Le cours aborde la synthèse moléculaire en partant des concepts de base de réactivité pour aller vers les applications multiples de chimie de synthèse actuelle. Tout au long de ce cours, différentes interventions, effectuées sous la forme de mini-conférences, apporte un éclairage sur divers aspects très contemporains de la recherche et de l'industrie en chimie moléculaire.

Niveau requis : Ce cours est réservé aux élèves issus des filières PC, BCPST ou ayant fait de la chimie dans leur parcours antérieur. Il est également accessible aux autres élèves ayant suivi le cours CHI431, après échange avec l'enseignant.  Prérequis pour le PA Chimie Moléculaire. 





The course covers molecular synthesis, starting with basic reactivity concepts and moving on to the many applications of today's synthetic chemistry. Throughout the course, a series of mini-conferences give a perspective on a variety of highly contemporary aspects of research and industry in molecular chemistry.

Required level: This course is dedicated to PC and BCPST students, or those who have already studied chemistry. It is also accessible for students who have taken the CHI431 course, after discussion with the teacher. Prerequisite for PA Molecular Chemistry.

 

De nombreux enjeux sociétaux, tels que la transition énergétique, la santé, l’environnement et les nouvelles technologies, posent des questions scientifiques relevant directement de la chimie. A ce titre, la chimie est une discipline qui se doit, à minima, d’être présente dans la culture générale d’un futur cadre polytechnicien.

Le cours est construit pour s’adresser à tous les élèves intéressés, sans prérequis de plus par rapport aux enseignements communs de CPGE (MP/PC). Les élèves qui envisagent de faire de la chimie en 3ème année, et par la suite, trouveront dans ce cours de nouvelles notions, fondamentales pour la poursuite de leur apprentissage en chimie moléculaire et en chimie des matériaux. Les autres élèves s’enrichiront d’une culture scientifique générale et rigoureuse qui pourra leur être d’une grande utilité pour d’autres disciplines comme la biologie ou la physique moléculaire.     

En s’appuyant sur des notions de base de la mécanique quantique, vues en tronc commun, la théorie des orbitales moléculaires sera présentée. Elle servira ensuite de colonne vertébrale à ce cours pour construire les outils utiles à la compréhension de la structure électronique des molécules et des solides unidimensionnels, ainsi que de leur réactivité et de certaines propriétés. Cet enseignement sera illustré en mettant l’accent sur la place et l’importance des petites molécules, telles que N2, CO2 ou CH4, dans la transition énergétique.

 




Various social issues, such as energy transition, health, environment and new technologies, raise scientific questions directly related to chemistry. For that reason, chemistry is a field, that should, at the very least, be part of the general culture of a future polytechnician executive.

This course is made to address all students interested, without additional prerequisites compared to common courses of CPGE (MP/PC). Students who consider doing chemistry for their 3rd year will find in this course new notions, which are fundamental for the further learning of molecular and materials chemistry. Other students will broaden their scientific general culture which will be useful in other fields such as biology or molecular physics.

By relying on the basic notions of quantum mechanics, seen in the common course, the molecular orbital theory will be presented. It will then be used as the backbone of this course to build the tools needed for the understanding of the electronic structure of molecules and one dimensional solids. It will be illustrated by focusing on the place and importance of small molecules, such as N2, CO2 or CH4, in energy transition.

Ce cours constitue une introduction aux sciences des matériaux, domaine majeur de l'innovation dont les applications sont nombreuses : la mobilité et les transports, la conversion et le stockage de l’énergie, les technologies de l’information, la santé et les biotechnologies, l'environnement…

Les objectifs sont de décrire les problématiques actuelles du domaine et, sur un plan plus fondamental, de montrer le lien existant entre la structure chimique des matériaux, et leurs propriétés optimisées pour des applications ciblées. La mise en œuvre de matériaux repose donc sur la compréhension des mécanismes de synthèse et sur la maîtrise des procédés de mise en œuvre qui seront largement illustrés.

Ce cours est divisé en deux grandes parties d’égales importances focalisées d’une part sur les matériaux inorganiques (notamment les oxydes à propriétés remarquables), et d'autre part les polymères fonctionnels. Le cours est illustré de nombreux exemples permettant de comprendre l'importance du domaine des sciences des matériaux dans notre monde d'aujourd'hui, et pour appréhender les défis de demain.




This course constitutes an introduction to materials science, a major field of innovation of which applications are numerous: mobility and transportation, energy conversion and storage, information technology, health and biotechnology, the environment...

The objectives are to describe current issues in the field and, on a more fundamental level, to show the link between the chemical structure of materials and their optimized properties for targeted applications. The use of materials thus depends on an understanding of the mechanisms of synthesis, and on mastery of the processes used, which will be amply illustrated.

The course is divided into two main sections of equal importance, focusing on inorganic materials (especially oxides with remarkable properties) and functional polymers. The course is illustrated by numerous examples, enabling us to understand the importance of materials science in today's world and to grasp the challenges of tomorrow.

CHI472A/B/C

Les modules expérimentaux de chimie proposent de s’initier à la démarche scientifique et expérimentale en chimie, en se familiarisant avec les techniques couramment utilisées au laboratoire pour la préparation et la valorisation de molécules d'intérêt. Les MODALs sont directement inspirés de projets de recherches émanant des laboratoires du département de chimie, dans les domaines de la chimie organique, organométallique, analytique et des matériaux.

Plusieurs thématiques sont proposées pour ces modules :

- Synthèse organique et interfaces biologiques

- Chimie pour l'énergie et le développement durable 

- Matériaux innovants 

Ces modules représentent le meilleur moyen de mettre en application les connaissances théoriques préalablement acquises en cours et d’appréhender le travail de recherche en chimie en confrontant la théorie à la pratique. Ils ouvrent également les portes de la recherche fondamentale grâce aux sujets proposés, en laissant une place non négligeable aux expériences exploratoires.

N'hésitez pas à contacter et rencontrer les chercheurs des laboratoires de chimie, et découvrir leurs projets :

- Laboratoire de Synthèse Organique: LSO

- Laboratoire de Chimie Moléculaire: LCM

- Laboratoire de Physique de la Matière Condensée: LPMC




CHI472A/B/C

The experimental chemistry modules offer to learn the scientific and experimental approach in chemistry, by familiarizing the techniques commonly used in the laboratory for the preparation and the enhancement of molecules of interest. MODALs are directly inspired by research projects from the laboratories of the Department of Chemistry, in the fields of organic chemistry, organometallic, analytical and materials.

Several themes are proposed for these modules:

- Organic synthesis and biological interfaces

- Chemistry for energy and sustainable development

- Innovative materials

These modules are the best way to apply the theoretical knowledge previously acquired during courses, and to understand the research work in chemistry by comparing theory with practice. They also open the doors of basic research through the proposed subjects, leaving a significant place for exploratory experiments.

Do not hesitate to contact and meet researchers in laboratories to discover projects or if you are interested by a particular project:

- Laboratoire de Synthèse Organique: LSO

- Laboratoire de Chimie Moléculaire: LCM

- Laboratoire de Physique de la Matière Condensée: LPMC

CHI472A/B/C

Les modules expérimentaux de chimie proposent de s’initier à la démarche scientifique et expérimentale en chimie, en se familiarisant avec les techniques couramment utilisées au laboratoire pour la préparation et la valorisation de molécules d'intérêt. Les MODALs sont directement inspirés de projets de recherches émanant des laboratoires du département de chimie, dans les domaines de la chimie organique, organométallique, analytique et des matériaux.

Plusieurs thématiques sont proposées pour ces modules :

- Synthèse organique et interfaces biologiques

- Chimie pour l'énergie et le développement durable 

- Matériaux innovants 

Ces modules représentent le meilleur moyen de mettre en application les connaissances théoriques préalablement acquises en cours et d’appréhender le travail de recherche en chimie en confrontant la théorie à la pratique. Ils ouvrent également les portes de la recherche fondamentale grâce aux sujets proposés, en laissant une place non négligeable aux expériences exploratoires.

N'hésitez pas à contacter et rencontrer les chercheurs des laboratoires de chimie, et découvrir leurs projets :

- Laboratoire de Synthèse Organique: LSO

- Laboratoire de Chimie Moléculaire: LCM

- Laboratoire de Physique de la Matière Condensée: LPMC




CHI472A/B/C

The experimental chemistry modules offer to learn the scientific and experimental approach in chemistry, by familiarizing with the techniques commonly used in the laboratory for the preparation and enhancement of molecules of interest. MODALs are directly inspired by research projects from the laboratories of the Department of Chemistry, in the fields of organic chemistry, organometallic, analytical and materials.

Several themes are proposed for these modules:

- Organic synthesis and biological interfaces

- Chemistry for energy and sustainable development

- Innovative materials

These modules are the best way to apply the theoretical knowledge previously acquired during courses, and to understand the research work in chemistry by comparing theory to practice. They also open the doors of basic research through the proposed subjects, leaving a significant place for exploratory experiments.

Do not hesitate to contact and meet researchers in laboratories to discover projects or if you are interested by a particular project:

- Laboratoire de Synthèse Organique: LSO

- Laboratoire de Chimie Moléculaire: LCM

- Laboratoire de Physique de la Matière Condensée: LPMC