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CHIMIE La chimie aujourd'hui

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En tant que discipline, la chimie est demeurée attachée à ses traditions, à des subdivisions établies depuis le xix e siècle pour la plupart, qui conservent une surprenante vitalité. Elles sont regroupées sous le titre Voies classiques. Mais toute présentation de la chimie contemporaine, et de ses avancées les plus prometteuses, doit tenir compte du tournant biologique pris par la discipline à la fin du xxe siècle : tel est l'objet du chapitre Exploration de la nature. Et, surtout, la chimie d'aujourd'hui est d'ores et déjà celle de demain. Le chapitre Innovation présente ainsi, réunies par thèmes, les sous-disciplines existantes, robustes, ayant déjà fait la preuve de leur dynamisme, qui se désignent d'elles-mêmes à toute prospective.

Cet état des lieux de la chimie montre un ensemble cohérent, mais bigarré et mouvant. Quant aux acteurs, les chimistes, ils se partagent entre une poignée d'éclaireurs aventureux et de gros bataillons venus occuper les territoires qu'ont définis quelques pionniers. Il est de bonne gestion, tant du côté de la science que de celui de l'industrie, de ne négliger aucun des deux groupes, sous peine de stérilité.

Les indications bibliographiques permettront aux lecteurs désireux d'en savoir davantage de rassembler une première documentation de qualité.

Voies classiques

Chimie minérale

Le territoire de la chimie minérale englobe l'ensemble des éléments de la classification périodique hormis le carbone ; c'est dire sa richesse potentielle. L'un des axes de recherche féconds est la conception de composés ayant des liaisons multiples entre deux atomes d'un même élément, par exemple une liaison triple silicium-silicium ou une liaison quintuple uranium-uranium. Franck Albert Cotton (1930-2007) a mis à son actif de telles réalisations.

De fait, l'analogie avec les molécules de la chimie organique guide souvent les minéralistes. La problématique du mécanisme des réactions, la caractérisation d'intermédiaires réactionnels, radicalaires en particulier, sont exploitées. Ainsi, la chimie minérale suit la chimie organique, avec un décalage de parfois quelques décennies.

Le raisonnement analogique se base sur une relation verticale dans le tableau périodique : par exemple, remplacement du carbone par le silicium. Il tire parti d'une relation diagonale et d'électronégativités comparables : par exemple, remplacement du carbone par le phosphore, conduisant, entre autres, à la préparation de phospha-alcènes R1P=CR2R3 qui sont ensuite polymérisés ; ou encore analogues P=N de liaisons C=C. Il exploite la notion de systèmes isoélectroniques pour élaborer des édifices moléculaires avec des paires d'atomes bore-azote à la place de paires carbone-carbone. Des notions qui servirent de moteurs à la chimie organique des années 1960, comme l'élaboration de systèmes à délocalisation électronique aromatique ou au contraire antiaromatique, font aussi florès.

Une bonne part des avancées de cette sous-discipline lui vient d'applications telles que la conception et l'obtention de nouveaux matériaux présentant divers types de magnétisme ou ayant d'intéressantes propriétés optoélectroniques, de polymères de types inédits, de films minces.

Chimie organique

Au contact de la biochimie

La chimie organique est celle des composés du carbone : sa richesse, la profusion des formes moléculaires concevables et matérialisables, vont bien au-delà des molécules qu'on trouve dans les organismes. Les seules limites sont celles de son propre imaginaire.

Dans la mythologie grecque, Dédale fabriquait de savantes machines, comme celle qui permit à Icare de voler. Comme lui, les organiciens inventent et réalisent des daidala moléculaires. Aujourd'hui, elles sont de l'ordre du nanomètre pour la taille, et du ressort[...]

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Écrit par

  • Pierre LASZLO : professeur honoraire à l'École polytechnique et à l'université de Liège (Belgique)

Classification

Pour citer cet article

Pierre LASZLO, « CHIMIE - La chimie aujourd'hui », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le . URL :

Médias

William Knowles, Prix Nobel de chimie 2001

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William S. Knowles (à gauche) recevant le prix Nobel de chimie du roi Charles XVI Gustave de Suède…

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Linus Carl Pauling et ses modèles moléculaires

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Linus Carl Pauling (1901-1994), chimiste américain, Prix Nobel de chimie en 1954 pour ses travaux…

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Cercle d'atomes de fer

Cercle d'atomes de fer

Courtesy IBM Research, Almaden Research Center

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Cercle, dit «corral quantique», de 48 atomes de fer sur une surface de cuivre, vu au microscope à…

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Autres références

  • ACIDES & BASES

    • Écrit par Yves GAUTIER, Pierre SOUCHAY
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    Un acide est un corps capable de céder un ou des protons (une particule fondamentale chargée d'électricité positive) et une base est un corps capable de capter un ou des protons. Chacun a ses caractéristiques. Les acides ont une saveur aigre (l'adjectif latin acidus signifie « aigre[...]

  • AIR, élément

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    Ces deux notions, en principe complémentaires et réciproques, ne le sont pas en fait. Certes, les deux tendances à l'analyse et à la synthèse s'opposent, la première visant à couper les entités chimiques en petits morceaux et la seconde se donnant pour objectif la reconstruction des ensembles mis à[...]

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    « C'est dans les cas situés au-delà de la règle que le talent de l'analyste se manifeste. L'important, le principal est de savoir ce qu'il faut observer. » Edgar Allan Poe (Histoires extraordinaires, 1844)

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