C**H»0\RO

formule dans laquelle Teau peut être remplacée par 1 équivalent d'un alcali ou d'un oxyde quelconque.

Nous pourrons, d'autre part, assimiler Talcool à un hydrate alcalin, et le regarder comme l'hydrate d'oxyde d'éthyle, C^H'^O, HO. L'éther benzoique deviendra dès lors comparable a un sel et sera représenté par la formule rationnelle suivante :

C*H80, Ci^H^O».

. On peut aussi désigner l'éther benzoique par cette autre formule rationnelle

Ci*H»(C*H8)0S

d'après laquelle on le considère comme de l'acide benzoique, C**H"0*, dans lequel i équivalent d'hydrogène a été remplacé par le radical éthyle C*H*. D'autres systèmes de formules pourront encore être adoptés. Mais il ne faut jamais oublier que parmi toutes ces hypothèses une seule chose est réelle, c'est l'alcool ; quant à l'éthyle et à son oxyde, ce ne sont que des fictions derrière lesquelles il faut toujours voir l'alcool, si Ton raisonne avec rigueur.

Dans les cas de ce genre, tous les symboles sont bons, pourvu qu'ils désignent les groupes fondamentaux, et pourvu qu'ils ne soient pas plus compliqués que les équations qu'ils représentent d'une manière abrégée. Mais il faut toujours les prendre pour ce qu'ils sont, c'est-kdire pour une convention plus ou moins commode, surtout au point de vue de l'enseignement, mais nécessairement incomplète. Cette dernière remarque doit être toujours présente à votre souvenir, à cause de cette tendance presque inévitable, en vertu de laquelle l'esprit humain substitue les abstractions aux réalités, ce qui

FORMULES RàTIOMNBLLBS. . 53

facilite le raisonnement, mais en risquant de mutiler la nature.

Pour mieux vous faire comprendre a quel pointées notations sont de pures conventions, qu'il est facile de trouver en défaut, nous allons rappeler les formules de quelques dérivés de la glycérine. La glycérine, C*H'0*, peut se combiner avec les acides et former de nombreux composés, comparables aux éthers par leur formation et leur décomposition. Leur constitution s'exprimera avec toute rigueur par des équations génératrices analogues à celle de Téther benzoique. Telle est, par exemple, celle de la tribenzoycine ou éther tribenzo'ique de la glycérine :

C«H80«-t-3Ci*H«04— 3H«O« = C"H20Oi2.

La formule de la tribenzoycine peut être abrégée de la même manière que celle de l'éther benzoique; on peut, par exemple, écrire

Ici C*H*0* est l'oxyde de l'allyle, c'est-à-dire d'un radical C*H*, analogue à l'éthyle. On peut encore considérer la tribenzoycine comme formée par la réunion de 3 équivalents d'acide benzoique, C* * H* 0* , dans* chacun desquels I équivalent d'hydrogène, H, est remplacé par ce même radical allyle, ce qui s'écrira de la manière suivante :

(Ci*HS0*)3

par comparaison avec

Ou bien encore on regardera la tribenzoycine comme de la glycérine, dans laquelle trois équivalents d'hydrogène

54 FORMULES RÀTIONIfBLLKS.

sont remplacés par le radical de l'acide benzoïque; c'està-dire que la glycérine étant représentée par le symbole

et l'acide benzoïque par le symbole

on écrira la tribenzoycine de la manière suivante :

Ces formules peuvent être commodes dans plus d'une circonstance; mais toutes les fois qu'on voudra raisonner sur le corps qu'elles représentent avec quelque rigueur et sans crainte d'erreur, on devra toujours en revenir à considérer, non les radicaux fictifs allyle et benzoyle, mais le corps réel, la glycérine.

De même, la constitution de la trichlorhydrine , C*H*C1', ou éther trichlorhydrique de la glycérine, doit être représentée, si l'on ne veut faire aucune hypothèse, par l'équation génératrice

C«H8C13 = 3HCI -f- C^H^Oe 3H«0«.

Si on préfère regarder la trichlorhydrine comme une combinaison du radical allyle, la formule suivante

suffira. Elle exprime un trichlorure d'allyle.

Mais il se présente dans cette dernière notation un double inconvénient. D'une part, le met cUtyle exprime non-seulement un radical fictif, mai^ aussi un carbure réellement existant : ce dernier carbure a bien réelle-

FOBMULBS BATIONKIBLLBS. 55

ment la propriété de se combiner au chlore, au brome, à riode, etc. Or l'expérience prouve que Tallyle ne reproduit ainsi ni la trichlorhydrine, ni aucun des composés glycériques, quoique son nom et sa formule aient été proposés après coup pour les représenter symboliquement. II y a là une confusion grave entre les propriétés du corps symbolique et celles du corps réel , tous deux exprimés par la même formule et par le même nom.

Une autre difficulté se présente si Ton veut remplacer en général la glycérine par le radical allyle dans les raisonnements, comme il conviendrait de le faire si la notion symbolique était réellement équivalente à la notion expérimentale. En efTet, il existe un certain nombre de cpmbinaisons de la glycérine, analogues de tout pointaux éthers précédents par leur mode de formation et par leurs réactions, dont la constitution positive est par con* séquent la même; et cependant leurs formules sont telles, que Texistence de Tallyle ne peut plus y être supposée. Tel est, par exemple, le glycéride dichlorhydrique de la troisième espèce, composé que j'avais désigné à l'origine sous le nom d'épidichlorhydrine et qui répond à la formule

C«H*Cl«.

Ce corps est produit en vertu de l'équation suivante:

C«H4Cl« = 2HCI H- C«H80« — 3H»0«.

Il régénère la glycérine dans les mêmes conditions où la trichlorhydrine la reproduit; cependant la composition de ce nouveau corps ne permet évidemnient pas de construire sa formule au moyen du radical allyle.

Ces faits accusent bien réellement l'insuffisance de^ symboles et non quelque différence importante dans la

constitution des corps; en effet, les deux corps dont je parle sont formés au moyen de la glycérine et de Tacide chlorhydrique; dans les deux cas, il est possible de régénérer la glycérine. et Tacide chlorhydrique, en soumettant ces deux éthers à des actions semblables. Leur constitution positive, soit au point de vue de l'analyse, soit au point de vue de la synthèse, doit donc être regardée comme la même.

Pour faire concevoir plus clairement ces notions un peu abstraites, substituons aux symboles des images matérielles correspondantes : de cette manière nous verrons mieux les cas dans lesquels les symboles sont applicables et ceux où ils sont défectueux. Envisageons toujours le même exemple, Téther benzoique. Supposons d'abor^], conformément à la première formule dite rationnelle,

que, dans la combinaison d'alcool et d'acide qui produit cet éther, une molécule d'eau soit séparée de Talcool et une seconde molécule séparée de Tacide. Si nouS imaginons la molécule d'alcool, C^H^O^ représentée par la figure suivante,

et la molécule d'acide benzoique, C**H*0*, représentée par cette autre figure.

il est clair qu'après, la soustraction d'une^molécule d'eau à chacun de ces corps, les figures représentant les corn-

FORMULES IlA.TIO«I<(BLLfiS.

posés transformés seront, pour l'alcool devenu oxyde d'éthyle.

et pour Tacide benzoïque devenu acide benzoïque anhydre.

Poussant plus loin notre fiction, nous serons conduits à représenter Téther benzoïque par la réunion des deux dernières figures, dans lesquelles les deux molécules combinées seront en quelque sorte emboîtées et réunies Tune à l'autre :

Voilà une première représentation figurée de la constitution d'un éther, telle qu'elle est supposée par la formule rationnelle

C4H8 0, C14HS03.

Cette représentation est suffisante, tant qu'il ne s'agit que des éthers a oxacides, tous étant susceptibles d'être figurés d'une manière analogue à la précédente. Mais il n'en est pas de même des éthers à hydracides.

Soit en effet l'éther chlorhydrique, C*H*C1; sa constitution positive est caractérisée par la formule suivante :

C*H«02-f-HCl — H«02 = C*H5C1.

Ici nous ne pouvons pas construire comme ci-dessus,

FORMULES BATIONNBLLBS.

au sein du composé, une figure représentant l'oxyde d'éthyle, puisque le corps que nous obtenons est dépourvu d'oxygène: il faut alors remonter jusqu'au radical éthyle.

Dans ces conditions, représentons l'alcool comme précédemment

et l'acide chlorhydrique par cette figure

Nous sommes forcés d'employer un arrangement différent de celui qui nous à servi tout à l'heure; nous enlèverons à l'alcool une molécule fictive HO^, afin qu'il reste de l'éthyle

Nous ôterons à l'acide chlorhydrique une molécule d'hydrogène : il reste une molécule de chlore

De cette façon nous pouvons arriver à la représentation de l'éther chlorhydrique : elle est exprimée par la figure suivante :

fl

fl

Vous voyez qu'il a fallu modifier la notation pour représenter le second composé. Cette seconde notation, plus compréhensive que la première, est suffisante pour les deux cas que nous avons envisagés, mais on pourrait, en continuant cette discussion sur d'autres composés, sur les combinaisons glycériques par exemple, montrer de nouveaux cas dans lesquels la seconde notation ellemême devient défectueuse.

En effet, dans la formule des composés les plus simples que la glycérine puisse contracter avec les oxacides, tels que la monostéarine et la monacétine,

CioHio08= C*H*04+ C«H80«- H«0«,

il suffit d'envisager, à la place de la glycérine, C4®H*0*, le résidu C'H^O*, qui répond à la glycérine privée de I équivalent d'eau, et qui joue le même rôle que l'oxyde d'éthyle; nous obtiendrons ainsi le symbole suivant pour représenter la monacétine :

C4H303, CfiH'O^.

Ce symbole suffit pour la plupart des glycérides monoacides; mais dans la formule des composés analogues à la diacétine,

Ci4H«Oio=2C*H*04-f-C«H80« — ^H^O,

il faut remonter] usqu'au résidu plus dé.shydraté, C*H®0* :

dans celle des composés de l'ordre le plus élevé, c'est-adire des glycérides triacides, tels que la triacétine,

Ci8Hi40*«= 3C4H*04-hC6H806- 3H202,

nous irons plus loin encore et nous devrons recourir au résidu plus simple, C*H^O* :

6o FORMULES RATIOIflIBLLSfl.

Bien plus, si nous voulons formuler les éthers dérivés des hydracides, tels que la monochlorhydrine, C^H^CIO*, la dichlorhydrine, C'H'CPOS la trichlorhydrine, C^H^CIS nous devrons reculer sans cesse et recourir à de nouveaux résidus comparables à l'éthyle, tels que C*H^O^ C*H*0^ enfin C^H'. Ce dernier radical, qui convient dans les cas les plus généraux, et qui peut être substitué à tous les précédents, parce qu'il est plus simple, ne suffit pas encore à représenter toutes les séparations d'éléments qui peuvent avoir lieu dans la formation des combinaisons chlorhydriques de la glycérine, comme nous l'avons montré tout à l'heure, en parlant de l'épidichlorhydrine. Et cependant tous ces corps ont la même constitution positive, puisqu'ils sont représentés par des équations génératrices semblables et possèdent les mêmes propriétés et réactions fondamentales.

En général, un composé organique, en s'unissant avec un autre composé, peut perdre une portion de ses éléments, et se reconstituer ensuite par la fixation des éléments perdus. Mais le résidu, commun le plus souvent k un grand nombre de combinaisons secondaires, change cependant dans certaines autres : tels ou tels éléments variables de la molécule primitive pouvant être séparés, sans qu'elle perde la propriété de se reconstituer, dans des conditions comparables pour toutes les combinaisoïis secondaires qui en dérivent- La constitution positive des composés secondaires ainsi formés demeure la même, puisque les réactions sont les mêmes, alors que la variabilité des résidus ou radicaux fictifs oblige à faire varier les formules dites rationnelles. Quelles que puissent être les facilités qui résultent de leur emploi, elles ne représentent donc point en réalité d'une manière rigoureuse l'ensemble des réactions des corps, pas même au point de vue

LA CONSTITUTION DBS CORPS AU POINT DE TUE DYNAMIQUE. 6l

pondéral. Quant aux autres propriétés exprimées par ce mot constitution^ les formules actuelles sont encore bien plus éloignées de les représenter. Quelques développements sont ici nécessaires.

Jusqu'à présent nous ne nous sommes occupés que des considérations qui ont rapport aux équivalents, aux poids, aux volumes gazeux, etc.; en un mot nos formules et nos figures reposent presque exclusivement sur des considérations pondérales et purement statiques. Or, pour con* teVoir les propriétés actuelles d*un corps composé, il faut faire intervenir d'autres données qui dépendent des conditions dans lesquelles les corps se sont formés et des phénomènes qui ont eu lieu au moment de la combinaison.

Si nous combinons, par exemple, un principe tel que Teau avec deux corps appartenant à une même classe, tels que la baryte et la magnésie, les phénomènes s'opéreront d'une manière bien différente : dans un des cas, réaction brusque, énergique, dégagement de chaleur énorme; dans l'autre cas, réaction lente et production de chaleur à peine sensible. A cette diversité dans les phénomènes de la combinaison répond une diversité non moins grande dans les changements auxquels elle donne naissance. Les corps formés peuvent avoir des formules correspondantes : mais l'eau sera retenue dans la baryte avec une énergie bien différente que dans la magnésie ; le volume de la baryte anhydre aura éprouvé un tout autre changement que celui de magnésie; en un mot, les propriétés physiques et chimiques ont varié bien difTéremment, malgré la ressemblance des formules.

L'union du potassium avec l'oxygène, comparée à celle du cuivre ou de l'argent avec le même élément, donne lieu à des différences non moins frappantes. On

6^2 LA CONSTITUTION BBS COBPS

observe d'abord que les combinaisons s'efTectuent avec une facilité très-inégale, l'oxyde d'argent ordinaire ne pouvant même pas être obtenu directement. Les quantités de chaleur produites sont extrêmement différentes. Si nous comparons en même temps les relations qui existent entre les propriétés physiques de chaque oxyde et celles de son métal, telles que densité, chaleur spécifique, etc., nous constatons des différences correspondantes à celles qui ont présidé aux deux combinaisons. Pour me borner à un seul caractère, il suffira* de dire que le volume occupé par le potassium, K, est plus grand que le volume de l'hydrate de potasse, KO, HO, qui résulte de sa combinaison successive avec l'oxygène, puis avec l'eau. Le potassium a donc éprouvé une contraction énorme au moment de la combinaison. Le cuivre, l'argent surtout, n'offrent rien de comparable.

En résumé, le problème de la constitution d'un corps composé, c'est-à-dire des relations qui existent entre ses propriétés et celles de ses éléments, dépend non-seulement des poids des élémens qui se sont unis, non-seulement de la fonction chimique du corps résultant, mais aussi des phénomènes qui ont eu lieu au moment de la combinaison.

J'insiste sur ces faits, parce que je regarde comme capital de démontrer que nos formules pondérales, et à plus forte raison les symbolismes abrégés qu'on peut leur substituer, n'expriment réellement et solidement qu'une seule chose, des poids et des équivalents. Les notions de fonction chimique n'y peuvent être inscrites que très-imparfaitement. Quant à la constitution proprement dite, en dehors des relations pondérales, les formules n'en fournissent qu'une idée incomplète et mutilée, quels que soient les artifices employés dans leur arrangement. Pour

é AU POINT DE VUE DYNAMIQUE. 63

couccvoir cette constitution, les notions statiques et les formules qui s'en déduisent ne suiBsent pas, il faut faire intervenir des considérations dynamiques que nos formules actuelles n'expriment point; si l'on parvient un jour à résumer l'ensemble de ces notions par des signes, par 6uite de nouveaux progrès accomplis dans les théories générales de la Chimie, on peut affirmer que ces signes ne ressembleront en rien à ceux que nous employons aujourd'hui.

Pour vous représenter plus clairement le problème complet de la constitution des corps composés, je vais employer le même artifice que tout à l'heure : je vais essayer de figurer ce qui se passe dans la combinaison chimique^ d'après les idées qu'il est permis de s'en former aujourd'hui.

Un corps, simple ou composé, peut être considéré comme constituant un certain système de particules matérielles, jouissant d'une masse déterminée, maintenues à distance les unes des autres et animées chacune de vitesses et de mouvements propres, mouvements de vibration, de rotation, de translation, etc.; certains de ces mouvements changent avec la température et diverses autres circonstances. C'est l'ensemble de ces mouvements qui caractérise le corps et qui détermine les effets de tout genre qu'il produira sur d'autres corps, sur nos sens en particulier.

Soit maintenant un deuxième corps, c'est-à-dire un second système de particules, caractérisées également par leur masse, la nature et la vitesse des mouvements dont elles sont animées. Pour qu'une action chimique, telle que la combinaison, ait lieu entre ces deux, corps, il faut d'abord opérer le mélange des deux systèmes de particules qui les constituent. II se présente alors deux cas,

64 tk CONSTITUTION DES CORPS

que nous pouvons nous figurer de la manière suivante :

t^ Les phases de leurs mouvements sont concordantes ou présentent une commune mesure;

a^ Elles n'ont pas de commune mesure (i). .

Dans ce dernier cas, elles ne pourront pas s'assembler en groupes complexes, tous identiques entre eux; c'est une condition qui seml;^le exclure tout phénomène chimique proprement dit. Tel est le cas de l'oxygène et de l'azote mis en présence à la température ordinaire.

Si au contraire les phases des mouvements particulaires sont concordantes, ou si elles ont une commune mesure, les particules se réuniront deux à deux, ou bien une a deux, deux a trois, etc., en formant un nouveau système de particules complexes, animées de mouvements propres, les mêmes pour lous les groupes semblables, enfin caractérisées à la fois par leur masse, qui est la somme des masses con^posantes, et par la nature, la grandeur et la direction de leurs mouvements, qui sont la résultante de ceux dont étaient animées les particules composantes. Cependant, au moment où la combinaison a eu lieu, il s'est opéré certains chocs ou frottements, et par suite certaines pertes de force vive qui se traduisent par des dégagements de chaleur, d'électricité, voire même par des effets mécaniques de projection et de translation proprement dite, comme on l'observe dans le cas des corps détonants.

Si l'on s'attache à cette image des phénomènes de la combinaison chimique, on comprendra aussitôt que dans un corps composé les éléments n'existent plus, à proprement parler. Leurs masses sont conservées, mais non les mou-

(i) J'indique ces hypothèses pour fixer les idées, mais sans y attacher une valeur positive.