Descriptif
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 aux expériences exploratoires.
Objectifs pédagogiques
Ce module vise à s’initier et approfondir les techniques expérimentales utilisées en chimie grâce à la participation des élèves à des travaux de recherches en cours dans les laboratoires du Département de Chimie. Parmi les différentes techniques de manipulation qui pourront être abordées durant ces travaux pratiques, vous rencontrerez :
➤ Des réactions sous atmosphère inerte, méthodes de synthèse organique et organométallique
➤ Suivi d’avancements des réactions par chromatographie sur couche mince
➤ Travail sur "Schlenk line" et en boite à gants
➤ Les techniques de séparation et de purification de petites molécules : extraction, purification par distillation, cristallisation, chromatographie
➤ Les techniques d'électrochimie
➤ L'analyse structurale de molécules organiques par résonance magnétique nucléaire, spectrométrie de masse, diffractométrie aux rayons X, spectroscopies infrarouge, UV et polarimétrie, luminescence, absorption, diffusion
➤ Synthèse de matériaux: nanoparticules par chimie des colloïdes, verres en couches minces par des techniques de chimie douce (chimie par voie sol-gel), verres et céramiques par réactions en fours hautes températures
➤ Mise en œuvre de caractérisations structurales de matériaux (diffraction des rayons X, microscopie électronique à balayage ou en transmission)
➤ Mesure de propriétés physiques de matériaux, notamment dans le domaine de l’optique et du transport (caractère conducteur ou semi-conducteur)
effectifs minimal / maximal:
2/16Diplôme(s) concerné(s)
Pour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Suivre au moins un des 3 cours de chimie proposés en 2ème année (CHI421, CHI431 ou CHI451).
Format des notes
Numérique sur 20Littérale/grade réduitPour les étudiants du diplôme Titre d’Ingénieur diplômé de l’École polytechnique
Vos modalités d'acquisition :
L’évaluation tient compte des manipulations expérimentales, du rapport et de la soutenance. La note de l’encadrant est prise en compte.
L'UE est acquise si Note finale >= 10- Crédits ECTS acquis : 6 ECTS
Le coefficient de l'UE est : 13
La note obtenue rentre dans le calcul de votre GPA.
La note obtenue est classante.
Pour les étudiants du diplôme Programmes d'échange internationaux
Programme détaillé
Les sujets traités sont variés et concernent des domaines divers tels que la chimie organique, organométallique, analytique et des matériaux.
- Synthèse organique et interfaces biologiques : Développement de nouvelles méthodes de synthèse, la catalyse, la synthèse totale, ou la chimie médicinale en vue de la production de molécules d'intérêt biologique.
- Chimie pour l'énergie et le développement durable : Chimie moléculaire organique et organométallique (catalyse, économie d’atomes en chimie organique, transformation de petites molécules polluantes, production d’hydrogène à partir de déchets d’origine alimentaire), chimie analytique pour l’environnement (analyses de matrices complexes par spectrométrie de masse, photo-dégradation de polluants, valorisation de déchets par électrochimie) et étude de matériaux pour la dépollution et le stockage de l’énergie (batteries, photovoltaïque).
- Matériaux innovants : conception et fabrication des matériaux, caractérisations par des techniques de pointe (diffraction des rayons X, microscopie électronique…), mesure des propriétés physiques en lien avec leurs applications potentielles
Voici quelques exemples de sujets proposés ces dernières années :
➤ Synthèse d'outils moléculaires photocommutables pour le contrôle de processus biologiques par la lumière.
➤ Synthèse totale biomimétiques de substances naturelles.
➤ Développement d’une méthodologie de synthèse d’hétérocycles utilisant un dérivé d’herbicide.
➤ Synthèse de ligands de métaux et de NHC pour la catalyse
➤ Synthèse de photo-catalyseurs pour la production d’hydrogène à partir d’acide gras d’origine alimentaire
➤ Dépolymérisation de la lignine (déchets du bois) par électrochimie
➤ Analyse de matrices complexes par spectrométrie de masse
➤ Nanoparticules de terres rares multifonctionnelles : Lien entre microstructure et propriétés macroscopiques
➤ Synthèse et étude de fluides à propriétés magnétiques
➤ Elaboration de cristaux liquides inorganiques