L’objectif est de présenter, grâce à une démarche pragmatique et structurée les bases de la chimie inorganique moléculaire et en particulier celles régissant la chimie des complexes de coordination. La formation de ces complexes est corrélée à la connaissance de différents facteurs électroniques, stériques et structurales influençant la thermodynamique de ces système (la cinétique de ces systèmes étant traitée en M1).
Le programme s’appuiera sur une étude préalable de l’évolution des propriétés physiques et chimiques au travers de la classification périodique (configuration électronique, rayon atomique, énergie d’ionisation). L’étude des complexes inorganiques moléculaires traitera de la liaison chimique et de géométrie tridimensionnelle (interactions inter- et intra-moléculaires, liaison covalente et ionique, règles de Fajans, concept de Bent, VSEPR) associée aux différentes théories élaborées pour la décrire (théorie de Lewis, théorie des orbitales moléculaires). L’étude des propriétés physico-chimiques des complexes inorganiques telles que la couleur ou le magnétisme sera mis en relation avec la théorie du champ cristallin. Les différents concepts de l’acido-basicité (Arrhenius, Bronsted, Lux-Flood, concept généralisé) ainsi que les bases de l’oxydo-réduction (potentiel standard, diagramme de Frost, influence du pH) seront abordés pour une compréhension des réactions de substitution et d’oxydo-réduction en chimie inorganique.
Toutes ces notions seront finalement mises en pratique pour décrire la chimie des éléments des groupes 1, 13, 15 et 17.
Des travaux pratiques, s’intéressant par exemple à la synthèse de cobaltamine et leur étude par FT-IR, à la synthèse d’isomères cis-trans, à l’étude de la configuration électronique de complexes de nickel par la balance de Gouy et à l’étude des différents degrés d’oxydation du Manganèse, permettront à l’étudiant d’appréhender par l’expérience et les méthodes de caractérisation les notions traitées en cours de façon concrète.
