NOTIONS PRELIMINAIRES

L'air et l'eau les renferment sous une forme entièrement propre à l'assimilation. Ces milieux représentent de véritables réservoirs oîi sont versés sans cesse l'acide carbonique , l'eau et l'ammo niaque, provenant de la destruction des matières organiques par le feu , par la putréfaction ou par d'autres réactions chimiques.

Le cadre de cet ouvrage ne nous permet pas d'exposer ici comment, sous l'influence de la lumière, ces produits de destruction sont fixés et assimilés par les parties vertes des plantes ; comment celles-ci, en véritables appareils réducteurs, décomposent l'acide carbonique, l'eau et l'ammoniaque, pour façonner les substances nécessaires à la vie animale ; comment enfin les animaux fonctionnent dans le plus grand nombre des cas , comme des appareils de combustion , en changeant sans cesse les substances de leur corps en acide carbonique , eau et ammoniaque, qui , à leur tour, vont servir à de nouvelles générations végétales.

Toutes ces belles questions sont du domaine de la chimie physiologique.

5. Pour'iaciliter l'étude de la chimie organique, et en même temps pour en assurer les progrès , il est nécessaire d'établir dès le commencement quelques règles, quelques préceptes généraux qui puissent servir de guide dans ce vaste édifice des composés organiques , et fassent ressortir les relations intimes qui les enchaînent entre eux.

Nous avons dit que le nombre des éléments organiques est extrêmement restreint; mais le nombre de leurs combinaisons est immense , incalculable.

Pour s'en former une idée exacte, il est absolument nécessaire de suivre un certain ordre , il est indispensable de les classer.

Une bonne classification doit mettre l'esprit à même d'embrasser avec facilité le pkis grand nombre de faits ou de lois. En chimie minérale , on s'est laissé guider, sous ce rapport , par la composition des corps, ainsi que par leurs fonctions chimiques. Cette marche est fort convenable, vu le grand nombre d'éléments offerts par le règne inorganique, où chaciue corps apporte dans les coml>inaisons un caractère spécial qui leur imprime un cachet facile à distinguer. Les combinaisons de l'oxygène , du soufre , du cidore, avec les métaux, jouissent, en effet, de propriétés si tranchées , qu'il suffit de connaître l'histoire de quehpu's oxydes ou sulfures pour prédire les caractères propres à des combinaisons semblables appartenant à d'autres métaux. La classification minéral»; accpiit encore plus de précision lorsqu'on prit aussi en considération les functiuns chimiques des oxydes, des sulfures, (1»!S chlorures, en les distinguant en acides , bases , sels , etc.

Cette maiiièn! de class(!r l(!s coi-ps n'est guènî applicable en rhimie organi(iue , où presque tous les composés renferment les

mêmes éléments. Quelquefois l'azote y manque, et l'on pourrait donc tout au plus les diviser en corps azotés et corps non azotés. C'est ce qu'on avait même tenté de faire dans les premiers temps, où l'on croyait que l'azote était le partage exclusif des substances animales ; mais il n'existe aucune différence réelle entre la chimie animale et la chimie végétale. L'origine des composés organiques n'influe en rien sur leur constitution. En considérant le grand nombre de principes végétaux qui renferment de l'azote, on pourrait même dire que cet élément est plus répandu dans les plantes que dans les animaux.

Les fonctions chimiques sont souvent si vagues pour certaines substances organiques , il y en a dont l'acidité ou l'alcalinité est si peu tranchée , qu'il a fallu , pour élargir le cadre de la classification , avoir recours à certains caractères physiques. On a donc distingué des corps gras , des huiles essentielles , des résines , des matières colorantes , distinction d'autant moins sûre , qu'il existe des corps qui sont tout à la fois gras, volatils et acides , ou gras, fixes et neutres, ou volatds , gras et alcalins.

Indépendamment de son irrégularité , cette classification présente l'inconvénient de disséminer des corps étroitement liés par leur constitution ou leur mode de formation. Ainsi , par exemple, elle place l'alcool dans les substances neutres et volatiles , tandis qu'elle range le vinaigre, qui en résulte par une simple oxydation , parmi les acides ; de même , elle éloigne l'indigo incolore , tel qu'on le rencontre dans les végétaux , de l'indigO bleu , considéré comme matière colorante , et ainsi de suite.

6. M. Liebig avait parfaitement senti les vices de cette méthode lorsqu'il inventa sa théorie des Radicaux composés. Cette théorie, appli([uée souvent d'une manière fort ingénieuse, a rendu à la science d'éminents services , en devenant le point de départ de beaucoup d(; tniva'ix remarquables. Elle mérite donc que nous l'exiuninions avec quelques détails.

En chimie minérale , l'oxygène , le soufre , le chlore , se com • binent avec les métaux ou avec d'autres corps simples pour former des oxydes , des sulfures , des chlorures ; et comme les caractères de ceux-ci dépendent précisément de l'espèce de métal qu'ils renferment , leur métal a été appelé le radical de la combinaison. Suivant M. Liebig, ce radical serait représenté,

dans les substances organiques , non par un seul élément , mais par deux ou par plusieurs. La chimie organique , dit le célèbre chimiste de Giessen , est la chimie des radicaux composés. Exemples :

C*H«o. Radical éthyle = ^e.

C*Hio, 0. Oxyde d'éthyle ou éther ~ AeO.

C^H'O, O 4- H^O. Hydrate d'oxyde d'éthyle ou alcool = AeO + aq.

C<H'0, S. Sulfure d'éthyle = AeS.

C^H'", S + H^S. Sulfhydrate de sulfure d'éthyle ou mercapian =

AcS + H.2S.

C^H'O, CR Chlorure d'éthyle ou éther hydrochlorique — AeCi^. C^H'*^, Br^. Bromure d'éthyle ou éther hydrobromique = AeBr^.

etc.

C^H^. Radical acétyle = Ac.

C*H^, 0^. Acide acétique supposé anhydre ^^ AcO^.

CHi6, 03 + H^O. Acide acétique cristallisé = Ac03+ H20.

C-^H^, 0 + H'^0. Hydrate d'oxyde d'acétyle ou aldéhyde = AcO +

C*H^, H^ Hydrure d'acétyle ou gaz oléfiant = ArH^. C^H^, C/2, Chlorure d'acétyle ou chlorure d'aldéhydène = AcCP. C^H**, W^ 4- H'-Gi^^ Hydrochlorate de chlorure d'acétyle ou liqueur

des Hollandais r= AcCi2 -f H^Ci^.

etc.

Le radical renferme quelquefois trois éléments :

CUiiioo'. Radical benzoïle = Br.

C'^H'002, 0. Acide benzoïque supposé anhydre = 6^0.

Ci4jjioo2^ Q l jj/Q Hydrate d'oxyde de benzoïle ou acide benzoïque

cristallisé — BsO + IFO.

C'^IJ'002, H'^. Hydrure de benzoïle ou essence d'amandes amères

= BzlR C'<H'0O2, CR Chlorure de benzoïle = MzQ.P.

etc.

Non seulement les radicaux composés s'unissent à des éléments réputi's négatifs dans la série électrique , mais ils s(» combinent aussi avec l'hydrogène ou avec les métaux , de manière à remphr eux-mêmes le rôle des corps électro-négatifs.

Les belles recherches do M. Gay-Lussac sur le cyanogène , gaz composé de carbone et d'azote, et qui s'unit aux m«ilaux ii l'instar du chlore et du brome , ont fourni à M. Licbig les premiers ma-

tériaux de cette théorie. Elle exige nécessairement l'adoption d'une infinité de composés hypothétiques ; car, sauf le cyano gène , l'oxyde de carbone et le cacodyle de M. Bunsen , aucun autre radical n'a encore été isolé (l) , et il n'est même pas probable qu'on y parvienne au moyen des procédés de décomposition qui sont à la disposition du (chimiste. L'éthyle , l'acétyle , l'amyle , le benzoïle, etc., sont de pures fictions. Le cyanogène, ainsi que l'oxyde de carbone , envisagé par M. Liebig comme le radical de l'acide oxalique et de quelques autres acides, contient un seul équivalent de chaque élément, et cette simplicité de constitution rend naturellement sa production facile ; mais il n'en est pas ainsi de quelques autres radicaux qu'on a essayé d'isoler ; l'expérience a même prouvé que , dans les cas où l'on avait réussi à séparer les éléments du radical composé , ce prétendu radical ne se comportait plus comme tel. Ainsi, par exemple , le benzile , qui renferme le carbone , l'hydrogène et l'oxygène , dans les mêmes proportions que le radical benzoïle , ne se combine ni avec l'oxygène ni avec les autres corps simples pour former les substances de la série benzoique. Ajoutons , toutefois , que le cacodyle , considéré par M. Bunsen comme le radical des composés arsenicaux fournis par la liqueur de Cadet, a été réellement isolé par ce savant chimiste , et possède tous les caractères ([ui conviennent à un véritable radical.

Le fait qu'un groupe de molécules hétérogènes remplace quelquefois la molécule d'un corps simple sans changer les fonctions chimiques de la substance , ne peut certainement plus être sujet à controverse, car l'expérience journalière le démontre. Il n'est même pas besoin d'en chercher la preuve dans les phénomènes organiques , la manière d'être des oxysels et des sels haloïdes en atteste pleinement la vérité. Ainsi , par exemple , l'hydrogène de l'acide hydrochlorique peut être échangé contre des métaux , de manière à former des chlorures métalliques ; et ce même hydrogène , uni dans l'acide sulfurique à un groupe moléculaire com-

(1) Tout récemment encore , M. Voelkel a démontré que le mellon de M. Liebig n'a pas la composition exi^'ée par la ilicorie. ( Annales de Poggcndor/f, LVII, 135.) Nous verrons, en nous occupant de l'action du potassium sur les substances organiques, ce qu'il faut penser de l'éthyle que M. Lœwig prétend avoir isolé.

posé de soufre et d'oxygène , ne cesse pas pour cela de pouvoir s'échanger contre des métaux :

Ed. Acide hydrocliloiique.

KG?. Chlorure de potassium.

H'2 (SO^). Acide suifurique.

jr |(S0<}. Sulfate de potasse acide.

K2 (SO^). Sulfate de potasse neutre.

Mais vouloir conclure de ce fait que le groupe SO'' puisse exister à Tétat libre , qu'on parvienne à l'isoler avec tous les caractères qu'il affecte dans la combinaison elle-même, c'est, ce nous semble, hasarder une hypothèse que rien n'autorise. Avant de connaître les lois qui régissent l'équilibre chimique des corps , nous ne pouvons rien préjuger sur leur constitution intime. Les spéculations qu'on a faites à cet égard, n'ont eu pour effet que de jeter le trouble et la confusion dans la science en la remplissant d'êtres fictifs , qui sont d'autant plus dangereux , que l'habitude de les voir figurer dans le langage scientifique finit par leur supposer une existence réelle.

D'ailleurs M. Liebig lui-même paraît reconnaître les graves défauts de la théorie des radicaux , car il l'a entièrement abandonnée dans le deuxième volume de son Traité pour s'en tenir à l'ancienne marche , en groupant les corps dont il lui restait à faire l'histoire en acides, alcalis, corps gras, huiles essentielles, etc.

V,n connnençant qui entend parler, i)ar exemple , du chlorure d'éthyle , du sulfate d'oxyde de méthyle, sera nécessairement jKirté à assimil(!r ces composés aux chlorures ou aux sulfates de chimie minérale ; il croira que le chlore du chlorure de méthyle se précipite par le nitrate d'argent, en donnant du chlorure d'algent et du nitrate d'oxyde d'éthyle ; que le sulfate d'oxyde de méthyle précipite les sels de baryum comme le font tous les suliates soin blés. QutilUis rai.s(jns lui alléguer alors de ce ([ue ces chlorures et ces suliates ne présentent pas les caractères des chlorures et di'S sulfates (|u'il eonnaît déjii ? Kst-e<; parce (|ue loxydedi! iiu-lhyle et lOxyde d'étliyh' seraient des bases plust'nergicpics (jue l'o.xyde d'argent ou de baryum, de manière a ne pas

se laisser enlever, par ces derniers, l'acide sulfurique ou le chlore? Mais alors pourquoi ces bases si puissantes ne se combinent-elles pas directement avec les acides ; et pourquoi , d'ailleurs, la quinine, la morphine, la strychnine, tous corps manifestement alcalins, et qui s'y unissent directement, cèdent-elles l'acide sulfurique, l'acide hydrochlorique , etc., par le mélange de leurs combinaisons salines avec des sels de baryte ou d'argent ? Il y a là des contradictions fâcheuses que la théorie des radicaux laisse subsister malgré tout, contradictions qui évedlent dans l'esprit du commençant des idées entièrement inexactes sur la nature des combinaisons organiques. Malgré la haute considération dont jouissent des idées que nous avons nous-même contribué à répandre en France par la traduction du Traité de M. Liebig, nous ne craignons pas de déclarer que les radicaux organiques nous paraissent d'une conception trop vague et d'un usage beaucoup trop arbitraire pour qu'il y ait profit pour la science à les conserver ; nous osons même afhrmer qu'ils lui portent préjudice en lui ôtant cette précision et cette rigueur dans les principes qui seules lui assurent un avenir durable.

7. La théorie des radicaux composés n'est, comme nous venons de le voir, qu'une théorie secondaire de cette grande doctrine du dualisme , introduite par la chimie de Lavoisier dans la définition de toute combinaison, et généralisée depuis par M. Berzélius dans son système de l'électro-chimie.

Cette doctrine a été vivement attaquée dans certains temps : si nous ne nous trompons, c'est M. Baudrimont (1) qui le premier a cherché à prouver que dans les sels ou les composés ternaires, et dans ceux qui sont plus compliqués, les éléments sont rangés dans un tout autre ordre qu'on le suppose d'après la théorie binaire de M. Berzélius; qu'il faut les considérer, non pas comme étant produits par la réunion immédiate d'un acide et d'une base , mais simplement par la réunion des éléments qui les constituent. C'est encore M. Baudrimont qui a indiqué, comme une conséquence nécessaire de ce qui précède, que les formules chimiques ne pouvant peindre réellement l'état moléculaire des corps , il

(1) Introduction à Vétude de la chimie par la théorie atomique ,

était convenable de les écrire en plaçant les symboles à la suite les uns des autres , et de réunir tous ceux de même nature , sans les scinder, comme l'exigent la nomenclature de Guyton-Morveau et la théorie électro-chimique. Ainsi , par exemple , il faut écrire SH^O^pour exprimer l'acide sulfurique, et non pas 80^+ H-0. Nous partageons jusqu'à un certain point l'opinion de M. Baudrimont, mais sans repousser comme lui toute idée de prédisposition moléculaire. Nous croyons aussi qu'il serait fort utile d'enrichir les formules de quelques nouveaux signes qui exprimassent des relations autres que de simples rapports de composition.

Les idées de M. Baudrimont ont été combattues dès leur apparition. Voici comment M. Thénard s'exprime à cet égard (l) : « Les chimistes éminents qui se vouent aux recherches de chimie organique n'ont pas d'autre but que de faire disparaître les formules brutes , et de substituer à des formules comme celle-ci : C^H'"0^ qui n'apprend rien, la formule rationnelle G2 0^H^C<, H^O, qui nous apprend que nous avons affaire à de l'éther oxalique. Il est curieux que dans le même moment on ait proposé , tout au contraire , d'abandonner les formules rationnelles de la chimie minérale pour en revenir aux formules brutes , c'est-àdire à l'enfance de la science.

» Disons-le nettement , ces spéculations sont , pour la plupart, à rencontre de la marche naturelle de la chimie. Qu'avons-nous appris en chimie générale depuis des siècles, si ce n'est qu'en ce qui touche l'arrangement des molécules des corps, nous ne savons rien du tout? Il faut donc sur ces matières éviter soigneusement tout système d'idées préconçues pour s'en tenir à celui que l'expérience indique comme étant le plus conforme aux faits. »

Nous partageons entièrement roi)iiiion de M. Thénard. Mais il noussemblefju'en considérant l'acide sulfurique ordinaire comme un groupe de molécules composées de soufre, d'oxygène et d'iiydrogène, et dans lequel ce dernier élément peut être échangé, équivalent par équivalent, pour des métaux, on exprime autant de faits et l'on se renferme bien plusdans l'expérience qu'en disant

(1) Traité de chimie^ i. V. p. 405.

12 gi;ESTiOi\s (;énérvlhs.

que cet acide se compose d'eau et d'un corps appelé acide sulfurique anhydre. Cette dernière expression, pour être appliquée à d'autres acides, par exemple à l'acide nitrique ou à l'acide oxalique , nécessite , en efïét , l'intervention d'êtres fictifs , ou du moins d'êtres jusqu'à présent inconnus. Encore l'inconvénient n'est-il pas bien grave pour la chimie minérale ; mais toutes les personnes qui s'occupent de recherches de laboratoire savent combien la théorie du dualisme est contraire à la nature des composés organiques , combien elle entraîne d'hypothèses et de contradictions, combien enthi elle apporte d'incertitude dans l'appréciation des moyens propres à opérer les nombreuses métamorphoses dont les matières organiques sont susceptibles.

Nous verrons d'ailleurs plus bas la preuve la plus directe et la plus rigoureuse de l'impossibilité d'admettre l'existence de l'eau dans les acides organiques et des oxydes métalliques dans les sels.

Les formules rationnelles ont beaucoup d'utilité lorsqu'il s'agit de faire ressortir graphiquement certaines analogies de réactions, certains rapports entre des corps de composition différente; chacun peut les varier à son gré suivant les relations qu'il veut dépeindre ; mais les construire uniquement d'après les idées dualistiques , c'est leur donner une signification étroite et contraire h l'esprit de la science. 11 faut laisser aux formules rationnelles la plus grande latitude ; il serait même fort avantageux d'y introduire de nouveaux signes ; mais n'oublions jamais que les formules brutes ou empiriques ont seules une importance sérieuse qu'on ne saurait attacher aux expressions rationnelles , produits éphémères d'une imagination plus ou moins féconde.

On a proposé pour l'alcool six ou sept formules différentes (l); chaque auteur cherche , par de nombreuses réactions , à appuyer la sienne , qu'il croit la meilleure , comme si l'on pouvait donner la moindre idée du groupement des molécules en disposant sur le papier, un peu plus à gauche ou à droite , tel ou tel symbole. Chacune de ces fornmles n'est que l'expression d'une ou

(1) M. Dumas le représente par cni^ + Il^O^ et par G^H» + C2IIW; M. Berzélius par (C'I1«) 0; M. Liebig par (cni O) o + IPO; MM. Zeise et IMitsdierlich par Cill'"0- -]- W; M. Malaguli par 0^160 + II» + U'-'O ; M. Persoz par C'^ (U'^C^O-)"*.

de deux réactions : celles de M. Dumas et de M. Liebig sont construites de manière à faire ressortir la séparation des éléments de l'eau par l'action des acides sur l'alcool ; celle de M. Malaguti fait allusion à l'action du chlore ; celle de M. Persoz a en vue la production de l'oxyde de carbone par l'acide sulfurique, et ainsi de suite. Autant de réactions , autant de formules rationnelles. Il n'y a qu'une seule chose sur laquelle on soit d'accord , c'est la formule empirique de l'alcool; et en vérité c'est toujours celle qu'il faut choisir dans la discussion des réactions.

Comme on ne peut , par les lettres et les chiffres , exprimer que des relations numériques , il serait peut-être préférable de substituer les équations à nos formules rationnelles; par là le langage chimique gagnerait en précision , et tout le monde s'entendrait.

8. Depuis quelques années, les idées antibinaires ont trouvé beaucoup de partisans en France , surtout parmi les chimistes qui s'occupent spécialement de recherches organiques. Ces chimistes considèrent les combinaisons comme un tout , comme un assemblage de molécules dans lequel une ou plusieurs molécules peuvent être échangées contre d'autres sans que la nature chimique du système entier en soit changée. Ainsi, par exemple, les oxalates représentent un groupe moléculaire que l'on peut figurer graphiquement de la manière suivante (l) :

Onlale d'Iiydrogc-ne Ozalulr de polaue Oxalale de [loiifse

ou ïcidc oiuliqur. acide. neutre.

M. Dumas appelle un pareil système de molécules un type. II propose de réunir en un même genre tous les composés (jui réunissent des fonnules identicpies à des propriétés chimi([ues semblables. 11 range donc en un même genn;, ou, cocjui n;vient au môme, il considère conmui appartenant au même type chimique, les corps (|iii rcnlérmiiiit le même nombre d'équivalents unis de

(1) Les nioI(îciiIcs noires rcpréscntciil le carbone, les blanches l'oxygf'no; K et II expiiineril le potassium et l'liy(lro(,'(''ne.

la même manière, et qui jouissent des mêmes propriétés fondamentales.

L'acide oxalique et tous les oxalates métalliques appartiennent au même genre ; toutes les espèces qui en font partie ont la propriété fondamentale de se décomposer par l'acide sulfurique concentré en acide carbonique, en oxyde de carbone et en eau , ou en un oxyde métallique correspondant :

Acide oxalique. C'II'^0* donne CO'^ + CO + tPO.