CHLORHYDRIQUE. DR POTASSE. DE POTASSIUM

Les atomes H, Cl et K sont des radicaux simples parce qu'ils se sont transportés d'un composé' dans l’autre par voie de double dé*

ri'.LNCIPES DE CHIMIE.

•Vompositioii et qu'ils ne renferment chacun qu’un seul atome Mais ^le résidu 110 de la molécule de [votasse s’étant également transporté •dè la même manière, doit être appelé radical composé bien qu'il ne soit |ioiut isolable. L'exemple suivant montre un radical composé isolable :

f,*ll* 2CI = <;‘H‘CI*.

ÉTHYLÈNE. CHL01F. CHl.ORL’nK r»ÉTMYlf>r

.5 L'éthylène [pouvant se combiner directement au chlore connue le liraient certains corps simples doit être considéré comme un radical composé.

La première propriété que l’on doit considérer dans un radical simple ou composé est sa capacité de saturation; nous la considérerons d’abord dans les radicaux simples, et [pour ne [point embrouiller les idées, nous nous servirons ici de préférence du mot atome.

Nous avons vu ailleurs que l’équivalent de l’oxygène, c'est-à-dire la quantité pondérale de ce corps qui se substitue à 1 d’hydrogène ou qui s’y combine est égale à 8, et que l'atome d’oxygène pèse lti, celui d'hydrogène pesant 1 . C'est dire qu’un atome d'oxygène peut tenir la place de deux atomes d hydrogène, ou se combiner avec deux atomes d'hydrogène.

Nous avons vu, d’autre part, que l’équivalent du chlore est, comme son poids atomique, 35,5, ce qui montre que l'atome de chlore ne se combine ou ne se substitue qu’à un seul atome d'hydrogène.

Nous tirerons celle conséquence des faits qui précédent : pour se saturer, un atome de chlore exige deux fois moins d'hydrogène qu'un atome d'oxygène n’en exige ; et pour exprimer ce fait nous dirons que le chlore est monoatomique, et que l’oxygène est biatomique.

Des considérations semblables nous montrant qu’un atome de bore [peut se combiner à trois atomes de chlore, c'est-à-dire à trois atomes d'un corps monoatomique ; qu'un atome de carbone [peut se combiner à i atomes d’hydrogène ou de chlore, et qu'un atome de [phosphore peut se combiner à 5 atomes de chlore, notis en conclurons que le bore est triatomique, le carbone tétralomique et le phosphore pentatomique.

Nous exprimerons la capacité de saturation des radicaux dans la notation en surmontant les symboles qui les représentent d'un certain nombre d’apostrophes. Pourtant, afin de rendre la lecture plus facile au-delà de trois apostrophes, on prélére mettre les chü-

ATOMICITE DES RADICAUX.

fres romains iv, v, vi, elc. Quand le radical est monoatomique on ne met aucun signe, ainsi :

Cl, O", Bo'", G» P»

signifient chlore monoatomique, oxygène Diatomique, luire triatomique, etc.

En somme, on appelle monoatomiques les atomes ou les radicaux qui se combinent à \ d'hydrogène ou en tiennent la place;

Diatomiques, ceux qui se combinent à 2 atomes soit d'hydrogène, soit d'un autre corps monoatomique, ou qui en tiennent la place;

Triatomiques, ceux qui se combinent à 5 atomes d hydrogène ou d'un autre corps monoatomique, ou qui en tiennent la place, et ainsi de suite.

On aura peut-être remarqué que nous disons toujours : radicaux susceptibles de se combiner à n atomes d’hydrogène ou d’en tenir la place.

C’est qu'en effet se combiner à un atome ou s'y substituer est chose absolument semblable. Tout corps stable peut être considéré connue un édifice moléculaire en équilibre. Or, dans une molécule, chaque atome représentant une force, il faut absolument, pour qu’il y ait équilibre, que la résultante des forces provenant de tous les autres atomes lui soit égale et contraire. Si nous considérons la molécule de v l'alcool G3H80, nous ne pouvons en concevoir l'équilibre qu’à la condition que la force représentée par un des 9 atomes qui la constituent soit exactement équilibrée par la résultante des forces représentées par les autres 8 atomes. Ainsi G3H8 doit représenter la même force que U, C-ll 'ô la même force que 11, G la même force queGH80, etc.

fe point une fois établi, il est évident que substituer t atome de chlore, je suppose, à 1 atome d'hydrogène, c'est combiner cet atome de chlore avec le groupe atomique qui préalablement était uni à l'hydrogène, et était susceptible de l’équilibrer, qui a, par conséquent, la même valeur que 1 atome d’hydrogène isolé.

Pour trouver l'atomicité ou capacité de saturation des corps simples; on détermine le poids atomique de ces corps, on les combine ensuite avec la plus grande quantité possible soit d'hydrogène, soit d'un. autre corps de même atomicité (chlore, brome, iode, etc.). On voit ainsi avec combien de ces radicaux monoatomiques est sus-

l'IllSCIPES DE CHIMIE

ceptible «le se combiner au maximum l'atome du corps simple que l'on étudie. Ce nombre représente son atomicité.

Soit, par exemple, à trouver l'atomicité du carbone. Après en avoir déterminé le poids atomique, on reprend l'étude de ses diverses combinaisons hydrogénées et l'on trouve que celle dans laquelle un atome de carbone G est uni à la plus grande quantité d'hydrogène a pour formule GH4. On en conclut que le carbone est tétratomique. L'atomicité d'un corps simple représente donc la quantité muximu d'un radical monoatomique qui peut se combiner avec ce corps. Il ne faudrait pas croire cependant qu'un corps polyatomique ne puisse faire d'autres combinaisons que celles qui correspondent à son atomicité maxima. Loin de là, il peut généralement faire toutes les combinaisons ou tout au moins un grand nombre des combinaisons moins saturées que la théorie laisse prévoir. Ainsi, en considérant une combinaison tétratomique d'un radical R, RIVH4, nous pouvons dire que les combinaisons RtvH3, RIV11*, R,vll sont généralement possibles. Le cas se réalise très-bien pour l'étain. Ce métalloïde est susceptible de sc combiner à 4 fois le radical composé monoatomique GSH8, en donnant le corps Snl,(G1ll:i)4; mais à côté de cette combinaison l'étain donne encore les composés Sn,v (G*!!8)', Sn,,(G*H*)*.

Plusieurs chimistes expriment le fait qui précède en disant qu'un môme corps a plusieurs atomicités. Je préfère ne me servir du mot atomicité que pour indiquer la cajocité de saturation maxima d'un corps, et considérer tous ceux de ses composés qui sont à un degré de combinaison inférieur comme des molécules non saturées, incomplètes.

Je tiens d'autant plus à cette manière de comprendre l'atomicité qu'on en déduit des notions exactes sur les radicaux composés, lesquels ne sont que les molécules incomplètes dont je viens de parler, molécules qui ont une tendance naturelle à se compléter.

Ainsi, le carbone G, étant saturé lorsqu’il est à l’état de gaz des marais GH4, peut néanmoins n’étre combiné qu'à 5, 2 ou 1 molécule d'hydrogène; mais alors les molécules qui en résultent sont incomplètes et tendent à se compléter en prenant autant d'hydrogène, ou d'un autre corps quelconque qu'il leur en manque pour passer à l'état complet GX4, par suite, GU5 ne jwurra prendre qu'un atome monoatomique ; ce sera donc un radical monoatomique. Gll* pourra preudre 2 atomes monoalomiques ou 1 atome diatomique

ATOMICITÉ IiT.S RADICAUX

|Kiur se compléter; ce sera un radical biatomique. GH enfin pourra prendre 3 atomes monoatomiques ou 1 atome triatomique |»our se compléter; ce sera un radical triatomique. En lait, les trois radicaux ci-dessus existent :

GIO, dans le chlorure de méthyle

GH*, dans l'iodure de méthylène GH*!2, GH, dans le chloroforme GUC13.

Comme on le voit par ces exemples, c’est encore par leurs combinaisons avec les corps monoatomiques qu’on détermine l’atomicité des radicaux composés. On ne saurait déduire la capacité de saturaiou d’aucun radical de l’élude des combinaisons qu’il forme avec les radicaux polyatomiques. Ceux-ci, en effet, ont la propriété de s'accumuler indéfiniment dans les molécules. M. Kekulé en a donné une explication hypothétique, mais très-élégante et fort probable.

Soit, par exemple, un atome biatomique. M. Kekulé le représente par le symbole cz, qui indique 2 centres d'attraction distincts. 11 est clair que si à chacun de ces centres d’attraction vient s’adapter un atome monoatomique, l'atome biatomique sera saturé et incapable de se combiner à quelque autre corps que ce soit; la molécule résullanteaura la forme cz ZZ; mais si cet atome se combine par chacun de ses centres attractifs avec un des centres attractifs d'un autre

atome biatomique connue lui, la molécule prend la forme

où l'on voit qu'il reste en % et 6 2 centres attractifs non saturés. On pourrait avoir successivement la forme i , et ainsi de

suite jusqu'à ce que 2 atomes monoatomiques soient venus, suivant l'heureuse expression de M. Kekulé, fermer la molécule en lui

donnant la forme

Les combinaisons avec des radicaux polyatomiques ne donnent donc aucune indication sur l'atomicité, et c'est toujours aux coinbi-

40 PRINCIPES UK CHIMIE.

nuisons avec les radicaux monoatomiques qu'il faut avoir recours pour déterminer cette dernière.

L'expérience a prouvé que les radicaux simples ou composés 1110noatoniiques 11'existent jamais à l'état de libellé sans se doubler, c'est-à-dire sans avoir une molécule formée de 2 fois leur atome ou de 2 fois le groupement atomique qui en tient la place.

Ainsi les radicaux II. Cl. Br., etc., à l'état de liberté, existent sous la forme

H j Cl i Ilr 1

Il J Cl f Br )

et seulement sous cette forme. Il n’y a à cette régie aucune exception connue.

Les radicaux biatoniiques peuvent exister à l’état de libel lé avec une molécule formée de 2 atomes, comme aussi avec une molécule formée d’un seul atome.

C’est ainsi que les radicaux O S Se Te ont des molécules représentées par les symboles :

O" I S" i Se" ( Te" j

Ü" ( S" | Se" ) Te" J

tandis que les symboles Ifg" Gd" G4!!1" GMI6" représentent à la lois l'atome et la molécule du mercure, du cadmium, de l'éthylène et du propylène.On ne connaît de radical simple triatomique que le luire,

GMl5'" )

et de radicaux composés triatomiques que l'allyle j.le bi-

oxyde d azote Azô etlecacodyle jGHs)iAS*-j- 0,1 nt‘ P,M,t n,'n savoir

sur la constitution de la molécule du liore dont la densité de vapeur n’a pu être prise. Quant à l’allyle et au cacodyle leur molécule est double; mais, d'un autre côté, celle du bioxyde d'azote est simple.

Les radicaux tétratoiniques connus dont on peut prendre la densité à l’état de gaz ont un atome qui se confond avec la molécule.

Parmi les radicaux pcntatomiques connus, les uns ont une molécule formée de 2 atomes comme l’azote ; les autres une molécule formée de 4 atomes comme le phosphore et l'arsenic.

Enfin le seul radical hexatomique que l’on ait à l’état de liberté, la

TYPES MOLÉCULAIRES. 41

benzine (G8H°)IV a une formule qui corn spond à la foi» à la molécule libre de ce corps et au radical tel qu’il entre dans les combinaisons.

De tous ces faits il ressort : 1” que seuls les radicaux monoatomiques sont dans l'impossibilité d’exister à l’état de liberté sans se doubler;

2° Que les radicaux d’atomicité supérieure à 1 , sont les uns capables d’exister à l’état de liberté sans se doubler, tandis que les autres se doublent et même se quadruplent.

Si une hypothèse m’était permise, j'admettrais volontiers que tous ces derniers radicaux peuvent exister à l'état de molécule simple ou condensée, que seulement, pour les uns, l’état simple est le plus stable, tandis que pour les autres c’est l’état de condensation. Celte hypothèse ferait disparaître l’anomalie de radicaux d'une même atomicité se présentant à l’état libre avec des molécules différentes, comme cela a lieu pour l’oxygène et le mercure, l’azote et le phosphore.

TYPES MOLÉCULAIRES

Il y a une trentaine d'années, M. Dumas, généralisant les faits jusqu’alors connus relativement à l’action que le chlore et le brome exercent sur les substances organiques, appliquait pour la première fois l’idée de type à la chimie.

lTn composé constituait à ses yeux un type moléculaire dans lequel un ou plusieurs atomes d’un corps pouvaient être remplacés par un ou plusieurs atomes d’un autre corps sans que le type fut

altéré. Ainsi :

L’acide acétique G*ll*ë4,

L’acide chloracétique G*1I5CIG4,

L’acide bichloracétique 6*ll*Cl*04,

Et l’acide trichloracétique G4IIC1304.

appartenaient, selon M. Dumas, au même type, bien que, dans les trois derniers, l’hydrogène de l’acide acétique eût été partiellement remplacé par du chlore.

Laurent, poursuivant la même étude, émit plus tard une idée démontrée fausse depuis; il admettait que les corps dérivés par substitution se rapprochent toujours de ceux dont ils dérivent par les plus grandes analogies de propriétés.

PRINCIPES DF. CHIMIE

Plus fard encore, M. Williamson fit remarquer que l'alcool GWA. déjà regardé alors comme un hydrate du radical élhyle G*H’, peu! être considéré comme dérivant d’une molécule d’eau par la substitution de l’éthyle à la moitié de l’hydrogène :

G*lls

Celait un pas nouveau que venait de faire l’idée de type. On n’exigeait plus, pour ranger deux corps dans un même type, qu’ils fussent semblables de propriétés, il sullisait qu’ils fussent susceptibles de subir des métamorphoses analogues.

Enfin Gerhard généralisa cette nouvelle manière de voir. Il rangea à côté les uns des autres des corps ayant des propriétés très-dissemblahles. Ce qui constitua, dès lors, un type chimique, ce fut un système général de réactions, rien de plus.

L’acide acétique, l’eau et l’alcool furent, d’après cette idée, rangés dans un même type.

Ces trois corps, en effet, subissent un ensemble de transformations analogues.

Ainsi l'acide acétique peut être privé de son oxygène et donner naissance à l’aldéhyde ; l’eau peut également perdre son oxygène en donnant de l’hydrogène libre; l’alcool enfin peut être désoxydé et fournir de I hydrnre d’éthyle.

Ces trois réactions sont analogues, comme l’indiquent les équations suivantes :

CWA

AGIDK ACÉTIQUE. OXYGÈNE.