Chimie.
Chimie physique
1. Mécanique quantique :
- axiomatique et formalisme ;
- étude des mouvements simples d'une particule ;
- particule dans un puits de potentiel ;
- rotateur plan, rotateur spatial ;
- oscillateur harmonique ;
- atome d'hydrogène.
2. Liaisons chimiques :
- modèle de Lewis, liaisons de valence, théorie des orbitales moléculaires, théorie des bandes.
3. Spectroscopies :
- interaction rayonnement-matière : absorption, émission, diffusion ;
- moment de transition : règles de sélection ;
- spectroscopie atomique : niveaux d'énergie d'un atome à un ou plusieurs électrons... Action d'un champ magnétique ;
- spectroscopie moléculaire : spectres de rotation, de vibration ; transitions électroniques ;
- spectroscopies de résonance : RMN ; RPE.
4. Notions de cristallographie : cristallographie géométrique ; diffraction des rayons X et des électrons : loi de Bragg.
5. Thermodynamique des systèmes non réactifs :
- premier principe ;
- deuxième principe, entropie, potentiel thermodynamique ;
- gaz parfait, gaz réel. Transformations réversibles ;
- changement d'état des corps purs. Solutions idéales, solutions réelles ;
- diagrammes de phases.
6. Thermodynamique chimique : potentiel chimique, équilibres.
7. Cinétique chimique. Catalyse.
8. Electrochimie : phénomènes aux électrodes et physico-chimie des solutions.
9. Photochimie : production et désactivation des états excités.
Chimie moléculaire
Chimie inorganique :
1. Structure électronique de l'atome, classification périodique, évolution des propriétés dans la classification périodique.
2. La molécule : structure électronique, liaisons, groupe ponctuel de symétrie.
3. Le solide cristallin : ionique, métallique, moléculaire et covalent.
4. Méthodes d'étude du solide cristallin.
5. Les grandes familles : le bloc s, le bloc p, le bloc d.
6. Les complexes des métaux de transition et de leurs ions.
L'accent sera mis sur l'importance de la structure électronique de l'élément, de la molécule et du solide dans l'étude des propriétés chimiques et physiques (mécaniques, optiques, électriques, magnétiques) des divers éléments et de leurs composés, dans les applications, en physique, en biologie, en catalyse et dans les grandes chaînes de production industrielle.
Chimie organique :
1. Stéréochimie, mécanismes réactionnels, détermination de structures par les méthodes spectroscopiques (RMN, IR).
2. Fonctions organiques simples.
3. Réactivité en chimie organique.
4. Notions de chimie organométallique.
5. Synthèse asymétrique.
6. Les polymères.
Manipulation de chimie
Un sujet de manipulation de chimie est proposé aux candidats. Une bibliothèque d'ouvrages et revues de chimie est mise à leur disposition.
La manipulation consiste à élaborer, caractériser ou étudier diverses propriétés de composés chimiques. Les moyens classiques d'un laboratoire d'enseignement de chimie sont mis à la disposition des candidats (spectrophotomètres visibles, UV, IR, RMN réfractomètres, polarimètres, pHmètres, conductimètres, potentiomètres, polarographes, appareillages de chromatographie liquide ou vapeur).
Interrogation de chimie
Cette interrogation portera sur le programme des deux épreuves de l'écrit.
Elle a pour but d'apprécier non seulement les connaissances du candidat, mais aussi ses aptitudes à l'organisation du raisonnement scientifique et à l'exposé de ses idées. Elle se termine par un entretien.