Chimie organique

Note du 29 juin 2020
Sans connaitre encore le temps que dureront les mesures de distances sociales liées à la pandémie de Covid-19, et quels que soient les changements qui ont dû être opérés dans l’évaluation de la session de juin 2020 par rapport à ce que prévoit la présente fiche descriptive, de nouvelles modalités d’évaluation des unités d’enseignement peuvent encore être adoptées par l’enseignant ; des précisions sur ces modalités ont été -ou seront-communiquées par les enseignant·es aux étudiant·es dans les plus brefs délais.

5 crédits

45.0 h + 15.0 h

Cette unité d'enseignement n'est pas dispensée en 2019-2020

Enseignants

Demoustier Sophie; Elias Benjamin; Fustin Charles-André (supplée Elias Benjamin); Mignon Denis;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

Ce cours suppose acquises les notions d'atomistique et de liaisons chimiques, les premier et deuxième principes de thermodynamique, les équilibres de réaction et plus particulièrement les réactions acide-base, telles qu'enseignées dans le cours LEPL1301.

Thèmes abordés

Le cours est divisé en trois parties. La première partie aborde les « généralités » nécessaires à une bonne compréhension de la réactivité en chimie organique, c'est-à-dire des raisons pour lesquelles les composés réagissent ou non dans des conditions données.
La seconde partie décrit le comportement chimique des principales familles de composés organiques en illustrant les relations entre la structure d'un groupe fonctionnel et sa réactivité. Ces deux premières parties du cours sont fréquemment illustrées par des exemples choisis dans d'autres disciplines telles que la science des matériaux et les sciences du vivant.
La troisième partie du cours aborde la thermodynamique des équilibres de phases (liquide-vapeur et liquide-liquide) et décrit quelques applications pratiques de ceux-ci. Par ce biais, cette partie constitue une introduction aux techniques séparatives principales utilisées dans l'industrie chimique ainsi qu'à l'industrie du raffinage du pétrole.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Contribution du cours au référentiel du programme
Eu égard au référentiel de compétences du programme de Bachelier en Sciences de l'Ingénieur, orientation Ingénieur civil, ce cours contribue au développement et à l'acquisition des acquis d'apprentissage suivants :

AA 1.1 : Appliquer les concepts, lois, raisonnements à une problématique disciplinaire de complexité cadrée.

Acquis d'apprentissage spécifiques au cours
A l'issue du cours, l'étudiant sera capable de :

distinguer les différents types d'isoméries (isomères de structure, isomères géométriques et stéréoisomères) ;
reconnaître les différents types de réactifs (nucléophiles, électrophiles, radicaux, acides et bases) ;
décrire le déplacement des électrons au sein d'une molécule organique (effets inducteurs et mésomères) ainsi que lors d'une réactions entre deux composés donnés;
reconnaître et représenter le(s) groupement(s) fonctionnel(s) des principales familles de composés organiques ;
établir des relations entre les structures moléculaires et spatiales de molécules organiques et quelques propriétés, notamment leur réactivité;
prévoir et expliquer le résultat attendu des principaux types de réactions organiques, en les reliant à leur mécanisme;
expliquer l'utilité des concepts de fugacité et d'activité;
expliquer comment l'industrie des procédés chimique tire parti des différents modèles à base d'équations d'état ou de coefficients d'activité pour calculer les propriétés thermodynamiques de mélanges liquide-vapeur ou liquide-liquide à l'équilibre;
expliquer le principe de fonctionnement d'une colonne de distillation fractionnée d'un mélange binaire, d'une colonne de distillation de pétrole brut ou d'une extraction liquide-liquide;
expliquer les unités principales composant une raffinerie de pétrole et leur rôle.

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Contenu

Partie 1
1. Structure, liaisons et géométrie des molécules organiques
2. Isomérie
3. Réactivité en Chimie organique (diagrammes énergétiques, intermédiaires réactionnels, catégories de réactifs, effets électroniques)
Partie 2
4. Alcanes , alcènes et alcynes
5. Composés halogénés
6. Composés aromatiques
7. Alcools, thiols, éthers et époxydes
8. Aldéhydes et cétones
9. Acides carboxyliques et dérivés
10. Amines et dérivés
Partie 3
11. Equilibres de phases : systèmes réels à un ou plusieurs constituants
12. Applications pratiques des équilibres de phases
13. Introduction à l'industrie du raffinage

Méthodes d'enseignement

Le cours est basé sur des cours magistraux et des séances d'exercices.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Les étudiants sont évalués sur base d'un examen écrit final.

Ressources
en ligne

http://moodleucl.uclouvain.be/course/view.php?id=8644

Bibliographie

Les slides présentées au cours et les énoncés des exercices sont disponibles sur Moodle.

Ouvrages de référence recommandés:

L. Craine, D. Hart, C. Hadad, Chimie Organique 1 et 2, Dunod, 2008
D. Klein, Organic Chemistry, Wiley, 2011

Support de cours

Les slides présentées au cours et les énoncés des exercices sont disponibles sur Moodle.

Faculté ou entité
en charge

FYKI

Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme

Sigle

Crédits

Prérequis

Acquis
d'apprentissage

Mineure en sciences de l'ingénieur: chimie et physique appliquées (accessible uniquement pour réinscription)

LFYKI100I

Mineure en Chimie et Physique Appliquées

LFSA131I

Filière en Chimie et physique appliquées

LFYKI100P