Chimie organique
Licence Sciences de la Terre Parcours Sciences de la Terre, de l'Univers et de l'environnement
Description
Objectif de l'UE
Cette UE a pour but de donner à des étudiants scientifiques ne se destinant pas à des études en chimie une solide introduction à la chimie organique, qui pourra faciliter leurs interactions avec des chimistes dans leur parcours professionnel futur.
La pédagogie adoptée repose sur l’évolution historique de la vision des molécules organiques ainsi que de leur réactivité. Dans un premier temps, des règles simples sur la structure et la forme des molécules permettrons aux étudiants d’aborder la chimie organique de manière globale sans avoir recours à un apprentissage « par cœur ».
Ensuite nous passons en revue les principales molécules organiques simples comme les hydrocarbures en mettant en avant des aspects utiles au public visé comme les matériaux moléculaires pour l’électronique ou la photonique (pour les physiciens) et la chimie du pétrole, formation, utilisation, aspects environnementaux (pour les étudiants en science de la Terre).
Contenu des enseignements
• Introduction à la chimie organique : évolution historique de la chimie organique de 1800 à nos jours.
• Structure spatiale des molécules organiques : représentation et visualisation des molécules organiques de la feuille de papier à la représentation 3D, méthodes d’analyse de base, isoméries.
• Structure électronique des molécules organiques : du modèle de Lewis aux orbitales moléculaires, effets inductif et mésomère.
• Les hydrocarbures : alcanes, alcènes, alcynes et composes aromatiques. Pour chaque type nous étudierons leurs propriétés physico-chimiques, leur nomenclature, leur réactivité et leur importance dans l’industrie chimique de base. Les exemples seront tirés de la chimie du pétrole et des molécules pour l’électronique moléculaire et la photonique.
Compétences visées
Aspects disciplinaires
• Représenter en 2D et en 3D les molécules organiques, connaître les principales fonctions, les différentes isoméries.
• Connaître les méthodes de caractérisation des molécules organiques (analyse élémentaire, spectroscopies infra-rouge, ultra-violette, de photoélectrons, microscopie à effet tunnel, spectrométrie de masse).
• Maîtriser les structures électroniques des molécules organiques.
• Comprendre et prévoir les transformations chimiques les plus significatives impliquant les fonctions organiques principales.
Aspects pluridisciplinaires
• Acquérir le vocabulaire et les concepts de la chimie organique pour dialoguer avec des chimistes lors de la vie professionnelle future de l’étudiant.
• Appliquer les concepts de la chimie organique pour comprendre l’industrie du pétrole (formation, séparation des constituants, utilisation à l’échelle industrielle, aspects environnementaux avec l’analyse des pollutions).
• Appliquer les concepts de la chimie organique en science des matériaux (relations structure-fonction, microscopies à résolution atomique, photonique).
• Développer une démarche théorique (proposer un modèle, comprendre un modèle, savoir faire des hypothèses).
• Être capable de rechercher et d’acquérir des connaissances par soi-même et en utilisant les ressources disponibles avec un esprit critique.