Ma thèse, intitulée « Réorienter la chimie par la définition de l'équation de réaction à orientation expérimentale », est disponible en téléchargement ici au format PDF (lien, texte en allemand).

Avec le recul, j'ai recensé dans cette thèse tous les aspects essentiels à la description d'une préparation chimique. Ce travail peut donc servir de base à la consignation du déroulement d'une telle préparation à l'aide d'un formulaire. Seules les différentes méthodes de séparation chimique nécessitent encore une systématisation plus approfondie. Je développe actuellement un logiciel/site web permettant d'enregistrer les protocoles de procédés grâce à l'intelligence artificielle. Le site web devrait être publié ici dans les prochaines semaines.

Pour que des substances réagissent, elles doivent (1) être chimiquement compatibles et (2) réagir entre elles. La plupart des réactions chimiques ont lieu en solution/liquide, où les substances semblent réagir facilement. Une question secondaire importante de la thèse portait donc sur la manière d'imaginer un liquide idéal et la transition entre l'état solide et l'état liquide. Ma vision, certes légèrement déformée, de la substance idéale contenant le liquide idéal comme phase, est la suivante :

À l’état solide, les particules forment des liaisons intermoléculaires qui les maintiennent en place au sein du réseau cristallin compact, et donc d’énergie minimale.

Lorsque la température augmente, les particules vibrent de plus en plus intensément au sein de leurs liaisons, augmentant ainsi la probabilité de rupture de ces dernières.

Lors de la transition entre l’état solide et l’état liquide, la température élevée provoque la rupture d’un si grand nombre de liaisons que le réseau se désintègre en de nombreux petits sous-réseaux. Ces sous-réseaux se mettent à tourner dans le liquide et absorbent une partie de l’énergie. C’est ainsi que la symétrie de translation, observée dans les cristaux à l’état solide par diffraction des rayons X, disparaît dans les liquides. Simultanément, le nombre de particules voisines est conservé grâce à la structure cristalline, comme le montrent les études aux rayons X. Cette image du liquide comme un agrégat de cristaux illustre également pourquoi, sous l’effet de la gravité, un liquide tend toujours à occuper tout l’espace disponible.

La formation et la rupture des liaisons sont très rapides, ce qui explique l'instabilité des cristaux en rotation. De nouveaux cristaux se forment constamment à différents endroits et, par interaction avec d'autres cristaux, présentent des sens de rotation différents. Cette image, bien qu'inattendue, est utile pour comprendre le mouvement brownien.

Comme expliqué dans la thèse, le principe chimique « qui se ressemble s'assemble » implique l'existence de différents types de liaisons intermoléculaires (liaisons hydrogène, forces de van der Waals, liaisons entre dipôles durs ou mous, et liaisons entre systèmes aromatiques, etc.).

Lors du passage à la phase gazeuse, toutes les liaisons avec les particules voisines sont rompues. Ainsi, comme dans un gaz parfait, la particule peut se déplacer librement dans l'espace, et aucune liaison permanente ne se forme au contact d'autres particules en raison des vitesses élevées en jeu.

Ce concept permet de comprendre les processus de transport dans le solvant lors d'une réaction chimique. L'étude de ce sujet est essentielle pour la modélisation standardisée des paramètres d'une réaction chimique ou d'une opération de séparation.

Grâce à l'aide de l'IA (ChatGPT, Claude-Code), j'ai pu créer un modèle statistique et thermodynamique généralisé à partir du modèle pictural présenté ci-dessus, après quelques détours mineurs. ChatGPT s'est avéré particulièrement utile lors de la phase initiale, comme vous pourrez le constater dans l'historique de conversation suivant (lien, texte en allemand). L'agent IA de Claude-Code a été particulièrement précieux pour la création :

• de la page d'apprentissage (lien, texte en allemand),
• de la page de calcul (lien, texte en allemand) et
• de la visualisation de la substance idéale (modèle de réseau de la substance idéale - lien, texte en allemand).

Une fois l'euphorie initiale retombée, je devrai analyser systématiquement les données générées. Actuellement (7 juin 2026), je n'ai pas la disposition d'esprit nécessaire pour cela – un sentiment que j'éprouve souvent après avoir utilisé l'IA.^{[goole-translated]}

Dr. Dieter Porth
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