| CHIM2100 | Traitement quantitatif des données chimiques |
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[22.5h]1q
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Enseignant(s) :
Daniel Peeters
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 Objectifs
Amener les étudiants en chimie à traiter efficacement les données liées aux expériences qu'ils ont à réaliser.
A cet effet, il conviendra de :
-Apprendre à allier la qualité des résultats à l'économie des moyens à mettre en œuvre;
-Concevoir et planifier les expériences;
-Acquérir et traiter les résultats des expériences;
-Interpréter les résultats et développer les modèles permettant de prévoir les propriétés étudiées.
Cahier des charges
Le cours doit proposer les bases de la théorie de la mesure en précisant les notions de d'échantillon, de population et de distribution des mesures ainsi que leurs propriétés principales. L'introduction des tests d'hypothèse doit mener à une analyse critique des résultats de mesures, à une estimation des erreurs et à la détermination des facteurs affectant la mesure, Les notions de corrélation, de régression ainsi que le développement de modèles uni et multi variés seront introduits et appliqués aux cas concrets rencontrés dans la pratique courante des laboratoires. Les notions élémentaires de planification d'expériences seront abordées en vue d'optimiser des processus expérimentaux. Les techniques de recherche des conditions optimales et de localisation des extremums seront explicitées
Résumé
Résumé
Le cours s'articule autour de trois parties.
La première partie explicite l'analyse de mesures réalisées et répétées sur un échantillon. Il introduit à partir de situations concrètes, la notion de répétabilité et de reproductibilité de manière à introduire les caractéristiques de la mesure (échantillon, population, moyenne; dispersion, variance, distribution, loi de distribution, population des moyennes …) et de préciser les diverses sources d'erreurs. La notion d'intervalle de confiance est ainsi introduite. Les tests d'hypothèse et de signification sont développés dans un contexte pratique de comparaison de moyennes, de moyennes pairées, d'analyse de la variance et d'identification de facteurs (Tests de Fisher Snedecor; ANOVA), de recherche de valeurs aberrantes et de caractérisation du type d'erreur.
La seconde partie explique les notions de corrélation et régression en développant l'exemple d'un calibrage. Les modèles sont introduits par la mesure suivie de l’estimation de la réponse pour divers niveaux de facteur. La notion est appliquée à l'analyse de divers modèles chimiques (Hammet, Arrhénius; Fajans; chaleur spécifique) de type polynomiaux uni et multi variés, avec et sans interactions.
Dans la troisième partie, les principaux plans d'expériences sont analysés en vue de concevoir des expériences permettant de développer les modèles et de localiser le domaine de la réponse optimale. L'optimisation par simplex est commentée dans le cadre d'expériences de séparation, notamment en chromatographie.
Méthode d'enseignement et apprentissage
La théorie est déduite de l'analyse de situations concrètes rencontrées au laboratoire. L'étudiant est ainsi amené à construire l'outil nécessaire à son analyse des données. Des ouvrages de référence sont recommandés. Ils sont accessibles à la bibliothèque du département. Des notes de cours sont disponibles et des exercices relatant des cas concrets sont distribués. Leur résolution au moyen de logiciels courants (Tableurs, logiciels mathématiques disponibles dans les salles informatiques de la Faculté) est vivement recommandée. Une aide est fournie aux étudiants lors de séances libres de type monitorat.
Autres informations du cahier des charges
Pré-requis :
Néant
Mode d’évaluation :
Examen écrit avec utilisation des moyens informatiques pour résoudre les problèmes.
Support :
Notes écrites + ouvrages de référence.
Présentation sur transparents et Video Data
Le cours CHIM2100 est mentionné dans les programmes suivants :
CHIM2 Licence en sciences chimiques
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