Chimie organique pour les sciences des (bio-)matériaux

5.00 crédits

30.0 h + 30.0 h

> Horaire

Enseignants

Demoustier Sophie; Glinel Karine;

Langue
d'enseignement

Français

Préalables

LEPL 1301 (Chimie 1) ou un cours équivalent
LEPL 1302 (Chimie 2) ou un cours équivalent

Thèmes abordés

Ce cours vise à introduire les bases de la chimie organique et illustre son rôle clé dans la vie quotidienne, la science des matériaux (polymères et matériaux organiques) et les sciences de la vie (biopolymères, biochimie et biomatériaux).
Les thèmes abordés sont les suivants :

Concepts fondamentaux requis à une bonne compréhension de la structure et de la réactivité de molécules et macromolécules organiques.
Le comportement chimique des principales familles de composés organiques en illustrant les relations entre la structure d’un groupe fonctionnel, ses propriétés et sa réactivité.
Matériaux organiques biologiques et synthétiques : de la chimie à la propriété fonctionnelle.
Introduction aux concepts fondamentaux de la chimie verte et aux approches durables de la synthèse de matériaux.

Acquis
d'apprentissage

A la fin de cette unité d’enseignement, l’étudiant est capable de :

Contribution du cours au référentiel du programme
Eu égard au référentiel de compétences du programme de "Bachelier en Sciences de l'Ingénieur, orientation Ingénieur civil", ce cours contribue au développement et à l'acquisition des acquis d'apprentissage suivants :

AA 1.1 : Appliquer les concepts, lois, raisonnements à une problématique disciplinaire de complexité cadrée.

Acquis d'apprentissage spécifiques au cours
A l'issue de ce cours, l'étudiant sera capable de :

comprendre les bases de la structure des composés organiques ;
identifier les différents types de réactifs (nucléophiles, électrophiles, radicaux, acides et bases) ;
reconnaître et représenter le(s) groupement(s) fonctionnel(s) des principales familles de composés organiques ;
comprendre et expliquer la structure et la réactivité des molécules organiques pertinentes pour les matériaux et les systèmes biologiques ;
comprendre et expliquer comment les constituants organiques de base déterminent certaines propriétés des macromolécules biologiques et synthétiques ;
comprendre et expliquer les concepts fondamentaux de la chimie verte et des principales stratégies pour minimiser l’impact environnemental de la synthèse de matériaux organiques.

Contenu

Concepts fondamentaux

Structure, liaisons et géométrie des molécules organiques, isomérie.
Catégories de réactifs, effets électroniques, intermédiaires réactionnels.

Structure et réactivité de quelques groupes fonctionnels

Alcènes, composés halogénés, alcools, thiols,, aldéhydes et cétones, acides carboxyliques et dérivés, amines et dérivés.

Matériaux biologiques : les constituants du vivant

Sucres, lipides, acides aminés, peptides et protéines, acides nucléiques.
Structure et fonctions biologiques de ces molécules.
Exemples de réactions organiques clés dans le métabolisme.

Matériaux organiques synthétiques

Introduction à la synthèse des polymères organiques.
Introduction aux concepts fondamentaux de la chimie verte et approches durables

Méthodes d'enseignement

Le cours est basé sur des cours magistraux, des séances d’exercices et de travaux pratiques ou de démonstrations en classe.

Modes d'évaluation
des acquis des étudiants

Les étudiants sont évalués individuellement par écrit sur base des acquis d'apprentissage décrits précédemment. Les questions porteront sur leur connaissance, leur compréhension et leur capacité à appliquer les concepts abordés au cours et durant les séances d'APE et de TP. Un test à mi-quadrimestre sera organisé et pourrait donner lieu à un bonus (acquis pour l'ensemble des sessions) pour l'examen écrit en session.

Ressources
en ligne

Les slides présentées au cours ainsi que les énoncés des séances d'exercices et de travaux pratiques sont disponibles sur le site Moodle du cours.

Bibliographie

Plusieurs ouvrages portant sur la chimie organique et la science des matériaux ou biomatériaux sont disponibles dans le catalogue de la bibliothèque des Sciences et Technologies.

Support de cours

Matériel sur le site Moodle du cours

Faculté ou entité
en charge

> FYKI

Programmes / formations proposant cette unité d'enseignement (UE)

Intitulé du programme

Sigle

Crédits

Prérequis

Acquis
d'apprentissage

Filière en Génie Biomédical

FILGBIO

Mineure en Chimie et Physique Appliquées (uniquement pour réinscription)

MINOFYKI

Filière en Chimie et physique appliquées

FILFYKI

Mineure Polytechnique

MINPOLY