CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES

J’ai déjà suffisamment insisté sur ce point que le nombre des isomères et les propriétés optiques de la molécule, qui sont les points importants de la Stéréochimie, dépendent de sa forme géométrique; c’est ce qui fait que l’on a pu se contenter d’étudier d’abord la partie géométrique de la Chimie dans l’espace et élucider ainsi les principales questions de la Stéréochimie. Examinons maintenant où en est la question de la statiquemoléculaire; que savons-nous sur lanature des forces qui contribuent h empêcher les éléments de la molécule de s’intervertir, et en particulier à maintenir en place les quatre atomes ou groupes monovalents, unis à un atome de carbone?

L’existence d’une force attractive qui n’est autre que l’affinité est hors de doute ; tout le monde de même admet que les atomes ne sont pas en contact, qu’à une certaine distance l’attraction cesse et qu’il se manifeste une force répulsive qui augmente très rapidement quand les atomes se rapprochent davantage.

Les divergences ne se produisent que sur le mode d’action de ces forces que Ton conçoit de deux manières très différentes :

I" Les uns admettent que des forces de ce genre ne s’exercent qu’entre le carbone et les quatre atomes ou groupes qui l’entourent, tandis que ceux-ci n’agissent pas les uns sur les autres. Si ces forces agissaient seules, la position de ces quatre atomes ou groupes serait ■ quelconque et la molécule serait à l’état de chaos; or, l’existence du pouvoir rolatoire dans la série grasse et celle des isomères des séries éthylénique et aromatique démontre qu’il n’en est pas ainsi; on a donc été amené à admettre l’hypothèse des quatre pôles.

L’atome est alors conçu comme une sphère magnétique avec quatre

pôles de même nom, situés aux quatre sommets du tétraèdre régulier inscrit; ces forces fixeraient les radicaux monovalents à ces sommets.

2° Les autres, tout en reconnaissant que l’affinité du carbone dans la molécule joue le rôle principal et groupe les atomes de la manière indiquée dans les formules, admettent que les quatre atomes ou groupes monovalents ne réagissent pas uniquement sur le carbone, mais conservent la faculté d’agir les uns sur les autres (‘ ).

Essai sur la statique des corps saturés.

Sans entrer dans ces hypothèses de pôles, il m’a paru utile de rechercher si le jeu de forces, uniquement fonctions des distances, s’exerçant entre les quatre atomes ou groupes d’atomes unis au carbone ne suffit pas à maintenir fixe leur position relative. Dans un travail intitulé : Conditions d'équilibre des composés saturés du carbone {Bulletin de la Société chimique, p. 244; >890), j’ai montré que, pour expliquer l’équilihre de la molécule, il suffit d’admettre que les forces qui régissaient les quatre atomes ou groupes d’atomes monovalents avant leur combinaison avec le carbone subsistent partiellement après la combinaison ; autrement dit, si ces quatre atomes s’attirent de loin et se repoussent de près, l’effet de ces forces pourra empêcher les permutations de se produire (-).

‘) L’existence de deux ou de quatre points d’allraclion n’ liction avec celle des forces de ce genre, qu’on peut app it la combinaison de l’hypothèse des quatre pôles et d’une

n’est pas cubique; quoique les angles ne diffèrent que d’un degré environ de ceux de l’octaèdre régulier, deux d’entre eux sont très voisins de l’égalité; j’ai admis néanmoins la forme orthorhombique par analogie avec le perbromure de carbone, sur lequel j’ai pu observer l’existence de deux axes op-

culeCBr* était mranaèfe, on pourrait substituer un atome d’hydrogène à un sommet aigu ou obtus, ce qui donnerait deux bromoformes ■difTérents; mais il n’en sera pas de même si la molécule est un système déformable, car il se produira un équilibre nouveau dû à l’action des forces nouvelles. L’affinité considérable de l’hydrogène pour le brome permet de supposer que l’équilibre est répulsif pour ce ecmposé qui n’est autre que le bromoforme; on prévoit alors qu’il appartiendra à la symétrie hexagonale. J’ai observé en effet, pendant les froids de l’hiver, que le bromoforme est à un seul axe optique et qu’il est hexagonal comme l’iodoforme.

Si l’on admet que la forme de l’iodure CI* est le tétraèdre régulier, le sesqui-iodure de carbone Cl’ —CP, formé de deux pyramides isoscèles, doit être hexagonal et il l’est en effet ; mais le sesqui-bromure devrait l’être également; or il est orthorhomblque, ce qui constitue une anomalie. Au contraire cette forme peut s’expliquer si le sesquibromure dérive du perbromure en losange.

Je n’ai jamais considéré que cette théorie puisse fournir la clef de tous les phénomènes de formation des cristaux, attendu que le mode d’accouplement des molécules chimiques qui forment la molécule cris- ■ talline reste toujours inconnu, mais néanmoins elle fait comprendre pourquoi la forme criaalline de cerlains corps est en désaccord avec l'hypothèse tétraédrique.

Un second avantage de ma théorie de l’équilihre statique découle du raisonnement suivant: on a vu que les formes d’équilibre dues à des forces répulsives sont simples et dérivent du tétraèdre régulier, tandis que celles dues aux forces attractives sont plus compliquées; or, à mesure que 1 on chauffe un corps, les mouvements des atomes augmentent et il est logique d’admettre que les atomes extérieurs de la molécule,exposés davantageauxchocs, vihrentpiusfortement; par conséquent leur sphère d’action répulsive doit augmenter plus vite que celle de l’atome central. Il résulte de là que, par l’action de la chaleur, la molécule doit tendre à l’équilibre répulsif et sa forme cristalline à se simplifier. Or, M. Lehmann a précisément décrit une forme cubique du bromure de carbone qui se produit quand on le chauffe; j’ai cru devoir vérifier ce fait et j’ai constaté, en effet, que le cristal chauffé vers 100“ perd graduellement sa double réfraction. Le phénomène de la

simplification des formes cristallines îi chaud est très général, et les considérations ci-dessus énoncées s’appliquent aussi aux corps non carbonés; nous avons donc l’explication d’un grand nombre de cas de. dimorphisrms (\\i'an observe lorsqu’on chauffe les cristaux.

Remarquons en dernier lieu que l’existence de forces résiduelles attractives peut coïncider avec celle des pôles; on aurait dans ce cas une solution du problème de l’équilibre dilférente du tétraèdre régulier, pourvu que l’attraction résiduelle des atomes monovalents domine l'effet des pôles. Par contre l’influence des pôles pourra rendre plus compliquées les deux formes d’équilibre et même en faire naître une troisième.