Recherche avancée
Libres Savoirs >> Sciences pour l'ingénieur
Responsable :

Douglas RUTLEDGE
  

Equipe Pédagogique :
Hervé THIS
Christian DUCAUZE

Niveau : Graduate

Langue du cours : Français

Période : Automne

Nombre d'heures : 40

Crédits ECTS : 5
LS_APT_6211 Bases théoriques de la chimie analytique
Ressources Pédagogiques :
- Introduction à la mécanique quantique
Dans ce cours, proposé par Hervé This, le problème de l’atome d’hydrogène est formulé en termes d’équations aux dérivées partielles. Il s’agit d’une première approche qui précède un formalisme mathématique plus général introduit ensuite dans le cours de mécanique quantique pour construire le modèle.

- Cours de mécanique quantique
Proposé par Christian J. Ducauze et Hervé This, ce cours montre l’efficacité du formalisme mathématique introduit par Heisenberg et Schrödinger pour construire le modèle théorique et pour être en mesure de l’appliquer ensuite, en particulier à l’étude de spectres. Il illustre ainsi le fait qu’un modèle est bâti à partir d’observations expérimentales et validé parce qu’il permet de les prévoir.
Un premier chapitre d’introduction générale replace dans son contexte historique le modèle de la mécanique quantique, tel qu’il est ensuite présenté dans les 5 chapitres suivants.

- Approche chimiométrique des résultats d’une analyse
Ce chapitre de cours, proposé par Christian J. Ducauze et Arlette Baillet-Guffroy, est une réflexion sur le trajet qu’il faut suivre pour élaborer une donnée analytique à partir des résultats d’une analyse. Il constitue une excellente initiation à la pratique de la chimiométrie.

- Choix et validation d’une méthode d’analyse
Dans ce chapitre, Christian J. Ducauze, Arlette Baillet-Guffroy et Thanh X. Bui présentent les principaux critères sur lesquels on peut fonder le choix d’une méthode d’analyse, puis l’étude à mener pour être en mesure de valider la méthode choisie et de mettre en place un contrôle interne de la qualité des analyses.

- Optimisation de la collecte des données
Christian J. Ducauze et Thanh X. Bui présentent dans ce chapitre quelques-unes des stratégies possibles pour collecter des données, en insistant plus particulièrement sur l’intérêt de la méthodologie des plans d’expériences, sur son fondement théorique et sa mise en œuvre pratique.

- Introduction à l’étude des méthodes spectrométriques
Proposé par Christian J. Ducauze et Arlette Baillet-Guffroy, ce cours rappelle quelques bases théoriques utiles à la compréhension des méthodes spectrométriques.

- Spectrométries de l’atome
Ce cours, proposé par Christian J. Ducauze, Hervé This et Thanh Xuan Bui, est une introduction à l’étude des spectrométries atomiques. Dans le prolongement du cours de mécanique quantique, il montre comment déterminer les niveaux énergétiques d’un atome, les transitions énergétiques possibles entre ces niveaux et prévoir ainsi l’allure du spectre atomique obtenu.

- Spectroscopies moléculaires : spectres électroniques et spectres de vibrations
Proposé par Christian J.Ducauze, Arlette Baillet-Guffroy et Douglas N. Rutledge, ce cours est une introduction à l’étude des spectroscopies de la molécule. Il insiste tout particulièrement sur leurs principes, montre l’intérêt de chacune et donne quelques indications sur sa mise en œuvre.
Les spectrométries UV Visible et infrarouge sont essentiellement abordées mais aussi, plus succinctement, les spectrométries de fluorescence, de phosphorescence et la spectrométrie Raman.

- Résonance magnétique nucléaire
Ce cours de Résonance Magnétique Nucléaire (RMN) est proposé par Christian J. Ducauze et Douglas N. Rutledge, avec la participation de Hervé This pour le troisième chapitre (RMN 3) qui constitue une application du cours de mécanique quantique, démontre la validité de cette théorie et prouve l’efficacité du formalisme mathématique choisi pour prévoir un spectre de RMN.
Le premier chapitre (RMN 1) présente le modèle théorique qui été élaboré pour donner une interprétation du phénomène de résonance magnétique nucléaire, le deuxième chapitre (RMN 2) essayant quant à lui de faire brièvement comprendre la richesse de l’information chimique contenue dans un spectre.

Contenu détaillé :

- Introduction à la chimie analytique : concepts, démarche et méthodes
(C.J. Ducauze) 2 h

- Mécanique quantique
- Introduction à la mécanique quantique (H. This) -4 h
- Cours de mécanique quantique (C.J. Ducauze et H. This) 8 h

- Chimiométrie
- Approche chimiométrique des résultats d’une analyse (C.J. Ducauze et A.Baillet-Guffroy) 1 h 30
- Choix et validation d’une méthode d’analyse (C.J. Ducauze, A.Baillet-Guffroy et T.X. Bui) 3 h
- Optimisation de la collecte des données (C.J. Ducauze et T.X. Bui) 3 h

- Spectrométries
- Introduction à l’étude des méthodes spectrométriques (C.J. Ducauze et A. Baillet-Guffroy) 1 h 30
- Introduction à l’étude des spectrométries de l’atome : niveaux énergétiques de l’atome et transitions permises (C.J. Ducauze, H. This et X.T. Bui) 1 h 30
- Spectroscopies moléculaires : spectres électroniques et spectres de vibrations (C.J. Ducauze, A. Baillet-Guffroy et D.N. Rutledge) 3 h

- Résonance magnétique nucléaire
- Concepts de base en RMN (C.J. Ducauze et D.N. Rutledge) 6 h
- La spectrométrie de RMN (C.J. Ducauze et D.N. Rutledge) 3 h
- Etude et calcul de quelques spectres de RMN (C.J. Ducauze, D.N. Rutledge et H. This) 3 h

Dernière mise à jour : Friday 5 November 2010

© AgroParisTech 2017 - Réalisé par Winch Communication