthodes de dosage (direct, en retour, par étalonnage), équilibres chimiques et dosages (acide/base, redox, complexométrique, par précipitation), relation à l’équivalence, détection de l’équivalence (colorimétrie, conductimétrie, potentiométrie), choix d’un indicateur coloré, dosages simultanés et successifs, estimation de l’incertitude de la mesure lors d'un dosage.

1. Identifier le type de réaction en solution aqueuse à l’aide des données thermodynamiques.
Connaître les différents types de réaction en solution aqueuse. Savoir équilibrer les équations de réactions chimiques en solution.
2. Définir le sens d’évolution spontanée et l’état d’équilibre d’un système siège d’une réaction chimique.
Poser et vérifier les hypothèses simplificatrices  dans le but d’établir  la composition d’une solution aqueuse à l’équilibre. Prévoir l’état final d’une réaction à l’aide des données thermodynamiques.
3. Définir la composition chimique d’une solution aqueuse en fonction d’un paramètre du système.
Exploiter et établir un diagramme de prédominance, d’existence ou de distribution de différentes  espèces en solution.
4. Relier la composition d’une pile à la différence de potentiel à ses bornes.
Calculer le potentiel d’électrode à l’équilibre. Connaître les éléments constitutifs d'une pile. Construire une pile et identifier son fonctionnement.
5. Réaliser et analyser de manière critique un dosage en solution aqueuse en utilisant plusieurs méthodes.
Repérer l’équivalence par différentes méthodes. Exploiter les résultats expérimentaux pour déterminer la concentration d’une espèce dosée. Identifier et analyser les sources d’erreur, évaluer la précision d’un dosage. Comparer la pertinence relative d’une méthode de suivi d’un dosage. Réaliser un étalonnage. Suivre les règles d'hygiène et de sécurité. Connaitre et savoir utiliser le matériel de base du laboratoire chimique.
6. Savoir retrouver une grandeur thermodynamique à partir d’un dosage en solution aqueuse.
Exploiter une courbe de dosage pour déterminer une valeur expérimentale d’une constante thermodynamique. Modéliser une courbe de dosage dans un cas simple.

Enseignement de type classique avec cours magistraux, travaux dirigés, travaux pratiques et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés, exercices WIMS). Interrogations en TD,  partiel et examen final.

1. Chimie analytique. D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler. Traduction et révision scientifique de la 7ème   édition américaine par C. Buess-Herman, J. Dauchot-Weymeers et F. Dumont. De Boeck, 2006.
2. Chimie physique. P. W. Atkins, J. De Paula. Traduction de la 9ème édition américaine par J. Toullec. De Boeck, 2013.
3. Chimie Tout-En-Un MPSI-PTSI. B. Fosset. Collection : j'intègre tout-en-un. Dunod, 2004. 
4. Exos Résolus - Prépas Chimie PCSI. J. Calafell, B Champin, B. Durand, D. Nogue, J.-B. Rote, D. Vivares. Hachette Éducation, 2015.
5. De l’oxydoréduction à l’électrochimie. Y. Verchier,  F. Lemaître. Ellipses, 2006. 
Tout autre ouvrage de niveau Licence sur le programme détaillé ci-dessus.

1. Partie sur l’acquisition des connaissances de base nécessaires à l’étude des réactions chimiques en solution de l’UE Transformations de la matière du L1 S2 PCST
2. Partie sur les équations différentielles de l’UE Mathématiques pour PCST du L1 S1 PCST

Cours/TD
1. Cinétique formelle
1.1. Définition d’une vitesse de réaction, loi de vitesse et facteurs déterminants
1.2. Réactions simples, d’ordres entiers positifs (0, 1, 2 et pseudo-premier ordre)
1.3. Réactions élémentaires
1.4. Détermination des lois d’évolution de la concentration par résolution des équations différentielles de la cinétique
1.5. Représentation graphique de ces lois d’évolution
1.6. Temps de demi-réaction
1.7. Effet de la température : loi d’Arrhénius
1.8. Réactions réversibles (lien entre la thermodynamique et la cinétique), successives et parallèles (jumelles et compétitives)
2. Mécanismes et catalyse
2.1. Mécanismes réactionnels
2.2. Réactions en chaîne : définition des différentes étapes,  réactions en chaînes droite et ramifiée
2.3. Catalyses homogène, enzymatique et hétérogène
TP
Cinétique et énergie d’activation de la décoloration du bleu de bromophénol

1. Ecrire des vitesses de réaction
2. Décrire l’évolution temporelle d’un système en réaction chimique dans le cadre d’une réaction d’ordre 0, 1 ou 2
3. Déterminer les caractéristiques cinétiques (ordre et constante de vitesse de réactions) à partir de données expérimentales temporelles
4. Appliquer la loi d’Arrhénius pour déterminer l’énergie d’activation d’une réaction à partir de données expérimentales
5. Schématiser le profil énergétique d’un acte élémentaire
6. Ecrire les lois de vitesse dans le cas de mécanismes réactionnels simples
7. Ecrire les lois de vitesse dans le cas de mécanismes complexes
8. Manipuler les lois de vitesse pour déterminer l’évolution des quantités de matière
9. Valider ou invalider une loi de vitesse pour un mécanisme complexe à partir de données expérimentales
10. Identifier le type de catalyse homogène, enzymatique ou hétérogène
11. Etablir la loi d’évolution des quantités de matière dans le cas d’une cinétique enzymatique de Michaelis-Menten et en manipulant les isothermes de Langmuir pour les catalyses hétérogènes

Cours, TD et TP en présentiel.
Documents pédagogiques disponibles sur e-campus. Utilisation de ressources pédagogiques relevant de TICe (Technologies de l’Information et de la Communication pour l’enseignement)
Partiel et examen.

1. Cinétique chimique par Claude Moreau et Jean-Paul Payen dans la collection Belin Sup Sciences, 1988.
2. Cours de Chimie-Physique par Paul Arnaud aux éditions Dunod.
3. Chimie : exercices et problèmes corrigés, 2ème année PC-PC* par Bruno Fosse, Jean-Bernard Baudin et Frédéric Lahitète aux éditions Dunod, 2006.
4. Cinétique enzymatique par Athel Cornish-Bowden, Marc Jamin et Valdur Saks aux éditions EDP Sciences, 2005.

Chimie de la L1 parcours BCST ou PCST, Chimie de la L1 DDPC ou DDCSV. 
 Chimie du S3 de la L2 Chimie ou iBC ou chimie du S3 de la L2 DDPC ou DDCSV

Première partie : Synthèse et réactivité des alcènes
 - Donner le nom, les propriétés physico-chimiques et spectroscopiques des alcènes
 - Donner les préparations des alcènes par hydrogénation contrôlée des alcynes, élimination d’ordre 1 et 2 avec définition des notions de stabilité des carbocations, d’hyperconjugaison et énoncer des règles de Zaïtsev et par allongement des chaînes carbonées.
 - Détailler la réactivité des alcènes et leur conséquence stéréochimique : définition des additions stéréospécifiques, non stéréospécifiques, régiosélectives – énoncé des règles de Markovnikov. Pour illustrer ces notions, des exemples de réaction (Dihydrogénation, Dihydroxylation, Hydroboration, Addition d’acides hypohalogéneux, d’acides halohydriques, iodolactonisation, addition d’eau et d’alcool en milieu acide) seront abordés.
 - Décrire les réactions de coupures oxydantes des alcènes, de cyclopropanation.
 - Aborder des notions de polymérisations cationiques, de réactions radicalaires - définition de l’effet Kharash.
 
 Deuxième partie : Synthèse et réactivité du benzène et des composés aromatiques
 - Expliciter et définir les règles régissant l’aromaticité (Hückel)
 - Donner les généralités sur les composés aromatiques, les nommer.
 - Réactivité du benzène : détailler des intermédiaires de Wheland, leur stabilité, les effets Activation/Désactivation des substituants du benzène sur l’orientation (Règles de Holleman)
 - Décrire les principales réactions de Substitutions Electrophiles Aromatiques (SEAr) : Halogénation, Alkylation et acylation (Friedel et Crafts), Nitration et sulfonation.
 
 Troisième partie : Synthèse et réactivité des acides carboxyliques
 - Donner le nom, les propriétés physico-chimiques et spectroscopiques des acides carboxyliques
 - Préparation des acides carboxyliques à partir de précurseurs carbonylés, addition de réactifs de Grignard sur le dioxyde de carbone, par hydrolyse de nitrile.
 - Détailler les différentes réactivités des acides carboxyliques pour la formation d’esters, d’amides, de chlorure d’acide et leur réduction par des hydrures.
 
 Quatrième partie : Pratique de laboratoire
 - Mettre en place des réactions chimiques basées sur des réactivités connues.
 - Effectuer une synthèse multi étape d’un composé cible.
 - Rédiger un compte rendu de travaux pratiques.

OAV 1 : Décrire la synthèse et la réactivité des alcènes
OAV 2 : Décrire la réactivité du benzène et des composés aromatiques
OAV 3 : Décrire la synthèse et la réactivité des acides carboxyliques
OAV 4 : Réaliser une synthèse chimique en suivant un protocole expérimental établi

Enseignements avec cours magistraux, travaux dirigés, travaux pratiques et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques (documents de cours et TD, annales et corrigés, tests en ligne).
  Interrogations en TD, partiel, examen.

« Chimie Organique », N. Rabasso, De Boeck.
  « Chimie Organique », J. Clayden, N. Greeves, S. Warren, P. Wothers, Oxford.
  « Traité de Chimie Organique », P. Vollhardt et N. Schore, De Boeck.
  « Chimie Organique : Tout le cours en fiches », J. Maddaluno, V. Bellosta, I. Chataigner, F. Couty, L. Garcia, A. Harrison-Marchand, M.-C. Lasne, C. Lopin-Bon, J. Rouden, Dunod

Programme de L1/L2  en atomistique, thermodynamique, orbitales atomiques et moléculaires, chimie des solutions.

-        Description du métal : orbitales d
-        Description des ligands, : denticité, hapticité
-        Géométrie, isoméries des complexes
-        Nomenclature
-        Décomptes électroniques  : modèles ionique et covalent
-        Structure électronique des complexes : théorie du champ cristallin
-        Structure électronique des complexes : Modèle des orbitales moléculaires (avec méthode des fragmentations) dans le cas des interactions sigma
-        Série spectrochimique des ligands et du métal
-        Stabilisation des complexes polydentes (effet chélate…)

-Savoir décrire et représenter les orbitales d
-Savoir décrire les ligands (denticité/hapticité) en se basant sur la structure de Lewis et la règle de l’octet.
- Savoir déterminer, à partir de la coordinence et d’une représentation de CRAM, la géométrie d’un complexe. Différencier et nommer (isomérie, nomenclature)  des complexes 
- Savoir déterminer la configuration électronique du métal dans un complexe : le degré d’oxydation, la configuration dn et calculer le nombre total d’électrons de valence du complexe en utilisant le modèle covalent et ionique du décompte électronique. 
- Savoir expliquer  la structure électronique au sein des complexes moléculaires par la :
*Théorie du champ cristallin
*construction de diagramme d’OM en utilisant la méthode de fragmentation (interaction sigma)
- Savoir expliquer l’effet chélate en utilisant les notions de thermodynamique
- Savoir relier quelques propriétés physiques (magnétisme, absorption optique, catalyse) à la structure électronique

Les cours seront magistraux, les travaux dirigés (TD) ainsi que les deux travaux pratiques (TP) auront lieu en petits groupes. Documents pédagogiques disponibles sur e-campus.

Structure électronique des molécules, Y. Jean F. Volatron (pour revoir les bases) édition Dunod
Les orbitales moléculaires dans les complexes: cours et exercices corrigés Yves Jean, les éditions de Polytechnique.
Shriver & Atkins' inorganic chemistry P W Atkins; Duward F Shriver  5th edition
Version française : Chimie Inorganique, A. Pousse  éditions De Boeck Supérieur

• Cours de présentation des terrains de stages
• Ateliers de rédaction de lettres de motivation et CV
• Stage de 6 semaines minimum en milieu professionnel ou en laboratoire

Formation par l'activité professionnelle ou par la recherche
Participation à un travail de recherche ou professionnel (ne peut être limité à de l’observation)
Travail bibliographique
Rédaction de rapports
Préparation d'une présentation

• Cours de présentation des terrains de stages
• TD de rédactions des lettres de motivation et CV
• suivi par un enseignant référent de la formation pendant le stage

Notions sur les vecteurs de l’espace physique à 3 dimensions, projection et produit scalaire. Surface et volume des géométries usuelles. Notions sur le calcul différentiel et intégral.

• Vecteurs, Systèmes de cordonnées et repères associés, Géométries usuelles
• Distributions surfaciques de charges, Symétrie des distributions de charges
• Calcul de l'intensité du champ électrique crée par une distribution de charge. Utilisation du théorème de Gauss 
• Potentiel électrostatique 
• Dipôle électrostatique
• Symétrie des distributions de courants
• Calcul de l'intensité du champ magnétique par la loi de Biot-et-Savart. Utilisation du théorème d’Ampère
• Potentiel vecteur magnétique 
• Dipôle magnétique

Acquérir les notions d’électromagnétisme de base et les modèles simples employés pour la description élémentaire de la matière et de ses interactions électromagnétiques : 1) Champs électrique et magnétique, 2) introduction aux symétries simples, 3) relations entre les champs et les sources, 4) potentiel électrique et magnétique, 5) Dipôle électrique et magnétique

La pédagogies est organisée autour de cours d'amphi et de TD. Mise à disposition des éléments pédagogiques en ligne sur eCampus. En TD les étudiants ont un peu de temps pour réfléchir sur chaque exercice avant que l'enseignant ne fasse la correction au tableau. Pendant le temps de réflexion, l'enseignant circule et répond aux questions des étudiants.

Tous ouvrage standard d'électrostatique et magnétostatique.

établir un lien entre les problématiques liées à la chimie (forces de intra-moléculaire etc...) et les multipoles électriques.

La pédagogies est organisée autour de cours d'amphi et de TD. La participation active des élève est sollicité par des interventions au tableau. Une attention particulière sera porté au lien entre cette partie de la Physique et la Chimie.

Tous ouvrage standard d'électromagnétisme, en particulier le livre de Jackson.

Fonctions usuelles, représentation et étude d’une fonction d’une variable, coordonnées cartésiennes, équations différentielles du premier ordre.

1. Géométrie du plan et de l'espace (équations de droites et de plans, coordonnées cartésiennes, polaires, cylindriques et sphériques)
2. Représentation des fonctions de plusieurs variables (surfaces et lignes d'isovaleurs, fonctions partielles)
3. Continuité et dérivabilité des fonctions de plusieurs variables (dérivées partielles, gradient, application aux calculs d'incertitude)
4. Étude des points critiques et extrema des fonctions de deux variables 
5. Lien avec les systèmes différentiels (trajectoires et portrait de phase, systèmes conservatifs et hamiltoniens)
6. Systèmes différentiels linéaires (classes de similitude, valeurs propres, application à l'oscillateur harmonique)

Description, représentation et étude des fonctions de deux ou trois variables. Application aux systèmes différentiels.

Parcours Chimie. Cours et TD hebdomadaires. Contrôle continu, partiel et examen. Enseignement en présentiel.

Des notes de cours détaillées sont mises à disposition.

- Utiliser l' iA comme outils de révision

- Utiliser l' iA dans la recherche bibliographie

-Utiliser l' IA pour rédiger

Au travers d'ateliers, l'objectif sera d'accompagner les étudiants à bien utiliser  l' IA dans leur apprentissage de la chimie, et leur montrer que l IA peut etre un bon outil de soutien pour la chimie.

Aucun

Le premier cours est consacré aux relations entre la Terre et le vivant, notamment l'Humanité. Le "système Terre" est une machinerie complexe, qui offre les conditions favorables à la vie sous l'action combinée du soleil, du cycle de l'eau et de celui du carbone. L'humanité, après s'être sédentarisée et avoir mis à son service le reste du monde vivant, a désormais une telle influence sur son environnement qu'elle en vient à menacer ces équilibres. On introduit la notion de services rendus par les éco-systèmes et celle d’empreinte écologique.

La seconde séance est articulée autour des trois champs d’organisation de la société : politique, droit et économie. Le fonctionnement des systèmes politiques est mis à l’épreuve par la « collision » des échelles de temps : l’immédiateté des attentes se heurte à la nécessaire vision de long terme. Le droit, à l’origine simple accompagnateur de la prédation de l’environnement, est peu à peu amené à se transformer pour tenir compte des limites planétaires. Enfin, sur le plan économique, la « tragédie des biens communs » illustre le fait qu’une ressource partagée ne peut être durablement gérée sans arbitrage commun.

Le troisième cours fait le lien traite l'amont et l'aval de nos systèmes productifs. La consommation d'énergie est le fondement du système économique. Après avoir analysé les voies très diverses par lesquelles l'énergie est mise à disposition, quelques ordres de grandeur des consommations aux échelles globales et individuelles sont présentés, en soulignant la place dominante des énergies fossiles - en dépit de leurs conséquences climatiques et environnementales. Les pollutions des eaux, de l'atmosphère et des sols sont discutées, en démontrant leurs conséquences parfois très concrètes sur la santé des humains et des écosystèmes.

La quatrième séance est dédiée à la biodiversité, qui se décline en termes d’espèces, de différenciation génétique au sein d’une espèce et d’écosystèmes regroupant des espèces en interaction entre elles et avec leur milieu naturel. Elle est confrontée à deux menaces importantes : le changement d'usage des terres et le phénomène de surexploitation.

La cinquième séance présente les trois autres menaces sur la biodiversité : le changement climatique, les pollutions et les espèces envahissantes. On y découvre les modèles développés pour prévoir l’évolution de la biodiversité en réponse au réchauffement climatique. Les mesures visant à réduire le réchauffement sont discutées à l’aune de leur impact, pas toujours favorable, sur la biodiversité.

La sixième séance présente les principales caractéristiques du système climatique et fait le lien entre le changement climatique et les émissions de gaz à effet de serre par les différents secteurs d’activité humaine. Les diverses méthodes d’étude du climat sont présentées, ainsi que les modèles de climat, leurs bases physiques et la manière dont ils sont contraints par les données témoignant des climats passés et les observations actuelles.

La septième séance aborde la manière de projeter les climats futurs, à partir de scénarios d'émissions de gaz à effet de serre eux-mêmes dépendant des choix de société. On y décrit certaines manifestations importantes du changement climatique, notamment la multiplication d'événements climatiques extrêmes en France et ailleurs dans le monde. Les impacts de ces changements physiques sur les cultures, la végétation et les écosystèmes marins tout comme sur la santé humaine sont abordés.

La huitième séance présente les processus d’adaptation aux changements climatiques et les transformations de société et de gouvernance que cette adaptation impose. Deux secteurs sont choisis pour illustrer le processus d’adaptation : celui de la santé publique et celui de l’agriculture.

La neuvième séance est consacrée aux pistes possibles pour limiter le réchauffement et lutter contre l’érosion de la biodiversité. Cela suppose d’atteindre des émissions nettes de CO2 nulles d'ici 2050, et de revoir notre rapport au vivant et nos modes d’appropriation des terres et des mers. Il faut donc repenser nos façons de produire, travailler, consommer, nous déplacer tout en visant l’équité sociale, ce qui implique nécessairement des compromis dans nos choix sociétaux, économiques et technologiques.

Le principal objectif de cet enseignement est de faire comprendre les mécanismes et conséquences liés au réchauffement climatique et à l’érosion de la biodiversité, ainsi que leurs relations avec nos modes de vie et de consommation. Plus généralement, il s’agira d’acquérir une vision transversale pour appréhender les changements globaux, notamment en lien avec les objectifs de développement durable de l’ONU et le concept de limites planétaires. Les perspectives d’adaptation et de remédiation aux grandes transformations sont également présentées.

L’ensemble des cours est disponible en ligne, en version asynchrone. Le cours se décompose en 9 chapitres, complétés par un TD (ce dernier est proposé en direct, mais son enregistrement est mis en ligne pour les absents). Une ou deux séances de questions-réponses en direct sont également organisées. Un contrôle continu est associé à chaque cours, et un examen final est organisé en fin de session.

Développer une compréhension systémique des enjeux de la transition écologique, dans une approche pluri/transdisciplinaire : articuler différentes échelles de temps et d’espaces, appréhender le concept de limites planétaires, comprendre l’organisation du vivant sur le système Terre, savoir reconnaitre et classer les services fournis par les écosystèmes, faire le lien entre production, consommation et conséquences environnementales.

Etre capable de se projeter dans l’avenir : distinguer prévision et prospective, situer les évolutions actuelles du système terre et les projections pour l’avenir par rapport aux évolutions passées, comprendre comment sont construits modèles et scénarios, identifier les leviers d’adaptation et de transformation des sociétés.

Enjeux de la transition écologique (coll. Sous la direction de Jean-Michel Lourtioz, Jane Lecomte et Sophie Szopa), EDP Sciences, http://doi.org/10.1051/978-2-7598-2661-2

Attendus de l'UE Langue-Anglais2 : Niveau B1 minimum dans les 5 compétences linguistiques

ANGLAIS GÉNÉRAL. Cette UE s'inscrit dans la continuité de l'UE Langue-Anglais1 : on prolongera notamment le
travail sur la prononciation ainsi que l'approche actionnelle dans les 5 compétences (compréhension
orale et écrite, expression écrite, expression orale en continu et en interaction) à partir de thèmes choisis tels que Science et Technologie, Médias et Réseaux sociaux.
L'interaction se fait à travers des documents écrits et/ou audiovisuels centrés sur une problématique et un scénario de
communication et/ou dans la cadre d'un projet tout au long du semestre. La communication interculturelle pourra être abordée dans le cadre du cours.

Le travail se fera par groupes de niveau.

-Notions en chimie organique, inorganique, des solutions du L2
-Travaux Pratiques L1-L2 chimie

Options de Chimie Expérimentale à l'interface entre la chimie organique, la chimie des solutions et la chimie inorganique. Elle propose de mettre en avant l'interdisciplinarité de la chimie par 6 séances de travaux pratiques de 4 heures.

Pratique de laboratoire :
- Choisir la verrerie et les solutions et suivre un protocole expérimental établi
- Adapter un protocole en fonction des résultats et des conditions opératoires
- Mettre en place des réactions chimiques basées sur des réactivités connues
- Apprendre le fonctionnement de matériels courants de laboratoire

- Savoir préparer une séance de travail pratique
- Adapter un protocole scientifique en fonction des résultats et des conditions opératoires
- Maitriser les bonnes pratiques de laboratoire (montage, manipulation, sécurité)
- Maitriser les techniques expérimentales (synthèse, purification)
- Interpréter des résultats expérimentaux
- Savoir assimiler, analyser, expliquer et divulguer les résultats expérimentaux
- Utiliser des techniques et des instruments analytiques pour caractériser les molécules et les réactions (CCM, RMN, IR, UV/Vis)

Enseignements travaux pratiques et mise à disposition d’éléments pédagogiques numériques : documents de TP, ressource TD pédagogique numérique interactive (ChimActiv).

Note de contrôle continu de TP et examen oral final.

Tout livre de niveau premier cycle dans les rayons de la BU (Chimie Organique, Inorganique et des solutions).

Notions d’absorption et d’émission, niveaux d’énergie, interactions intermoléculaires Notions de base en chimie organique

Introduction : historique& multidisciplinarité 
Nature de la lumière Comprendre la vision colorée 
La matière à l’origine de la couleur :
Par absorption/ par émission/Autres causes physiques
Colorants/pigments organiques 
Fluorophores organiques Colorants/pigments inorganiques Fluorophores inorganiques

• Comprendre les phénomènes chimiques à l’origine de la couleur
• Mobiliser et mettre en œuvre expérimentalement des notions de chimie variées vues en L1 et L2
• Développer un savoir-faire expérimental (synthèses organiques et inorganiques, caractérisation physico-chimique)

Cours-TD intégrés, TP et visite ou conférence SOLEIL

Stéréochimie, cinétique, thermodynamique, atomistique, bases de spectroscopies et chromatographies
soit chim 201a, chim202, chim203

Description avancée des techniques de spectroscopie IR et RMN.
Présentation de l'appareillage IRTF et des techniques d'échantillonnage en IR.
Acquisition et traitement de signaux IR, et exploitation qualitative et quantitative de spectres IR.
Présentation de l'instrumentation RMN et de la préparation d'échantillons.
Acquisition de signaux RMN H-1 et C-13, et exploitation qualitative et quantitative de spectres RMN.
Calculs de spectres RMN H-1 dans le cas de systèmes du 1er ordre simples.
Description avancée de techniques de chromatographie, et applications pratiques à la chromatographie HPLC.

Acquérir des signaux RMN, IR, et obtenir les spectres associés.
Analyser qualitativement et quantitativement les spectres IR, RMN H-1 et RMN C-13 de molécules ou mélanges de molécules organiques simples obtenus.
Acquérir des chromatogrammes par HPLC, et les utiliser.

"Analyse chimique" Francis Rouessac, Annick Rouessac, Daniel Cruché, Claire Duverger-Arfuso, et al.

Chimie de la L1 parcours BCST ou MPC

Les notions suivantes seront abordées: 
nomenclature, stéréochimie, acides/bases, solubilité, calcul de concentrations, spectroscopie d’absorption

Savoir mobiliser les connaissances théoriques de chimie acquises en L1 et L2.
Savoir reconnaître les propriétés physico-chimiques d'une molécule d'après sa structure.
Savoir mettre en place une séance expérimentale.
Savoir travailler en groupe.
Savoir exposer son travail de façon concise et précise.
Savoir synthétiser les notions de cours sur lesquelles s'appuient les expériences réalisées en TP.

Les séances alterneront des TDs et des TPs réalisés en groupe. 
Le compte-rendu sera une présentation orale des résultats obtenus et des concepts mis en jeu.