‹ Leçons sur les méthodes générales de synthèse en chimie organique, professées en 1864 au Collège de FranceChapitre 80 sur 146 · INFLUENCE DE LA CHALEUR · texte numérisé non relu

INFLUENCE DE LA CHALEUR

(le chaleur, le composé sera secondaire ; s'ils en dégagent davantage, il pourra être unitaire.

Vous objecterez peut-être que c'est là une hypotlièse; car jusqu'à présent nous n'avons guère appris à mesurer les quantités de chaleur dégagées dans la formation des corps organiques, tels que les éthers, les alcalis, etc. : les réactions qui engendrent ces corps sont trop lentes ou trop détournées pour se prêter à des déterminations directes de ce genre. Cependant, ce qui rend fort vraisemblable Thypothëse que nous venons d'émettre, même indépendamment des considérations qui précèdent, c'est l'étude comparée des propriétés physiques des composés secondaires, et des composés unitaires isomériques, alors qu'ils sont formés par les mêmes générateurs. Xous allons le faire voir en rapprochant les densités, les points d'ébuUition et les chaleurs de combustion de ces deux ordres de corps. Établissons d'abord, par l'étude des composés minéraux, les principes généraux sur lesquels nous voulons nous appuyer.

En général, si dans la formation d'un composé la chaleur développée a été considérable, le composé résultant est beaucoup moins volatil que les corps qui l'ont formé. Que l'eau se produise par la combinaison de l'oxyffène à rhvdroa;ène, un énorme dé2:aiiement de chaleur se manifeste : or, l'eau est liquide à la température ordinaire, tandis que ses générateurs sont des gaz permanents.

Comparons, au contraire, le carbone et le soufre avec le produit de leur combinaison, c'est-à-dire le sulfure de carbone : ce composé est plus volatil que ses éléments. Or la combinaison du carbone et du soufre ne paraît donner lieu qu'à un faible dégagement de chaleur : du moins on est autorisé à tirer cette conclusion d'après les

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expériences de MM. Favre et Silbermaiin sur les chaleurs de combustion du carbone, du soufre et du sulfure de carbone. En effet, la combustion du sulfure de carbone dégage plus de chaleur que la combustion de ses éléments. Si la détermination de ces quantités de chaleur avait été faite à une température supérieure à celle à laquelle le carbone se combine au soufre, il serait sans doute permis d'en conclure strictement que la combinaison du carbone et du soufre donne lieu à un certain refroidissement; mais ce résultat parait peu vraisemblable, puisqu'il s'agit d'une combinaison directe. Dans tous les cas, il indique que la chaleur dégagée doit être bien faible.

Sans recourir à des phénomènes aussi extrêmes, on pourrait citer, en Chimie minérale, une foule d'exemples propres à établir la môme relation entre la volatilité d'un composé et la chaleur développée lors de sa formation.

Il est une autre propriété qui présente également une certaine liaison avec les quantités de chaleur dégagées pendant la combinaison : il s'agit de la densité des corps pris sous forme solide ou liquide. En général, dans une combinaison solide ou liquide, la condensation est d'autant plus foi'te, que la chaleur dégagée a été plus grande. Soit l'hydrate de potasse, KO, HO; ce corps possède une densité très-voisine de 2, tandis que le potassium a pour densité le nombre 0,86. Cependant le potassium forme les y environ du poids de la potasse : d'où il suit que le volume du potassium nécessaire pour former i centimètre cube d'hydrate de potasse, est supérieure à i ^ centimètre, c'est-à-dire une fois et demie aussi grand que celui de la potasse formée. Au moment de la combinaison, le volume de l'eau, celui de l'oxygène et plus du tiers du volume du potassium ont donc disparu. Celte énorme condcn-

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sation des éléments correspond précisément à une énorme quantité de chaleur produite.

Au contraire, le sulfure de carbone est moins dense que le soufre et le carbone, pris individuellement. De nombreux exemples pourraient être signalés à l'appui de ceux-là pour établir une certaine relation entre la densité d'un corps et la chaleur dégagée lors de sa formation.

Appliquons maintenant les notions que nous venons d'établir par l'étude des composés minéraux à la comparaison des composés organiques : nous nous attacherons surtout aux corps isomériques, dont le rapprochement est décisif.

Soient l'éther méthylformique et l'acide acétique : ces deux corps ont pour formule G^H^O*. On peut les obtenir au moyen des mêmes générateurs, c'est-à-dire de l'acide formique et de l'alcool méthylique. Comparons leurs propriétés physiques.

L'éther méthylformique, composé secondaire, bout à 33 degrés; tandis que l'acide acétique, composé unitaire, bout à 117 degrés. La différence entre les deux points d'ébuUition est de 84 degrés. Le composé unitaire est donc moins volatil que le composé secondaire.

Il est également plus dense; car la densité de l'acide acétique, à i5 degrés, est égale à i,o63; tandis que la densité de l'éther méthylformique, à i5 degrés, est égale à 0,977.

Il est donc vraisemblable que si l'on réussissait à mesurer les quantités de chaleur produites, lorsque ces deux corps prennent naissance au moyen des mêmes générateurs, on trouverait qu'elles sont plus faibles dans la formation de l'éther méthylformique que dans la formation de l'acide acétique.

Cette hvpolhi'so trouve une coiitirmitlioii indirede,

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mais très-imporlanlc, dans la déteniiinalioii des quantités de chalcui" dégagées par la combustion de ces deux composés. En efTel, d'après MM. Favre et Silbermann, la quantité de chaleur dégagée dans la combustion d'uu gramme d'acide acétique est égale a 35oo calories; tandis que la quantité de chaleur dégagée dans la cond)ustion d'un gramme d'éther méthylformique est égale à /poo calories. Or, il parait évident (jue, dans les conditions ordinaires, la quantité de chaleur dégagée par la condiustion d'un corps composé, c'est-à-dire par la combinaison des éléments de ce corps avec l'oxygène, doit être d'autant moindre que la formation préalable du composé aura déjà donné lieu à une production de chaleur plus considérable.

Les mêmes remarques s'appliquent à l'acide butyrique, composé unitaire, comparé avec l'éther acétique, composé secondaire, tous deux représentés par la même formule : C^H^O'. En effet, le premier bout à iG3 degrés, le second à 74 degrés, c'est-à-dire 89 degrés plus bas. La densité de l'acide butyrique, à o degré, est égale à 0,989; celle de l'éther acétique, à la même teiiipérature, est égale à 0,910. Enlin, la chaleur de combustion de l'acide butyrique est égale à 565o calories, et celle de l'éther acétique à 63oo.

En général, des différences semblables s'observent lorsque l'on compare terme à terme toute la série des éthers secondaires et toute la série des acides unitaires représentés par la même formule.

Des différences de même ordre résultent de la comparaison des éthers mixtes et des alcools représentés par la même formule. Entre le point d'ébullition de l'éther ordinaire, C^H'^'O-, c'est-à-dire 36 degrés, et celui de l'alcool butvliquo, (.Ml"'()-, c'est-à-dire 110 degrés, on observe

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