Dimorphisme. — Un même corps peut affecter deux formes
cristallines incompatibles, c’est-à-dire appartenant à des systèmes différents ou dérivant, dans un même système, de deux formes fondamentales différentes. C’est en cela que consiste le dimorphisme.
Le carbonate de chaux est dans ce cas. On le trouve en Islande sous forme de rhomboèdres volumineux ( spath d'Islande), mais il peut aussi affecter la forme de prismes droits à base rhombe. Il constitue alors la variété connue sous le nom d 'aragonite.
Le soufre fondu cristallise en prismes obliques à base rhombe ; par évaporation dans le sulfure de carbone, on l’obtient en octaèdres dérivant du prisme rhomboïdal droit.
L’acide arsénieux, suivant les circonstances de la cristallisation, peut revêtir deux formes : octaèdres réguliers, prismes orthorhombiques.
La silice se présente au moins sous deux formes dans la nature, toutes deux appartenant au système rhomboédrique, mais ayant comme formes fondamentales deux rhomboèdres d’angles différents : quartz, tridymite.
Enfin le carbone cristallise dans le système cubique (diamant), dans le système rhomboédrique (graphite).
25. Polymorphisme. — H y a même des substances qui sont polymorphes, Tel est l’oxyde de titane, qui cristallise sous trois formes incompatibles, c’est-à-dire appartenant à trois formes fondamentales différentes. Quelquefois on entend aussi, sous le nom de polymorphisme, la propriété que possède un corps d’affecter plusieurs états 'moléculaires différents, qu’il soit ou non cristallisé sous chacun de ces états.
Le soufre serait alors le type du corps polymorphe ; on connaît deux espèces différentes de cristaux de soufre, auxquelles il faut joindre le soufre mou et élastique, le soufre insoluble, etc.
Le nombre des substances dimorphes ou polymorphes est fort limité: ainsi, sur les 650 à 700 espèces minérales cristallisées actuellement connues* une vingtaine au plus sont dimorphes, une seule serait polymorphe ; le nombre des sels dimorphes est peut-être encore plus restreint, de sorte que l’on peut toujours considérer la forme cristalline comme l’un des caractères les plus essentiels des diverses substances chimiques.
24. lsoim;rie. Allotropie. Polymérie. — On désigne plus généralement sous le nom d’isomères les corps simples ou composés qui, ayant même composition, ont aussi même équivalent. L’isomérie dans les corps simples porte plus spécialement le nom d 'allotropie.
Les corps polymères sont ceux qui, ayant même composition, ont des équivalents multiples les uns des autres.
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
Ces dénominations ont été introduites dans la science par Berzelius.
L’étude des métalloïdes nous fournira quelques exemples de corps isomères, allolropes ou polymères. Nous étudierons le phosphore sous ses variétés allotropiques (phosphore ordinaire, phosphore blanc, phosphore rouge); l’ozone est une variété allotropique de l’oxygène. Le cyanogène a un isomère, le paracyanogène ; l’acide cyanique a deux isomères, la cyamélide et l’acide cyanurique.
Mais c’est surtout en chimie organique que l’étude des corps isomères ou polymères a acquis une importance extrême.
25. isomorphisme. — Deux corps sont dits isomorphes lorsque, présentant la même forme. cristalline, ils peuvent cristalliser ensemble en toutes proportions. Les corps isomorphes composés ont une composition chimique analogue 1.
Nous pouvons citer comme exemple l’alun ordinaire et l’alun de chrome qui, isolément, cristallisent dans le système cubique, et dont les compositions chimiques sont les mêmes ; dans le second seulement, l’oxyde de chrome tient la place de l’alumine que contient le premier. Si l’on mélange en effet des dissolutions d’alun ordinaire et d’alun de chrome, on n’obtiendra qu’une seule espèce de cristaux cubiques, qui contiendront à la fois de l’alumine et de l’oxyde de chrome, dans des proportions quelconques. La composition générale de cet alun mixte sera la même que celle de l’alun ordinaire; seulement un certain nombre de molécules d’alun ordinaire seront remplacées par le même nombre de molécules d’alun de chrome.
Le sel marin et l’alun cristallisent tous deux dans le système cubique ; mais si l’on mélange deux dissolutions de ces corps, on obtiendra par évaporation deux espèces de cristaux cubiques : les uns formés
1 On dira, par exemple, que les acides chlorhydrique et iodhydrique ont la mèmè composition chimique quoiqu’ils renferment des poids bien différents de chlore ou d’iode ou d’hydrogène, parce qu’ils résultent tous deux de l’union à volumes égaux de chlore ou d’iode en vapeur et d’hydrogène et que le volume du composé est égal à la somme des volumes des composants pour chacun des deux corps.
L’acide arsénique et l’acide phosphorique contiennent un vol. de vapeur d’arsenic ou de phosphore unis à 5 vol. d’oxygène. Dans les phosphates et arséniates naturels de
( PhO5
cuivre (libéthénite et olivénite) que l’on représente par les formules 4CuO, 110 J Asq5’
il y a le môme rapport entre les quantités d’oxygène contenues dans l’oxyde de cuivre, l’eau et l’acide, la seule différence consiste dans le remplacement de 31 de phosphore par 75 d’arsenic ; nous verrons que ces poids sont précisément les équivalents de ces corps. C’est pour ces raisons que l’on attribue la môme composition aux phosphates et arséniates, qui d’ailleurs sont isomorphes.
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
exclusivement de sel marin, les autres d’alun. Ces deux corps ne sont donc pas isomorphes, quoiqu’ils aient la même forme cristalline. On voit donc que l’isomorphisme suppose non seulement l’identité des formes, mais aussi la même fonction chimique, c’est-à-dire la possibilité de se remplacer, molécule à molécule, dans des composés, sans qu’il en résulte de changement essentiel dans leurs propriétés.
La découverte de Y isomorphisme est due à Mitscherlich ; elle est ressortie de l’étude des phosphates et des arséniates naturels, que l’on trouve associés dans la nature en toutes proportions, et dont les compositions singulières et compliquées en apparence formaient autant d’exceptions aux lois simples qui régissent le mode d’union des corps.
Parmi les groupes de substances isomorphes que nous offre l’étude des métalloïdes, nous citerons les acides arsénieux et antimonieux qui sont isodimorphes ; les chlorures, bromures etiodures métalliques ; les sulfates et les séléniates ; les sulfures, les séléniures et les tellurures.
