• Connaissance et maitrise en Chimie :
  • des règles de nomenclature,
  • des réactions acide-base (calcul de pH, préparation de solution tampon,...),
  • des équations d'oxydoréduction (détermination du nombre d'oxydation, équilibre d'une réaction,...),
  • des constantes d'équilibres (constante d'acidité, constante de complexation, constante réactionnelle,...).
• Maitrise en Mathématique :
  • des règles de proportionnalité, système métrique, utilisation de machines à calculer,
  • de la construction et la lecture d'un graphique, résolution et mise en graphique d’équation du 1er degré,
  • de la résolution d’un système de 2 équations à 2 inconnues,
  • des propriétés des exposants, fonctions logarithme et exponentielle.
• Maitrise en Informatique :
  • de l'utilisation d’un logiciel de traitement de données (type "Excel" ; écart- type, régression linéaire et fonctions statistiques),
  • de l'utilisation d'un logiciel de traitement de texte (type "Word").

• Connaissance et maitrise en Chimie :
  • des règles de nomenclature,
  • des réactions acide-base (calcul de pH, préparation de solution tampon,...),
  • des équations d'oxydoréduction (détermination du nombre d'oxydation, équilibre d'une réaction,...),
  • des constantes d'équilibres (constante d'acidité, constante de complexation, constante réactionnelle,...),
  • des expressions d'incertitudes absolues et d'incertitudes relatives,
  • des règles d'arrondi et de chiffres significatifs.
• Maitrise en Mathématique :
  • des règles de proportionnalité, système métrique et utilisation de machines à calculer,
  • de la construction et de la lecture d'un graphique,
  • de la résolution et mise en graphique d’équation du 1^er degré,
  • des résolutions d’un système de 2 équations à 2 inconnues,
  • des propriétés des exposants, fonctions logarithme et exponentielle.
• Maitrise en Informatique :
  • d’un logiciel de traitement de données (type "Excel" ; écart- type, régression linéaire et fonctions statistiques),
  • d'un logiciel de traitement de texte (type "Word").
• Connaissance et maitrise des méthodes analytiques non instrumentales (méthodes volumétrique et gravimétrique) :
  • utilisation du matériel de laboratoire (burette, matras, balance analytique,...),
  • choix d'un indicateur,
  • calibration et utilisation d'un pH mètre,
  • réalisation de prises par double pesée,
  • réalisation de pesée à poids constant.

• Savoir expliquer de manière rigoureuse le principe de la Spectroscopie, de l’électrochimie et de la chromatographie,
• Savoir détailler les différentes techniques vues en cours et développées au laboratoire (structure des appareils de mesures, phénomènes physiques et chimiques impliquées, limitations, conditions d'utilisation,...),
• Savoir appliquer les principes théoriques en utilisant les techniques analytiques étudiées au travers de différentes manipulations et pouvoir faire la connexion entre la théorie et la pratique.

• Chapitre d'introduction/de rappel :
  • la classification des méthodes analytiques,
  • les étapes d'une analyse (choix de la méthode, échantillonnage, préparation, analyse et interprétation des résultats),
  • les calculs d'incertitudes,
  • l'évaluation des mérites d'une technique (Sensibilité, Spécificité - Sélectivité, Exactitude, Précision, Zone de linéarité, Limite de détection et de quantification, Domaine dynamique linéaire) 
• Chapitre de chromatographie :
  • Principe de la chromatographie,
  • Grandeurs de rétention,
  • Equation de Van Deemter,
  • Isotherme/gradient de T° et isocratique/gradient d'élution,
  • système d'injection (manuel, automatique, boucle d'injection, split, splitless et on-column,
  • utilisation de standard interne,
  • détecteurs (FID et TCD).
• Chapitre d'électrochimie :
  • Électrodes indicatrice, électrode de référence et électrode auxiliaire,
  • Techniques potentiométriques,
  • Techniques électrogravimétriques et coulométriques,
  • Méthodes d’analyse électrogravimétriques,
  • Méthodes d’analyse coulométriques,
  • Techniques ampérométriques.
• Chapitre de spectroscopie : 
  • loi de Beer-Lambert (démonstration + limitations chimique, physique et chimique),
  • Fluorescence, SAM, SAAF, SAEF (principe + sources lumineuses, matériel optique et détecteurs)
  • Effet du solvant (bathochrome, hypsochrome, hypochrome et hyperchrome)
  • Élargissement des raies (effet Doppler, Lorentz et Stark)

Objectif 1. Reconnaitre les différents constituants des appareils de mesures utilisés lors des laboratoires

Objectif 2. Expliquer les principes des techniques d’analyses utilisées lors des laboratoires.

Objectif 3. Manipuler en laboratoire des produits chimiques en respectant : a. L’utilisation de l’équipement de protection individuel (EPI), b. Les règles de sécurité, c. Les bonnes pratiques de laboratoire, d. Les règles de récupération des produits (pour l’évacuation et/ou le traitement).

Objectif 4. Établir un mode opératoire détaillé (incluant les volumes de prise, les masses de prise et les facteurs de dilution) permettant d’effectuer le dosage d’un analyte recevant l’entièreté des informations suivantes : a. Une estimation de la concentration de l’analyte dans l’échantillon, b. La technique d’analyse à utiliser, c. Les conditions expérimentales indispensables à l’obtention d’un résultat fiable (par exemple la nécessité de travailler en milieu acide, d’utiliser de l’eau distillée ou de l’eau ultra pure…), d. La gamme linéaire de la technique pour cet analyte, e. La méthode à utiliser pour le dosage (i.e. réalisation d’une droite d’étalonnage et/ou d’ajouts dosés).

Objectif 5. Calculer les incertitudes absolues liées à la préparation des solutions en recevant l’entièreté des informations suivantes : a. Les volumes de prise, b. Les masses de prise, c. Les volumes de matras, d. L’incertitude absolue liée à chacune des données précitées.

Objectif 6.Appliquer les formules permettant de calculer l’incertitude statistique liée à l’utilisation d’une droite d’étalonnage ou d’ajouts dosés.

Objectif 7.Savoir calculer la concentration d’un échantillon en recevant l’entièreté des informations suivantes : a. Les données permettant la mise en place d’une droite d’étalonnage ou d’un ajout dosé (i.e. la concentration des étalons et le signal mesuré pour chaque étalon) b. Le signal mesuré pour l’échantillon, c. Le facteur de dilution de l’échantillon.

Manipulations détaillées dans le manuel de laboratoire (disponible sur le campus numérique):

Manipulation 1 : Dosage du cuivre par spectroscopie d’absorption moléculaire.

Manipulation 2 : Spectrophotométrie d’absorption moléculaire dans le visible(SAM): - a. Spectrophotométrie d’absorption moléculaire (visible) : dosage du manganèse(II) après oxydation en permanganate. - b. Dosage du fer par formation d’un complexe de chélation avec l’orthophénanthroline.

Manipulation 3 : Spectrophotométrie d’émission(SEA) ou d’absorption atomique de flamme(SAAF) : dosage du potassium.

Manipulation 4 : Détermination de la demande chimique en oxygène(DCO).

Manipulation 5 :: Fluorimétrie : - a. Dosage de l’aluminium. - b. Dosage de la quinine dans une boisson.

Manipulation 6 : Initiation à la chromatographie en phase gazeuse(GC).

Manipulation 7 : Dosage des parabènes par HPLC.

Manipulation 8 : Dosage de l’éthanol dans le vin ou la bière par « Headspace » statique et chromatographie en phase gazeuse.

Manipulation 9 :Dosage des ions chlorure. - a. Par chromatographie ionique - b. Par dosage potentiométrique

Manipulation 10 :Dosage de l’eau par la méthode de Karl Fischer.

Manipulation 11 : Électrodéposition (V contrôlé et V non contrôlé).

Manipulation 12 : Potentiométrie avec utilisation d’une électrode spécifique : dosage des fluorures.

Manipulation 13 : Dosage de l’azote protéique par la méthode de Kjeldahl.

Les laboratoires permettent d'illustrer les concepts vus en cours. L'apprenant dispose (via le campus numérique), d'un manuel de laboratoire lui permettant, avant son arrivée au laboratoire , de préparer la manipulation prévue pour la journée ce qui implique :

• qu'il puisse citer les étapes clefs de la méthode d'analyse :
  • préparation des solutions stocks,
  • conditions de laboratoire décrites dans le manuel de laboratoire (utilisation de catalyseur, pH,...),
  • préparation de l'échantillon pour analyse (par droite d'étalonnage et/ou par ajouts dosés)
• qu'il puisse expliquer le principe théorique de technique utilisée (GC Headspace, CI, SAA, SAE, HPLC,SAM...)
• qu'il ait préparé son cahier de laboratoire avec les différentes étapes clefs de la manipulation avec les masses et volumes théorique qu'il a calculé,
• qu'il se soit renseigné sur les risques liés à la manipulation des réactifs et des produits.

Si l'étudiant n'a pas préparé son laboratoire, il ne sera pas en mesure d'assurer sa sécurité et celle des autres et ne sera donc pas autorisé à réaliser la manipulation (sanctionnée par un zéro).

Comprendre et expliquer les techniques vues en cours (chromatographie, spectroscopie et electrochimie).

Savoir les limites d'utilisations de ces techniques, l'impact des conditions expérimentales,...

L'étudiant est capable : 

• D'expliquer/refaire les techniques analytiques vue en cours,
• D'établir le protocole d’une méthode analytique par le choix approprié des techniques,
• D’utiliser judicieusement les outils statistiques.