Fondements physico-chimiques de la spectroscopie 2

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Fondements physico-chimiques de la spectroscopie 2

Présentation

  • Partie introductive : rappel des principes généraux de la spectroscopie, séparation des mouvements, utilisation et apports dans différents domaines liés à la chimie (contrôle qualité, monitoring, composition et évolution chimique des milieux terrestres et extraterrestres) ;
  • Spectroscopie de rotation : résolution classique et quantique ;
  • Spectroscopie de vibration ;
  • Spectroscopie de vibration/rotation ;
  • Spectroscopie UV/VIS : principe, nature des orbitales moléculaires impliquées ;
  • Détermination de l’activité d’une transition par application de la théorie des groupes ;
  • Spectrométrie de masse : principe et fondements qui président aux mécanismes de fragmentation ;
  • Spectroscopie RMN 13C : propriétés intrinsèques aux noyaux 13C, différences avec la spectroscopie RMN 1H, quelques schémas impulsionnels pour augmenter l’intensité des signaux et simplifier les spectres.

Objectifs

  • Savoir interpréter un spectre de rotation/vibration/ro-vibration de molécules linéaires ou symétriques
  • Connaître l’expression mathématique des niveaux d’énergie correspondants
  • Savoir déterminer la symétrie et les mouvements nucléaires d’un mode de vibration
  • Savoir déterminer qualitativement l’activité d’une transition vibrationnelles ou électronique
  • Savoir identifier la structure chimique d’un composé organique via son spectre de masse
  • Connaître les principaux mécanismes de fragmentation des molécules organiques dans un spectre de masse
  • Apprécier les différences qualitatives et quantitatives des spectres RMN 13C par rapport aux spectres RMN 1H par la connaissance des propriétés intrinsèques de leur noyau
  • Connaître les principales séquences impulsionnelles qui facilitent l’analyse d’un spectre RMN 13C

Conditions d'admission

  • Fondement physico-chimiques pour la spectroscopie 1 (S4)
  • Atomistique et liaison chimique (S4)
  • Outils pour la symétrie moléculaire (S4)

Volume horaire

  • Travaux Dirigés : 19.5h
  • Cours Magistral : 18h

Compétences visées

Connaître les éléments physico-chimiques qui permettent de comprendre la nature des signaux spectroscopiques de type IR, Raman, UV/VIS, masse et RMN,  afin de retrouver la présence d’une espèce chimique.

Compétences visées (en relation avec les compétences RNCP)

C2 - Expression et communication écrites et orales

C2.1 Se servir aisément des différents registres d’expression écrite et orale de la langue française (A).

C3 - Mise en œuvre de méthodes et d'outils du champ disciplinaire

C3.7 Aborder et résoudre par approximations successives un problème complexe (M).

C4 - Exploitation de données à des fins d’analyse

C4.3 Développer une argumentation avec esprit critique.

C5 - Identification d'un questionnement au sein d'un champ disciplinaire

C5.1 Manipuler les mécanismes fondamentaux à l'échelle microscopique, modéliser les phénomènes macroscopiques, relier un phénomène macroscopique aux processus microscopiques (M).

C5.3 Proposer des analogies, faire des estimations d'ordres de grandeur et en saisir la signification (A).

C5.6 Mobiliser les concepts essentiels des mathématiques, de la physique et de l’informatique dans le cadre des problématiques de la chimie (M).

C5.7 Mobiliser les concepts et technologies adéquats pour aborder et résoudre des problèmes dans les différents domaines de la chimie organique, inorganique et/ou de la chimie physique et analytique (M).


4 niveaux d’évaluation : Notion (l’étudiant a les connaissances de base, les notions) ; Application (l’étudiant sait faire sous supervision ou avec une autonomie modérée) ; Maîtrise (l’étudiant sait faire en autonomie complète) ; Expertise

Examens

30% contrôle continu + 70% examen

Informations complémentaires

Approfondissements possibles :

  • modules de spectroscopie théorique (M1 CPCM, M2  CPCM)
  • modules de spectroscopie expérimentale et d’analyse chimique (L3, M1 CPCM, M2 CPCM)

En bref

Crédits ECTS 4.0

Nombre d'heures 37.5

Niveau d'étude BAC +3

Type d'enseignement

  • Formation initiale

Contact(s)

Composante

Responsable(s)

CARBONNIERE Philippe


Tél : 05.59.40.78.58

Email : philippe.carbonniere @ univ-pau.fr

Lieu(x)

  • Pau