MC + M'C' M + M

en représentant par M et M', C et C' les

niasses et les capacités calorifiques respectives du corps anhydre et de l’eau ; à la condition toutefois de faire C' égal à la chaleur spécifique de la glace. C’est donc à l’état de glace que l eau existe dans les cristaux.

Cour déterminer la proportion d’eau de cristallisation qu'un cristal renferme, on pèse une certaine quantité de ce dernier réduit en poudre; soit P son (wids. On le place ensuite dans une étuve chauffée à 1 00* par l’eau bouillante ou dans une étuve à huile chauffée à 120°, 140°, 200°, etc , selon la facilité avec laquelle il se déshydrate. On prolonge l'action de la chaleur jusqu'à ce que deux pesées successives n’indiquent plus aucune perte de poids ; soit P' le poids de la matière desséchée, P — P* représente l'eau de cristallisation. On peut, connaissant ces nombres, déterminera l’aide d une proportion le poids de l'eau qui est combinée avec une molécule du corps anhydre. 0 étant lepoids moléculaire du corps, il vient, en effet,

P : P — P' : : Q : x, d’où x = - ^ - ■ . Il suffit de diviser x

par le poids moléculaire de Peau, c'est-à-dire par 18, pour savoir quel est le nombre de molécules d'eau combinées avec une molécule du corps et pour connaître la formule du cristal.

Quelquefois les corps perdent de l'eau sous I influence de la chaleur et sont par ce fait même altérés dans leurs propriétés à tel point que, redissous dans l’eau, ils-ne reprennent plus leurs caractères primitifs.

POLYMORI'II 1SME, ALLOTROPIE, 1SOMÊRIE. 77

L'acide citrique cristallisé à froid a pour formule G®11®07 -|- aq. A i00°. il perd son eau de cristallisation ; mais si on le chauffe plus fortement, il perd encore une molécule d'eau. Sa lorinule devient alors C®H°O0.

Le composé déshydraté constitue un acide nouveau, l'acide aconilique, entièrement différent de l'acide citrique et incapable de régénérer ce dernier sous l'influence de l'eau.

L'eau dont l'élimination détennine un changement dans la nature des corps se nomme eau de constitution. Existe-t-elle toute formée dans les molécules des composés qui la perdent? On l'ignore ; il est probable toutefois qu'elle se forme de toutes pièces, au moment même où l'on chauffe, par suite de l'union d'une partie de l'hydrogène avec une partie de l'oxygène que renferment les corps sur lesquels on 0[>ère. On conçoit que l'action de la chaleur puisse produire une semblable modification dans une molécule complexe, et il n'est nullement nécessaire d admettre, pour expliquer le phénomène, que l'eau soit toi.tc formée dans les molécules dont il s'agit.

POLYMORPHISME. ALLOTROPIE. ISOMÊRIE.

Rien n'est plus malaisé que de définir ces trois mots et de déterminer exactement leurs acceptions respectives.

Il existe une vaste série de phénomènes dont le polymorphisme constitue les premiers termes, l'allotropie les termes intermédiaires, et l'isomérie les tenues extrêmes. Or, lorsqu'on divise une série en plusieurs parties, on assigne à chacune d'elles certains caractères distinctifs pris de leurs moyens termes ; quant aux termes extrêmes, ils participent toujours des propriétés des deux groupes qu'ils séparent. Il en résulte que les groupes dont nous parlons ne peuvent être distingués par des caractères d'une valeur absolue. Il faut donc, pour définir le polymorphisme, l'allotropie et l'isomérie, donner de ces trois expressions une idée claire, sans s'inquiéter si on laisse en dehors certains faits dont le classement est difficile, défaut inhérent au système même de la classification.

Les solides que I on fait cristalliser dans des conditions rliflé—

7X PRINCIPES DE CHIMIE

rentes cristallisent quelquefois dans deux systèmes différents. On les dit alors polymorphes. Le soufre, qui par voie de dissolution cristallise en octaèdres du quatrième système, cristallise par voir* de fusion en prismes à hase rhomhe du cinquième système. C'est un corps polymorphe.

Le mot polymorphe, créé |tour les différences qu'offrent les corps dans leur cristallisation, a reçu ensuite une extension plus grande. M. Dumas l'a appliqué à des changements de coloration et de consistance qui se produisent par l'action de la chaleur.

On peut dès lors définir le polymorphisme : La faculté que possèdent des corps chimiquement identiques de jouir de propriétés physiques différentes selon les conditions dans lesquelles ils sont placés.

De même qu'un corps placé dans des conditions dissemblables peut éprouver des modifications dans ses propriétés physiques, il peut en éprouver dans ses propriétés chimiques ; dans ce cas on a des faits d'allotropiie ou d’isomérie.

Ces deux derniers mots sont cependant fort loin d'être synonymes.

Après avoir étudié avec soin les diverses acceptions dans lesquelles ces deux mots ont été pris, je suis resté convaincu que les chimistes ont instinctivement désigné sous le nom d'allotropie des faits dans lesquels, tout en voyant des corps jouir de propriétés chimiques différentes, on peut constater que c'est toujours le même corps qui est ainsi modifié.

Au contraire, on a appelé isomères des corps entièrement distincts, mais ayant même c omposition qualitative et quantitative.

Ainsi, le phosphore est-il chauffé, il change de propriétés, comme nous avons déjà eu l'occasion de le dire; ce changement porte même sur ses propriétés chimiques. Vient-on à chauffer plus fort. Le phosphore rt couvre ses propriétés premières. Le phosphore peut donc exister sous deux états différents, mais c’est toujours du phosphore. Le phénomène est un phénomène d'allotropie.

Comparons maintenant le formiate d'éthyle €r,H80* avec l’acétate de méthyle €5H6Ô*. Ces deux corps ont même composition ; mais jamais ils ne peuvent se transformer l'un dans l'autre; il y a plus, vient-on à détruire leurs molécules au moyen des mêmes réactifs, les produits que l'on obtient sont tout à fait différents. Le formiate

POLYMORPHISME, ALLOTROPIE, ISOMÉRIE. 7»

d'éthyle et l'acétate de méthyle sont deux corps parfaitement distincts, deux corps isomères.

Les chimistes ont bien senti, sans l'avoir jamais déterminé, que c’e.-tlà la différence qui existe entre l'allotropie et l isomérie. Lorsqu'ils veulent désigner des laits d'allotropie, ils donnent au corps sur lequel on les observe, un nom invariable et disent qu'il affecte plusieurs états, tandis qu'ils donnent des noms parfaitement distincts aux corps isomères.

On ne donne pas deux noms au soufre, au phosphore, à l hydrate de fer au maximum ; on dit que chacun de ces corps existe sous deux états allotropiques distincts, mais on désigne par des noms différents le formiate d'éthyle et l'acétate de méthyle ; l'aldéhyde et l'oxyde d’éthylène, qui ont l’un et l'autre pour formule CaII*0, etc.

Un exemple tiré de l'histoire naturelle fera bien comprendre ma pensée : l'allotropie ne fait que des races, l'isomérie crée des espèces distinctes.

En résumé, on doit donc entendre par allotropie :

Cette propriété en vertu de laquelle un même corps peut avoir des caractères chimiques différents.

Et par isoméric :

Ce fait, que des corps différents peu vent présenter une composition qualitative et quantitative identique.

Au début, le mot allotropie n'avait été appliqué qu’aux éléments, plus tard ou l’a appliqué aussi à quelques composés; nous l'appliquerons à tous les corps en nous tenant dans les limites des débilitions précédentes. Il en résulte que certains composés réputés isomères ne seront pour nous que des modifications allotropiques d'un seul et même corps; pour ne citer qu'un exemple : l’acide tartrique qui dévie à droite le plan de polarisation de la lumière, l'acide tartrique qui dévie à gauche le même plan de polarisation et celui qui ne le dévie pas du tout ne sont pas à nos yeux trois composés isomères, mais bien un même composé qui affecte plusieurs états allotropiques.

Les corps isomères peuvent présenter entre eux des rapports de composition différents ; de là plusieurs classes d’isoméries.

Ces classes, selon M. Berllielot, sont au nombre de cinq; nous en conserverons seulement quatre, parce que dans la cinquième et

sous [le nom d’isomérie physique, M. Berlhelot place ce que l'on appelle généralement allotropie.

Première ci.asse. Elle renferme des corps qui n’ont d'autres rapports que leur identité de composition, sans qu’on puisse observer les moindres analogies dans leurs métamorphoses. Leurs molécules correspondent d'ailleurs à des formules, tantôt identiques, tantôt multiples les unes des autres.

Ce sont les isoméries par compositions éipiivalentes. Comme exemple nous citerons : l’aldéhyde et l’oxvde d'élhyléne, dont la formule commune est G4II40 ; la lactide et l’acide acrylique, qui ont tous deux pour formule G3I14G*: l'acide lactique, qui répond à la formule G3llBG3, et le glucose, qui répond à la formule G6H,,G0, double de la précédente.

Deuxième classe. On y rencontre des composés formés par l'union de composants différents, mais présentant de tels rapports que dans le fait de la combinaison il s’établit une espèce de compensation ; l'un des générateurs du corps isomère possédant en plus ce que l’autre possède en moins, relativement aux générateurs de l'autre corps isomère.

Ce sont les isoméries par métamérie. Les faits de cet ordre sont nombreux. Le formiate d’éthyle et l'acétate de méthyle nous en

fournissent un exemple. Dans le formiate d'éthyle

GHG I G‘IP J

O le ra-

dical acide GHG contient un atome de carbone et deux atomes d’hydrogène de moins que le radical acide G-ll"4 de l'acétate de GSH3Ô )

méthyle j G; mais par contre le radical méthyle Gll3 qui

est dans le second de ces corps, contient GII* de moins que le radical éthyle G-IIS qui fonctionne dans le premier. En fin de compte, les deux composés contiennent donc le même nombre d'atomes de chaque élément composant.

Troisième classe. Elle comprend tout un groupe de substances dont les propriétés sont semblables et la composition centésimale identique, mais dont la composition moléculaire diffère, le poids moléculaire des unes élant un multiple du poids moléculaire des autres. v

Ce sont les isoméries par polymérie. À titre d'exemple nous citerons : l’éthylène] G1!!4, le propylène C3HB, le butylène G4IIS.

CLASSIFICATION DES CORfS. «I

Quatrikxb classe. Oii y range des corps qui ont même composition centésimale et même formule; qui de plus présentent le même système général de réactions; mais qui restent distincts par un certain nombre de propriétés physiques et chimiques, qu'ils conservent en traversant leurs combinaisons ou du moins quelques-unes d’entre elles.

Ce sont les isoméries proprement dites. Le phénol crésylique et l'alcool benzilique, qui l'un et l'autre ont pour formule G7HsO ; l'acide toluiqueet l'acide alpha-toluique, dont la formule est (1*11*0appartiennenl à cette classe.