‹ Traité de physique considérée dans ses rapports avec la chimie et les sciences naturelles (volume 2)Chapitre 39 sur 76 · I. Des corps organisés et de leur composition atomique · texte numérisé non relu

I. Des corps organisés et de leur composition atomique

Les corps organisés se reconnaissent à ieors formes arrondies et à la diversité de leurs parties, soumises néanmoins à la loi de symétrie. Ces parties sont, en effet, différentes, suivant les fonctions qu'elles sont chargées de remplir ; la plupart d'entre elles paraissent avoir pour molécules constitutives des globules plus ou moins sphériques; il est donc impossible de confotidre un corps organisé avec un autre qui ne Test pas, attendu que dans celui-ci toutes les parties sont simi- * laires et susceptibles de donner naissance, en se groupant régulièrement, à des polyèdres à faces planes. Mais il existe encore une différence caractéristique entre ces deux grandes catégories de corps, les uns pouvant toujours exister sans éprouver de changement , tandis que les autres naissent , vivent et meurent. Les éléments des derniers sont donc dans un mouvement continuel , conséquence de la vie ; tandis que les éléments des premiers restent en équilibre, lorsque aucune cause étrangère n'intervient. Si on prend les corps à leur naissance , on trouve encore de grandes différences. Dans les corps organisés , il y a génération ; dans les autres , accroissement moléculaire. Les premiers naissent de germes semblables à eux, et toutes les espèces se perpétuent sans que nous puissions apercevoir aucune différence dans leur configuration ou dans leur constitution ; ils sont composés, en outre , d'un très-petit nombre d'éléments. Il n'en'est pas de même des corps inorganisés qui sont formés chacun d'un nombre plus ou moins grand d'éléments , que nous regardons comme simples et doués de propriétés particulières, en vertu desquelles ils peuvent se combiner ensemble et produire des milliers de composés.

Les corps organisés ne renferment, comme parties constituantes . essentielles , que quatre éléments, le carbone, l'oxygène, l'hydrogène et l'azoté. Ce dernier se montre rarement dans le règne végétal , tandis qu'il est indispensable dans le règne animal. Ces corps renferment en outre , accidentellement , de petites portions de soufre , de

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phosphore , de chlore , de fluor , de fer , de potassium , de sodium , de calcium, de magnésium. Mais comment se fait-ii que ces quatre éléments inorganiques , en se groifpant ^n diverses proportions, donnent naissance à des quantités innombrables de corps organisés? D'après quel principe la matière passe-t-elle de l'état inorganique à Tétat organique ? Ce sont , nous le répétons , des mystères .que Thomme n'a pu découvrir, et qui sont tellement impénétrables que si, par une cause quelconque , tous les corps organisés étaient réduits à leurs élénnents simples^ nous ne voyons pas comment les forces qui ré^ssent la nature inorganique pourraient à elles seules reproduire les germes de ces cprp$.

Les faits les plup auffieptiqtjes nous apprennent que vers lu fjprma-: tioi^ des ter^djn^ i,ntejrmédi.aires, la matière a été organisée, apiipép par une c^y^se créatripe, et cpie depuis lors la terre n'a pas pes$é d'Être habitée naf une multitude d'animaux de tous gienres, et repquvepta d',yne végétation plu^ ou moins riche. Il suffit, en effet, d'i^jterrûger lesdiv^jr^es (offpatîQps jusqu'aux terrains primitifs, pour être cpnr vj^incu que Je développement de )a vie a été graduel, c'est-à-dirq qjx'îl a comJ]Qepcé par les êtres les plus simples, et a continué jusqu'à l'bqmiqe qui parut quand la surface du globe eut cessé d'être ))oulevers!^ par ces grands cataclysrpes dont nous voyons partout des preuves irréfragables. Nous dirons avec M. Berzelius: «Qu'une force incompréhenj^ir « ble , étrangère à la matière morte , a introduit le principe de la vi^ « dans la nature inorganique, et que cela s'est fait, non comnie un « effet du hasar4) n^^is avec une variété admirable, une sagesse « extrême , et flgjis le b]ut <Je produire des résultats déterminée et une « succ|esHQi;t non jpterroippue d'individus périssables, naissant les uqs (t des autres , et ^armi Lej^guels l'organisation détruite des un^ ^rt 4 « l'eptretien d^s autr^es; e^ que tout ce qui tient à la nature organique « prouve un but ^e ^t Qpus révèle un entendement sup^rl^i** « L'homme , en comparant $es calculs , pour atteindre un certain but j « avec ceux qui ont dû pr.ésider à la composition de la nature inorr « ganique, a été conduit à regarder la puissance de penser et <}^ f^- « culer, comme une image de cet être auquel il doit son existeppe. » Les corps organisés eux-mêmes n'ont le pouvoir d'organiser la matière qu'à l'aide de matériaux déjà organisés ; la végétation et la vieapimale nous en offrent chaque jour des exemples. En effet , pour se développer , les plantes ont besoin de détritus de matières végét^es ou animales ; les herbivores se nourrissent 4e plantes , et les ça^r O^vore^ 4^ .déb^js d'autre^ animaux. La çhip^jS, ipalgré ^e$ ^^9^

GONSTITUTIOIY HQLÉCUlL^fRE. 999

^poar former des composés organiques, |[)'a pa pl^tenir, pi^ f^is^Mt réagir divers agents sur des composés déj4 organi^i^ç , que les acides malique , oxalique , acétique, etc. ; Turée et^eshujlp^ ^pyneupf^atîc}ue3 , au moyen de la distillation , et quelque^ oujtfes sqf^stanqefif pl^.cées à la limite deç deux règpes, telles qu^e |e t^pin artii^pîel e|; pna substance qui a de la ressemblance ay^p l'^]^tf:a|f; d^ i^VfP^ hfmiUi.

Les matières organjques doivent être c)asjii^ x4'^£f^s 4ejB considérations physiologiques et chirpi(|ue$. C'est sou§ ^ ppiQt 4p vue q^'^ été enyisagjée la que^tioQ par M. Plumas, que noii;^ ^l|pf^3 pp^i^dre pour guide dans les consi4ératioDS générales que nous ^)l.op$ prfl^epjter ^ fi^ é^ard.

Quand on voit, par le 3eul effet de la vi.e pu paf I9 p|i|Téfi^tiQn, |ecf parties des animaux se résoudre en acide carbpniq\i,e^,ç^u,ai7Ui^pni^qu9, et que, d'un autre côté^ on voit les plantes s^ nqur^ir ps^entiellem^nt d'ammonia^e , d'eau et d'acide carbon^ue , on .est disposé à feg^^^r ces corps comme la limite qui sépare le règne minéral ^n jrègnje prg^nique. Les substances qui précèdent l'apparition de .cps);rp{^ CQmpp^ binaires dans toute décomposition de matière org^iqjuie , sopt encore des substances organiques elles-mêmes ; celles qui en sont le plus éloignées offrent le type le plus élevé des produits de l'organisation.

On est conduit, par ces considérations , à diviser ]& matière dp i'prganisation en cinq classes , savoir :

1° Matières organisées. En général non çristalliiiéçs, (çlles se présenten|; i^pus forme de cylindres ou de sphéroïdjBS. jLes masses qu'elles constituent ne sont jamais terminées par 4çs p)ai^. lS(m vpf^les; elije§ sont toujours décomposées par la chaleur. putr,e$cU)les; ,eile§ épfoi^yent des altérations spontanées sous l'ipQu.eppje ^e Teau et ()le j'aj^ à la température ordinaire. Nutritives } ejlps peuvent ordinai^pmewt servir ^ l'alimentation des animaux. Jm fibrip^e, ra|^.ucnine , Ip çajséum, la cellulose, l'amidon, appartiennent à (^ gfQPp^* ?*" ^Ç'tièrç^ organiques fixes. Cristallisables et capable» de ^^rper dççi |Ç!pm|)ipaiT sons cri^tallisables. Non volatiles; elles éprouvent d^ frfa);s^^a: tiops §quvent peu compliquées par la chaleur. I^on putrescibles, maif çajpabies de s'altérer sous l'influence 4ç l'air et de l'eau à la tempérçiture ordinaire. Capables de nourrir d'une manière absolue, mai? pouvant participer aux phénomènes de la vie animale. Le s^ucre , l'acide tartrique, l'acide citrique, appartiennent à ce grpupe. 3° Matière organiques volatiles. Elles sont volatiles, en e^ÎTet, sanç altération; elles cristallisent ou constituent des combipaisops cristallisables; çlle$ ne sont pas nutritives , et ne prenixeAt if},êp)e, ^ g^if^r^l ? Wfi\^W

SOO TBAITÉ DE PHYSIQUE.

part aux phénomènes de la vie animale ; elles se conservent presque toujours sans altération spontanée en présence de Tair et de Teau à la température ordinaire. L'acide acétique, l'alcool, Tacide benzoîque, appartiennent à cette classe. 4"* Composés binaires de la nature minérale. Eau,, acide carbonique , ammoniaque, cyanogène. 5° Éléments, Carbone, hydrogène, oxygène, azote.

En général y les matières organisées sont celles qui ont les atomes les plus composés ; viennent après les matières organiques fixes , puis les matières organiques volatiles. Ainsi , le travail d'organisation que la vie effectue a pour objet de produire des matières complexes ou organisées. Quand la vie cesse ou quand les matières organisées se défont, se brûlent , elles passent à l'état de matières organiques fixes, de matières organiques volatiles , de composés binaires enfin , car c'est là que leur décomposition s'arrête généralement.

Passons à la composition atomique des substances organisées. Les opinions sont très-partagées à cet égard. Les combinaisons inorganiques sont binaires, ternaires ou quaternaires, etc. La combinaison binaire est formée de deux éléments possédant des propriétés différentes, et appelés , par cette raison, antagonistes^ l'un jouant le rôle d'acide, l'autre celui de base. Ces éléments peuvent toujours être séparés l'un de l'autre. Dans les combinaisons d'un ordre supérieur, l'antagonisme existe encore, et l'on peut également séparer les deux éléments composés, du moins dans le plus grand nombre de cas, surtout eu employant l'électricité , sans ramener chacun d'eux à leurs éléments simples. C'est ainsi que dans l'acide sulfurique composé d*un atome de soufre et de trois atomes d'oxygène , le soufre joue le rôle de base et l'oxygène celui d'acide , et que ces deux éléments peuvent être séparés l'un de l'autre. Dans le sulfate de potasse formé d'un atome dépotasse et d'un atome d'acide sulfurique, Tacide et la base peuvent être également séparés. Toutes les lois de combinaison des atomes dans les composés inorganiques sont , en général , simples et faciles à découvrir; mais il n'en est pas de même à l'égard des composés organiques , malgré les travaux récents exécutés dans le but de ramener leur composition à celle des autres corps. Quelques exemples vont en donner la preuve.

L'acide sulfurique (S'O^), avons-nous dit, renferme un atome de soufre et trois d'oxygène ; Tacide hydrochlorique, un atome de chlore et un d'hydrogène, tandis que l'acide tartrique, qui appartient à la nature végétale, est composé de quatre atomes de carbone , quatre atomes d'hydrogène et cinq atomes d'oxygène,

CONSTiTUtlON MOLEGULÀt&fi. 801

L*acide gallique a une composition encore plus complexe, puisqu'il renferme quatorze atomes de carbone, six d'hydrogène et cinq d'oxygène. On ne reconnaît plus dans ces deux derniers acides la composition atomique simple à laquelle sont soumises les combinaisons inorganiques. Néanmoins, les combinaisons organiques ont encore lieu en proportion définie ; il suffit , pour s'en assurer, de considérer les rapports d'après lesquels les atomes organiques composés du premier ordre se combinent avec des atomes inorganiques du premier ordœ; on trouve que ces rapports suivent les mêmes lois que celles qui régissent les combinaisons des atomes inorganiques, c'està-dire, que l'oxygène de l'un , ordinairement de l'oxyde organique, est un multiple par un nombre entier de l'oxygène de l'autre; ou que, lorsque des acides organiques contiennent cinq atomes d'hydrogène, l'oxygène de ces acides est à celui de l'oxyde inorganique dans le même rapport que celui qui existe pour les atomes inorganiques à cinq atomes d'oxygène. C'est en partant de ce principe que M. Berzelius a déterminé, dans les combinaisons organiques, le nombred'atomes simples dont elles sont formées. Continuons notre examen.

Deux substances organiques peuvent être composées des mêmes éléments en même proportion atomique, et cependant ne pas jouir des mêmes propriétés physiques et chimiques, comme le sucre et la gomme en sont des exemples. Dans ce cas , il faut que les mêmes éléments, en se groupant de diverses manières, donnent naissance à des molécules constitutives différentes. La nature inorganique nous, offre des exemples semblables d'isomérie.

La première question qui se présente quand on s'occupe de la composition des substances organiques est celle-ci : Les combinaisons suivent-elles la loi de l'antagonisme, c'est-à-dire, ont-elles toujours lieu entre deux éléments doués de propriétés opposées? Il est difficile de répondre à cette question, en raison de la difficulté que l'on éprouve à séparer ces éléments. On est donc réduit à imaginer des formules pour représenter la composition des corps inorganiques, en s'appuyant sur l'antagonisme. On peut toujours faire valoir des considérations chimiques qui engagent à adopter une théorie plutôt qu'une autre. Ces théories ne doivent donc pas être considérées comme des vérités absolues, mais bren comme des moyens de classer les corps, de manière à en faciliter l'étude.

MM. Dumas et Liebig ont cherché à jeter les bases d'une nouvelle théorie, en partant de ce principe que, dans la nature organique, on obtient des composés jouissant des propriétés des corps simples, et

IA2 TftiM Dfi i«É^rSIQÛE.

^1 1^ ëoriif>ôHefat tsàiSi corfiiùë acic(e, tantôt comme base, tels que le 6;^ànogêtiè', VeMyàe, lé bëfazdïle, les radièaux de Tammoniaque, âënl èéfrp§ grtô ; de f 'alcool et des corps analogues, lesquels sont les éiêtfiëiiïâ SëS composés orgaiil({ues, et non le carbone, Thyârogene et rftzote, 4^1 ûè èë montrent que lorsque toute trace d'origine organise Ë disparu. Gëà deux chimistes admettent, en outre , que la com- Mba^n dé ces principes entré eux ou avec d'autres éléméhtij suit la lOèttit loi ^e ceTté qui régit les composés inorganiques , dé sorte Qu'il if y EL dé différence entre \eà premiers et lëà seconds qù^en ce que, dans ceux-là, les Radicaux sont simples, iandîs qîië, danis ceux-ci , les radicaux sont composés. Quelques exemples feront sentir rinfp<nrtance de cette théorie. On sait que f oxaiùyde renferme

4 at. carbone,

2 oxygène ,

2 azote,

4 hydrogène.

Quand on soumet cette substance à Finfluence de divers agents , elle se convertit en oxalate d*ammoniaque. On est parti de là pour dire que sa composition pouvait être représentée par deux éléments binaires, l'oxyde de carbone et une azoture d'hydrogène non encore isolée. Ainsi, la formule de l'oxamyde est

C^ 0^ + Az^ H^

Des considérations dans lesquelles nous ne pouvons entkr tendent à admettre que, dans cette combinaison , Fazoture joue le rôle d'acide , et Foxydè de carbone celui de base. On voit ainsi comment on ramène la composition de l'oxamyde à celle des composés inorganiques. Passons à un autre composé.

L'urée renferme

4 at. carbone,

2 oxygène ,

4 azote ,

g hydrogène.

Or, comme Ce composé se convertit en carbonate d'ammoniaque en décomposant l'eau sous l'influence de divers corps, M. Dumas a adopté encore, pour sa formule, une expression qui indique qu'elle résulte de la combinaison de l'oxyde de carbone jouant le rôle de base avec une azoture d'hydrogène se comportant comme acide. Cette formule devient en effet :

C^O^ + Az*H^

GONSTl'^tJTttiîl fièLfêtallBE. âtfé

La composition des éthers, jttlvànt M. tfuhiffi^, slAt la même loi , c'est-à-dire, que èëè éïtpi i-éàultétit de la combtndlsoii d'éléments composés antagonistes. Il part du principe que l'alcdol Résulte de la combinaison d'un volume de vapeur d'eau avec un volume d'hydrogène carboné. Si l'on fait réagir sur ce corps diveri^ acides, on est conduit à diverses combinaisons, qu'on peut considérer comme des com* posés d'hydrogène carboné jouant le rôle de baSë et de radicaux ise comportant comme acide. C'est ainsi qu'on est conduit aux forWiuléë simples suivantes :

. C*H* hydrogène bicarboné ,<

e H' Ch^ liqueur des Hollandais ;

G'E^E^O éther sulfurique ,

C^H^H^O^ alcool,

C®H*H*Ch=* éther hydrochlorique; etc., etc., ètc;

Qudiqùë cè^ formules soient très-Mmples, dh peut nêaniâblhs cô^hsWé^ét \û composition de ces corps sous d'autres pirtntâ de vue. M. Berzelius, par exemple, au lieu de prendre Fflydrôgêbe bîéà^ bbné êdfaimé basis, adopte l'éther sulMîqùé, dcfùt la forlxtùlè, sdivànt ttî j doit être représehtée par

Les formules précédentes se transforment donc en celles-ci :

C* H** CM liqueur des Hol landais ,

C* È.^ hydrogène bicarboné ,

C^H'° radical inconnu ,

C® H^° 6 éther snIfUrîque ,

C»H'°04-H'0 alcool,

C* H*° + C(i> éther hydrochlbrlqûe.

tour représenter ces combinaisons, M. Berzelius ^ait intervenir iantôl t^ff , tantôt C®H'°, ce qui établit moins de régularité dans les jiofi^mùles.

M. Règnaùlt, qui s'est beaucoup occupé aussi dçs éthers , n'adopte pas tes formules précédentes, et a reconnu que l'éther hydrochlorique ne pouvant pas renfermer de gaz oléifiant , on ne pouvait pas, dès lors, admettre ce gaz comme le radical des combinaisons éthérées ; suivant lui, les formules précédentes doivent être remplacées par céllés-CÎ :

C * Hg Ch^ + ii ' Cl* liqueur des Hollandais ,

(hydrogène bicarbOné) , C^ H»o 0 éther sulfurique ,

804 TBAITi DB PHYSIQUS.

C*H'«0+H»0 alcool,

C^H'^Cl* éthèrhydrochloriqoe,

C^H"* gazoléifiant.

Pour accorder ces deux théories, il faudrait entrer dans des développements chimiques qui ne sont pas d& notre ressort ; nous avons voulu donner seulement quelques formules de composition pour montrer la difficulté qu'on éprouve à déterminer rigoureusement les éléments antagonistes dans une combinaison.

M. Dumas a cru trouver^ dans un autre ordre de phénomènes, des jfoits de nature à changer nos idées sur la composition atomique des corps organisés. Nous voulons parler de la théorie des substitutions. Cest une question de haute philosophie chimique, dont la discussion ne saurait trouver place ici; néanmoins^ nous ne pouvons nous dispenser de faire connaitre les principes sur lesquels repose cette théorie^ attendu que 1 étude des phénomènes électro-chimiques peut servir à fournir des arguments pour et contre. Voici les fidts qui représentent ces principes :

1* Dans un composé hydrogéné, si Ton fait agir le dil<ney le brome ou Tiode par chaque volume d*hydrogène enlevé el converti en acide chlorhydrique, il se fixe un volume ^al de chlore, de brane ou d'iode.

C'est ainsi que Téther C^H'^'O donne d'abord, sous l'influenee du

chlore , le composé de M. Malaguti G^ p. 4 , et plus tard le composé

de M. RegnaultC<Ch«oO.

C'est encore ainsi que Tacide acétique C^H^O^ se convertit «i acide chloracétique C^ Ch^ O^ .

2"^ Quand un corps est soumis à Faction du chlore sous Finfluence de Teau , il arrive quelquefois que Teau est décomposée , que Thydrogène de l'eau étant converti en acide chlorhydrique, son oxygène se fixe sur la matière organique. Tel est le cas de Tindigo C***H"*Az*0», qui se transforme ainsi en isatine C'^H'^'Az^O^.

C'est ainsi qu'il faudrait également se rendre compte de la conversion de l'alcool en aldéhyde, dans la théorie qui fait de l'alcool un hydrate d'hydrogène carboné. On aurait, en effet, C^H*,H40*, Talcool devenant C^ H^,0' aldehyJe.

3^ Dans quelques cas, et ce sont surtout ceux oùroxygèneagîtsur le corps hydrogéné, le corps se dédouble au moment de la snbslitntMMi, chaque volume d'hydrogène étant remplacé du reste par un demivolume d'oxygène. Ainsi ,

CONSTITUTION MOLEGUXÀIBB. 305

J molécule acide formique C^H' 0^ produit 2 molécules d'acide carbonique 0*0"*.

L'oxygène est très-particulièrement disposé à produire des dédoublements de cette espèce quand il s'accumule dans un composé. Ces faits se résument en une théorie très-simple , celle des types

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