Descriptif

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 de plus par rapport aux enseignements communs de CPGE (MP/PC). Les élèves qui envisagent de faire de la chimie en 3^ème 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.