Chimie Générale

Ce cours de chimie générale donne au futur technicien en chaudronnerie et construction métallique les bases chimiques nécessaires pour comprendre les matériaux qu’il met en œuvre et les installations qu’il construit ou entretient. Il présente les liaisons chimiques et les grandes lois des réactions (thermochimie, cinétique, équilibre), la chimie des solutions et l’électrochimie (fondement de la corrosion et de la galvanisation), les principales techniques d’analyse du chimiste (spectrométries UV, IR, absorption atomique, plasma, masse, RMN ; chromatographies, extraction par solvant), puis des notions de chimie organique et des procédés minéraux industriels : réactifs de minéralurgie, acide sulfurique, acide phosphorique. Le contexte nigérien sert de fil conducteur : traitement du minerai d’uranium d’Arlit (lixiviation sulfurique), phosphates naturels du pays, raffinage à la SORAZ, laboratoires de contrôle des matériaux, cuves et tuyauteries anticorrosion fabriquées par les chaudronniers.

Objectifs d’apprentissage

• Relier le type de liaison chimique aux propriétés des corps.
• Calculer une enthalpie de réaction, exploiter la loi d’Arrhenius et prévoir le déplacement d’un équilibre.
• Réaliser les calculs de solutions (concentration, pH, dosage) et d’électrochimie (potentiels, piles, loi de Faraday).
• Choisir une technique d’analyse (spectrométrique ou séparative) adaptée à un problème et exploiter la loi de Beer-Lambert.
• Décrire les procédés de fabrication de l’acide sulfurique et de l’acide phosphorique et les sous-ensembles d’une unité de production.

Prérequis

Chimie du secondaire (atome, tableau périodique, mole, équilibrage des équations), mathématiques de base (logarithmes, proportionnalité).

Plan du cours

1. Leçon 1 — Liaisons chimiques, énergie, vitesse et équilibre des réactions
2. Leçon 2 — Solutions, électrochimie et chimie minérale
3. Leçon 3 — Méthodes d’analyse : spectrométrie, séparation, spectrométrie de masse et RMN
4. Leçon 4 — Chimie organique, organophosphorés et procédés industriels (acides sulfurique et phosphorique)

Modalités d’évaluation

Volume horaire : 20 h de CM, 10 h de TD, 0 h de TP inscrites à la maquette et 10 h de TPE ; 2 crédits. Les manipulations prévues par le programme (spectroscopie UV/IR, dosages acido-basiques par volumétrie et potentiométrie) sont présentées sous forme de manipulations guidées, réalisées en démonstration ou en TD de laboratoire selon les moyens disponibles. Évaluation : contrôle continu (TD, comptes rendus de manipulation, quiz en ligne) et examen terminal écrit.

Bibliographie

• P. Arnaud, Chimie physique et Chimie organique, Dunod.
• D. A. Skoog, D. M. West, F. J. Holler, S. R. Crouch, Chimie analytique, De Boeck.
• F. Rouessac, A. Rouessac, Analyse chimique : méthodes et techniques instrumentales, Dunod.
• P. Atkins, L. Jones, Principes de chimie, De Boeck.
• Techniques de l’Ingénieur, articles « Acide sulfurique » et « Acide phosphorique » (génie des procédés).