G2 HM— ) + H2 = €2 H* (H

L'acétylène est, au môme titre, un carbure incomplet du second ordre :

capable de se combiner à l'hydrogène et aux corps simples ou composés, suivant deux rapports de volumes distincts; tantôt à volumes égaux,

tantôt dans le rapport d un volume d'acétylène pour deux volumes du corps antagoniste,

€î^ H2 (H (~) + 2 Hî = C^ H».

Les distinctions fondamentales qui viennent d'être établies, entre les carbures et autres composés saturés et les carbures incomplets, s'étendent plus loin encore, et même indéfiniment. En effet, opérons dans Ihydrure d'éthylène les mêmes changements que dans le formène. En y remplaçant l'hydrogène par une 3* molécule de formène, nous obtiendrons rhydrure de propylène, €^ H*, carbure saturé dans lequel le carbone est trois fois aussi condensé que dans le formène:

€* H^ (H^) engendre ainsi €^ H^ (€ H^) ou €^ H».

L'hydrure de propylène engendre de môme, par une 3* substitution forménique, l'hydrure de butylène, carbure saturé, 4 fois aussi condensé que le formène

€^ H« (H2) engendre G^ H« (G H*) ou G* H».

On obtiendra ainsi en général, par substitutions forméniques successives, toute la série des carbures dits forméniques ou carbures absolument saturés^ €° H 2n 2,

De même Téthylène est le prototype des carbures éthyléni" quesy corps incomplets du 1" ordre, qui dérivent des précédents par perte d'hydrogène : €° H^ ° ( — ).

L'acétylène est le type des carbures acétijUniques , corps incomplets du second ordre : €" H^ n — 2 (— ) (— ).

Il existe encore des séries moins hydrogénées, c'est-à-dire des carbures incomplets, du 3^ ordre, du 4** ordre, etc.; corps dont la génération est pareille et la théorie semblable. Toutefois ici interviennent de nouvelles considérations, qu'il importe de présenter, avant d'exposer les méthodes expérimentales d'hydrogénation.

2. Théorie des saturations relatives. Tout composé, tout carbure incomplet, traité par l'hydrogène libre en naissant, n'atteint pas toujours du premier coup, ni sans difficulté, la limite extrême de la saturation. Souvent un tel composé se

présente sous plusieurs états isomériques , correspondant à des capacités de saturation différentes : le système moléculaire parait éprouver dans la formation de ces nouveaux corps une sorte de contraction, accompagnée d'ailleurs par un dégagement progressif de chaleur. Nous touchons ici à Tune des théories les plus importantes de la chimie, celle de la benzine et de la série aromatique.

La benzine, d'après sa formule, G^ H®, devrait être un carbure incomplet du A^ ordre , capable de fixer jusqu'à 8 équivalents d*hydrogène.

Il existe en effet un carbure de cette formule et de cette constitution : le propargyle, récemment découvert. Mais la benzine, au contraire, se comporte dans la plupart de ses réactions comme un carbure complet, c'est-à-dire comme un composé incapable de s'unir par addition aux autres corps, tout en demeurant susceptible d'être modifié surtout par substitution; bref, comparable d'ordinaire au formène.

Ces analogies avaient déjà frappé les chimistes, lorsque M. Kékulé a cherché à les interpréter par une théorie nouvelle, dite de la série aromatique, en même temps qu'il mettait en lumière les isoméries fondées sur Tordre relatif des atomes d'hydrogène substitués (1).

Envisageant le carbone comme un élément tétratomique, c'est-à-dire susceptible de s'unir à 4 atomes d'hydrogène ou d'^un autre élément (ce qui est la traduction de la formation du formène), il suppose que dans la benzine , chacun des atomes de carbone est saturé à la fois par un atome d'hydrogène et par deux autres atomes de carbone, un de ces atomes le saturant une fois et Tautre deux fois : c*est là ce que M. Kékulé appelle rechange des atomicités entre les atomes

(1) Ann. de Chimie et de Physique, 4* série^ t. VIII, p. 159; 186G«

de carbone. Cette hypothèse singulière étant admise, la benzine se trouve être un corps saturé à la façon du gaz des marais.

Les isoméries de ses dérivés peuvent être traduites aiséykent par les formules qui découlent de la supposition précédente. En effet la benzine renferme 6 atomes d'hydrogène : i supposons ces six atomes distribués sur les sommets d'un hexagone régulier (1) et remplaçons l'un d'eux par un autre groupement simple ou composé, tel qu'un atome de chlore; si les 6 atomes d'hydrogène sont parfaitement équivalents, il ne pourra exister qu'une benzine chlorée. Opérons maintenant une seconde substitution» elle pourra s'effectuer sur l'atome d'hydrogène le plus voisin du premier hydrogène éliminé (substitution ah); ou sur un atome séparé de celuilà par un autre atome d'hydrogène conservé (substitution ac) ; ou par deux atomes d'hydrogène conservés (substitution ad). On voit aisément qu'il n'y a pas d'autres cas possibles; c'est-à-dire qu'il peut exister (et il existe en effet) trois benzines bichlorées isomériques, 3 benzines bibromées, 3 benzines binitrées, 3 benzines chloronitrées, etc.; les deux substitutions successives pouvant avoir lieu au moyen de deux éléments ou de deux groupements différents. Des considérations analogues s'appliquent aux corps engendrés par trois, quatre, cinq substitutions successives. Enfin, dans le cas où la substitution s'opère non plus au moyen d'un corps simple, mais au moyen d'un corps composé, et spécialement d'un carbure d'hydrogène (formation de la méthylbenzine ou toluène, de la diméthylbenzine, etc.), le composé résultant peut donner lieu, par de nouvelles réactions, à deux sortes de métamères distincts : selon que les réactions s'opèrent aux dépens de la benzine (noyau principal), ou de l'autre carbure d'hydrogène (chaîne latérale).

Sans contester le mérite de ces ingénieuses déductions ,

(1) Annales de Chimie et de Physique, 4* série, t. VIII, p. 177; 1866.

qui ont été Torigine d'une multitude de travaux, on doit observer qu'elles ne sont pas liées d'une manière nécessaire à Thypothèse fondamentale de M. Kékulé, je veux dire à l'échange des atomicités entre les atomes de carbone. Cette hypothèse est donc inutile, et elle offre Tinconvénient d'introduire dans la science je ne sais quelles considérations^ mystiques, qui n'ont peut-être pas été étrangères à son succès. Le fait de la constitution spéciale de la benzine, ainsi que la nature et le nombre de ses dérivés isomères, peuvent être expliquées d'une façon beaucoup plus claire, en s'appuyant sur la synthèse de la benzine (1). La benzine, en effet, aété formée synthétiquement par la réunion directe de trois molécules d'acétylène, dont elle est le polymère expérimental. L'une de ces trois molécules s'associe les deux autres^ au même titre et delà même manière qu'elle s'associe, dans un autre ordre de réaction, l'hydrogène pour former un carbure saturé, je veux dire l'hydrure d'éthylène :

Cette molécule fondamentale sera saturée dans les deux cas : d'une façon absolue dans l'hydrure d'éthylène; d'une façon relative dans la benzine. Si donc on admet que cette molécule fondamentale se subordonne tout à fait les deux autres dans les réactions, la benzine doit se comporter en général comme un carbure saturé, comparable à l'hydrure d'éthylène. Elle engendrera surtout des dérivés par substitution. Elle en produira trois séries, parce qu'elle est formée par la réunion de trois molécules hydro-carburées distinctes et symétriques. Une 4® molécule adjointe à la benzine jouera un rôle dissymétrique et donnera lieu à des isoméries nou-

(1) Berthelot, Annales de Chimie et de Physique, 4» série, t. XII, p. 5 et 64; 1867. — Bulletin de la Société Chimique, 2' série, t. XI, p. 360.

MÉTHODES EXPÉRIMENTALES D'HYDROGÉNATION 233

velles, etc., etc. Bref, on retrouve les mêmes conséquences générales que tout à Theure, mais en partant d'une notion claire, simple et conforme aux idées générales de la chimie. Le principe nouveau et précis des saturations relatives, ainsi introduit dans la science, ne s'applique pas seulement à la benzine, mais aussi au styrolène, à la naphtaline, à Tanthracène, bref aux divers carbures pyrogénés dont il explique exactement, et mieux que toute autre hypothèse, les réactions fondamentales (!)•

MÉTHODES EXPÉRIMENTALES D'HYDROaÊNATION.

i. L'union de l'hydrogène avec les carbures peut être effectuée directement, c'est-à-dire en chauffant ensemble l'hydrogène et un carbure d'hydrogène hbres : tel est le cas de l'éihylène et de divers autres carbures pyrogénés (voir plus haut).

2. Mais la réaction s'opère mieux avec les corps naissants. C'est ainsi que Téthylène et le propylène peuvent être unis d'abord au brome, qui s'y combine dès la température ordinaire; puis leurs bromures, chauffés à 275» avec de l'iodure de potassium et de l'eau (2), se changent en hydrures d'éthylène et de propylène. Telle est la première méthode qui ait permis de fixer de l'hydrogène sur un carbure donné. On a aussi employé souvent et avec succès la réaction de l'hydrogène naissant sur les éthers iodhydriques, éthers qui peuvent ôtre formés au moyen des carbures et de l'acide iodhydrique.