CH« 0H

cip cin

Sous rinfluence du chlore, le carbure saturé C*H* ne peut pas, au contraire, donner de produits d'addition. Le chlore se substitue à Thydrogène. Dans le cas de Téthylène, il n'y a pas départ d'hydrogène, comme le fait voir la formule cidessus.

Enfin, comme nous le verrons plus loin, la benzine (C* H*) est un carbure saturé qui se comporte, d'une façon générale, comme les carbures de la série C"H*" "*^ '.

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d» Classification. — D'après ce qui vient d^être dit plos haut, on comprend combien est grand le nombre des carbures d'hydrogène possibles, surtout si l*on se rappelle qu'à la plupart de ces carbures se rattachent de nombreux isomères.

Ces carbures donnent chacun naissance à une série de composés qui jouissent de propriétés spéciales et qui forment autour de chaque carbure une série hétérologue.

Les carbures ont été classés en séries homologues, comme îl a été dit ; les composés qui dérivent de la même manière des carbures homologues se trouveront naturellement rangés en séries homologues, c'est-à-dire qu'ils différeront entre eux par CU^ en plus ou en moins, comme les carbures dont ils dérivent. Ainsi à la série homologue des carbures saturés Qn H»n-f« correspond une série homologue de composés qui dérivent de ces carbures par la substitution d'un groupement oxhjdryle à un atome d'hjdrogène de chaque carbure. Exemple :

C^HS

cm»,

cm",

Après avoir étudié les carbures d'hydrogène, nous aurons donc à étudier successivement, par séries homologues, les dérivés de ces carbures, qui, d'après leur composition, d'après leurs propriétés générales, possèdent la même fonction chimique, comme on dit, et doivent être rangés dans un même groupe. Il nous reste donc à classer les dérivés qui viennent former autour de chaque carbure une série hétérologue.

On trouve en chimie organique des radicaux dont les uns fonctionnent comme des métaux et les autres comme des métalloïdes.

Les premiers dérivent des carbures par perte d'un ou de plusieurs atomes d'hydrogène. Ainsi les groupements monoatomiques C*H*, C^ H', C* H* sont des radicaux, appelés radicaitx alcooliques, parce que les hydrates de ces radicaux sont les alcools. Le gi'oupement C*H*, qui dérive de l'éthane C* !!• par perte de deux atomes d'hydrogène, est un radical alcoolique diatomique. Le groupement C*H*, qui dérive du propane C^H" par perte de trois atomes d'hydrogène, est un radical alcoolique triatomique, etc.

Les seconds proviennent des radicaux alcooliques par la substitution d'un atome d'oxygène à deux atomes d'hydro-

gène du radical, ou en général, de n atomes d'oxygène à 2 n atomes d'hydrogène. Ces radicaux sont appelés radicaux acides. Leurs hydrates sont, en effet, des acides. Ceux-ci s'obtiennent par oxydation des alcools. £x. :

C'H% OH + 0* = H«0 + C«H»0, OH

Hydrate Oxygène. Eau. Hydrate

d^étbyle. d'acétyle.

(Alcool ordinaire.) (Acide acétiqa(>.)

Comme on le voit par cet exemple, Tacide acétique est l'hydrate d'un radical C* H* 0 qui a reçu le nom d'acétyle et qui diffère du radical alcoolique C* H% qui porte le nom d'éthyle, par la substitution d'un atome d'oxygène à deux atomes d'hydrogène.

Ces radicaux alcooliques et acides donnent, en se combinant aux autres radicaux simples ou composés, différentes ûunilles de corps que nous allons définir :

1" a) Les hydrocarbures sont les hydrures des radicaux d'alcools. Ex. : C* H», H.

6) Les aldéhydes sont les hydrures des radicaux d'acides. Ex.:C«H»0,H.

2^ a) Les alcools sont les hydrates des radicaux d'alcools. Ex.: C*H%OH.

b) Les acides sont les hydrates des radicaux d'acides. Ex.: C* H' 0,0 H.

3® a) On appelle aminés des corps qui dérivent de l'ammoniaque par la substitution de radicaux alcooliques à un ou plusieurs atomes d'hydrogène de l'ammoniaque. Ex. : AzH%C*H».

b) Les amides sont des corps qui dérivent de l'ammoniaque par la substitution de radicaux d'acides à un ou plusieurs atomes d'hydrogène de l'ammoniaque. Ex. : Az H', C* H^O.

4° Les éthers sont en tout comparables aux sels. On peut les définir : des acides dont l'hydrogène est remplacé par un radical d'alcool.

La plupart des composés organiques rentrent dans l'une ou l'autre de ces familles. On a dû toutefois créer encore d'autres groupes de corps. C'est ainsi que l'on désigne sous le nom de mercaptans des alcools dont l'oxygène est remplacé par du soufre, sous celui d'acétones des combinaisons de ra* dicaux d'acides avec les radicaux alcooliques, etc.

£nfin, un certain nombre de composés orgauiqaes sont encore brop peu connus pour être classés.

Les composés dont T ensemble constitue la chimie organique et dont la constitution est connue, ont donc été divisés en un certain nombre de groupes ou familles dont les dififérents membres jouissent do la même fonction chimique. Ces membres forment des séries homologues qui correspondent aux séries homologues des carbures (V. p. 366). Beaucoup de corps jouissent à la fois de plusieurs fonctions : Tacide lactique, par exemple, est à la fois un alcool et un acide. Ces corps, à fonctions mixtes, sont rangés dans Tune ou Tautre des familles suivant la fonction qui y prédomine.

Une dernière distinction a été faite parmi les composés organiques : celle des compoeés gras et des compoêéê aromatiques.

Aucune idée scientifique bien nette n était attachée autrefois à ces mots.

Dans le premier groupe rentraient les graisses et les composés qui en dérivent ; dans le second, les essences et les corps qui se rangent autour de l'acide benzoïque, et dont plusieurs possèdent une odeur aromatique.

Ces corps, riches en charbon, ayant dans leurs propriétés certaines allures particulières, formèrent, à quelques exceptions près, dans la classification en séries homologues, des séries isologues des séries grasses.

Aigourd'huî on a subdivisé ce groupe de composés en deux autres; l'un comprenant les corps aromatiques proprement dits, et Tautre les produits d'addition de la série aro' matique, substances plus riches en hydrogène et pouvant se transformer facilement en composés aromatiques proprement dits.

Sous le nom de coMPOsés aromatiques proprement dits, on décrit les dérivés de sttbsiitution de la benzine et de quelques autres carbures qui se rapprochent, par leurs propriétés, de la benzine.

Les fonctions des composés aromatiques et des composés gras sont, dans leur ensemble, les mêmes dans les deux séries. Mais la présence du noyau C'H*, dans les composés aromatiques, imprime à ces composés des propriétés nouvelles, profondes et qui sont spéciales à ce noyau.

Les quatre premières séries homologues ne renferment pas de composés aromatiques vrais; ce sont les séries grasses. Les autres séries homologues ne renferment, à une

exception près, que des composés aromatiques ; mais l'existence d*un carbure gras C*H% de la cinquième série, carbure isomère de la benzine, permet de prévoir qu'on pourra obtenir des composés gras dans les séries qui aujourd'hui ne renferment que des composés aromatiques. Quant aux produits d'addition de la série aromatique, ils rentrent par leur composition dans les séries C"H"-*, C"H*»-* et C" H^**, qui renferment surtout des composés gras et pas du tout de composés aromatiques vrais. Les produits d'addition de la série aromatique sont donc, pour ainsi dire, des termes de transition entre les composés gras et les composés aromatiques, et nous voyons que la classification sériaire n'établit pas de ligne de démarcation nette entre ces deux grandes classes de corps.

Nous décrirons, dans chaque famille, les composés aromatiques à la suite des composés gras, après avoir étudié les propriétés spéciales du noyau C*H*, propriétés dont jouissent tons les composés aromatiques.

a* Nomenclatiire. — Les noms des hydrocarbures de la première série ont été déduits, à partir du cinquième, du nombre d'atomes de carbone qu'ils renferment et sont terminés par la désinence ane. Ex. : pentane, hexane, heptane, décane, etc. Les quatre premiers carbures ont reçu des noms spéciaux déduits de celui d'un de leurs dérivés, alcool ou acide, connu avant eux : méthane, éthane, propane, butane.

Les radicaux dont les carbures sont les hydrures sont terminés par la désinence yle. On désigne aussi fréquemment les carbures de la première série sous les noms d'^ydrure de méthyle, à'éthyle, de propyle, d!hexyle, etc.

EXOKL. x«

11. État naturel ; préparation. — 1* Un grand nombre d'hydrocarbures de la première série existent dans la nature. Le méthane se dégage de la vase des marais; les hydrocarbures supérieurs, depuis le 5* jusqu'au 16% qui bout vers 260", constituent par leur mélange les pétroles d'Amérique. Ceux-ci renferment encore des carbures solides qui n'entrent en ébulUtion qu'à une température plus élevée.

On désigne sous le nom de paraffine {deparum affinù, affinités faibles) un mélange do carbures d'hydrogène solides de la formule générale C°H*'»+\

La paraffine est un corps solide, blanc, fusible entre 45* et 65° suivant son origine. £lle est insoluble dans l'eau, soluble dans l'alcool, l'éther et la benzine. Elle bout k 300* ou au-dessus. Les vapeurs s'enflamment facilement et brûlent avec une flamme très-éclairante ; aussi fabrique-t-on des bougies avec la paraffine.

2" Le méthane a été obtenu synthétiguement en faisant passer sur du cuivre chauffé au rouge un mélange d'hydro-^ gène sulfuré et de sulfure de carbone. (Berthelot.) Ces deux substances peuvent d'ailleurs être obtenues elles-mêmes par l'union des éléments. La formule suivante rend compte de la formation du méthane dans ces circonstances :

CS« + 2 H'S + 4 Cu = 4 CuS + CH*

d"* Les carbures supérieurs peuvent aussi être obtenus par synthèse, h'éthane s'obtient en faisant agir le sodium sur Viodure de méthyle, qui se prépare par voie indirecte en partant de l'alcool méthylique. (V. lodure d'éthyle.)

2 CH*I + NV = 2 INa 4- C*H*

Le propane s'obtient par l'action du sodium sur un mélangt d'iodure de méthyle et d'iodure d'éthyle et ainsi de suite, (Wurtz.)

C H»I 4- CHU + Na« = 2 INa -H C'I1« 4** Plusieun hydrocarbures, notamment le méthane, s^obUtm*

,gi

MÉTHANE, 37 I

nent en chauffant avec un excès d'alcali les acides de la série C H* 0\ Ex. :

C»H^O.ONa+ Na OH = CO'Na« + CH*

AcéUte Hydrate Carbonate Méthane.

de sodium. de sodium. de sodium.

C. Propriétés. V Physiques. — Les premiers termes des hydrocarbures de la série C°H'" + * sont gazeux à la température ordinaire. Le méthane est même un gaz permanent. A partir du cinquième terme, ces carbures constituent des liquides dont la densité et le point d*ébulIition vont en augmentant à mesure qu'on monte dans la série. Les derniers termes sont des carbures solides à la température ordinaire.

2° CHixiQirEs. — Ces hydrocarbures sont saturés. Aussi ne fixent-ils directement aucun élément. Sous Tinfluence du chlore ou du brome, ils échangent leur hydrogène contre ces métalloïdes et fournissent ainsi des produits de substitution. Les carbures monochlorés ainsi obtenus perdent leur chlore lorsqu'on les traite par la potasse :

C'H^Cl + KOH = KCl -h C»H%OH

Étbaue Hydrate Chlorure Alcool

monochloré, do potassium, de potassium, éthyliqne.

Par oxydation, les carbures gras donnent des acides renfermant le même nombre d'atomes de carbone qu'eux.

§ 186. ~ Méthane.

Synonymie : Hydrure de m6th>Ie, protocarburo d'hydrogène, gos des marais.

a. État naturel. — Le protocarbure d'hydrogène se dégage du fond des marais, comme il a été dit. Il est un des produits de la putréfaction des matières organiques.

Ce gaz existe aussi en petites quantités dans l'économie animale. Il se trouve, d'une manière presque constante, parmi les gaz de l'intestin. Ceux-ci sont surtout riches en

gaz des marais (jusque 56 p. 100) dans ralîmentation par les légumes secs.

I^ protocarbure d*hydrogène se dégage du sol dans beaucoup de localités. On le rencontre aussi souvent dans les mines de houille, où il se mêle avec Tair atmosphérique et constitue alors un mélange connu sous le nom de /eit grisou, qui fait explosion au contact d'une flamme. Ces explo> sions causent souvent la mort de nombreux ouvriers. On les évite en se servant de la lampe dt Davy, qui se compose d'une lampe ordinaire entourée d'une cage en toile métallique. Lorsque le mélange détonant 'pénètre dans Tintérieur de la cage, l'explosion qui a lieu ne se propage pas au dehors. La toile métallique refroidit en effet suffisamment les gaz pour que la combinaison du gaz des marais avec r oxygène n'ait plus lieu.

b» Propriétés. — Le méthane qu'on prépare en chauffant de Tacétate de potassium avec un excès de potasse caustique (Y. § 185 p. 371), est un gaz incolore, inodore, insipide. Il est peu soluble dans l'eau et permanent. Sa densité est de 0,557.

Il brûle à l'air avec une flamme peu éclairante. Lorsqu'on le mêle à de l'oxjgène, il détone au contact d'un corps en ignition.

Le chlore, sous l'influence de la lumière solaire ou d'un corps en ignition, enlève l'hydrogène au gaz des marab et met le charbon en liberté.

CH^ -h 2 CP = 4HC1 + C

A la lumière diffuse, des produits de substitution, parmi lesquels du chlorure de méthyle, prennent naissance.

a» Nomenclatare. — Les noms des hydrocarbures de la deuxième série ont été déduits, pour la plupart, comme ceux des carbures de la première série, du nombre d'atomes do carbone qu'ils renferment. Ils sont terminés par la désinence ylènc. Quelques-uns de ces carbures ont des noms spéciaux.

MÉTHANE. 373

mais on les termine presque toujours par la désinence ène, éthylèna, propylène, butylène, amyîène, hexyUne, heptylène,.,, décylène, etc.

tÈ. Préparation. — Les hydrocarbures C"H*" s*obtiennent dans un grand nombre de circonstances spéciales.

D'une manière générale, on obtient des hydrocarbures de la deuxième série en chauffant les alcools monocUomiques saturés avec des agents avides d'eau.