Le cours aborde la synthèse moléculaire en partant des concepts de base de réactivité. Tout au long de ce cours, différentes interventions, effectuées sous la forme de mini-conférences, donnent des éclairages sur divers aspects très actuels 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. 

Langue du cours : Français

Credits ECTS : 5




This curse is mainly based on reactivity to understand the molecular processes and to build complex molecules. All along this curse, some short presentations will be given by academics or industrials in order to give highlights on modern concerns in 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 propose d’établir et de renforcer les bases fondamentales et rationnelles de cette discipline et de les illustrer par de nombreuses applications, notamment dans le domaine de l’énergie. Il est construit pour s’adresser à tous les élèves intéressés, sans prérequis. 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.

 

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.

Les modules expérimentaux de chimie proposent de s’initier à la démarche scientifique et de se familiariser avec les diverses techniques couramment utilisées au laboratoire pour la préparation de molécules d'intérêt, à travers une variété de manipulations concernant les domaines de la chimie organique et organométallique.

Ces modules représentent le meilleur moyen de mettre en application les connaissances théoriques préalablement acquises et d’appréhender le travail de recherche en chimie en confrontant la théorie à la pratique.

Les modules expérimentaux de chimie proposent de s’initier à la démarche scientifique et de se familiariser avec les diverses techniques couramment utilisées au laboratoire pour la préparation de molécules d'intérêt, à travers une variété de manipulations concernant les domaines de la chimie organique et organométallique.

Ces modules représentent le meilleur moyen de mettre en application les connaissances théoriques préalablement acquises et d’appréhender le travail de recherche en chimie en confrontant la théorie à la pratique.