FORMULE, chimie

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On peut s'interroger sur la raison d'être des formules de la chimie, sur l'usage ou les usages qu'en font les chimistes, sur leur contenu informationnel enfin : en quoi ces représentations sont-elles un schématisme conventionnel, et en quoi dépeignent-elles leur objet ?

Le rôle des formules chimiques va bien au-delà de la simple dénomination, et la formule est un véritable portrait de la molécule.

Dans le cas du gaz carbonique, la formule CO2 sera qualifiée de brute pour sa pauvreté en information. Elle s'applique tant à l'entité COO qu'à l'entité OCO. Seule cette dernière répond au gaz carbonique (COO est une molécule isomère), car, dans la molécule de gaz carbonique, l'atome de carbone se trouve entre les deux atomes d'oxygène.

La question pertinente devient dès lors de choisir entre une disposition des trois atomes O, C et O en ligne ou en triangle. Dans ce dernier cas, s'agit-il d'un triangle quelconque ? d'un triangle rectangle ? d'un triangle isocèle, voire équilatéral ?

La molécule du gaz carbonique est linéaire et symétrique : le carbone occupe le milieu du segment O-O. Peu importe ici la façon dont cette géométrie fut déterminée par les chimistes. En revanche, et sans qu'il soit possible de s'étendre là-dessus, leur écriture de la formule de CO2 dans son détail, c'est-à-dire explicitant les nombres d'électrons assurant chacune des liaisons entre l'atome central de carbone et les oxygènes qui le flanquent, permet de prévoir une géométrie linéaire et non coudée. En d'autres termes, ceux des philosophes de la science, les formules chimiques ont un rôle heuristique.

Quant au contenu informationnel des formules, comme cet exemple très simple le suggère, il a trait à la géométrie des édifices moléculaires. Lorsqu'un chimiste voit une formule – typiquement celle d'une substance naturelle complexe aux nombreux atomes –, comme le cholestérol, la morphine ou la pénicilline, il lui trouve plusieurs fonctions.

La fonction d'identification (« ceci ressemble [...]

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Écrit par :

  • : professeur honoraire à l'École polytechnique et à l'université de Liège (Belgique)

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Pierre LASZLO, « FORMULE, chimie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 17 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/formule-chimie/