FORMULE, chimie

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Ce qu'une formule raconte

Toute formule récapitule une histoire, à commencer par celle de sa propre élaboration. L'eau ne fut pas toujours H2O. John Dalton (1766-1844), au début du xixe siècle, hésitait entre les trois formulations HO, HO2 et H2O. L'indétermination ne fut résolue qu'au bout de plusieurs décennies. Les chimistes se déchirèrent à ce propos en une « querelle des équivalents ». Cela aboutit à la détermination sûre des masses atomiques, H = 1, O = 16, un prérequis pour l'écriture des formules.

Mais bien d'autres récits ont trait à cette même formule H2O. Qu'elle représente une molécule coudée plutôt que linéaire a parmi ses conséquences l'assemblage des molécules d'eau en un réseau à trois dimensions. Bien que cet assemblage soit assez lâche, il en résulte des températures de fusion et d'ébullition anormalement élevées, la moindre densité de la glace comparée à celle de l'eau, et la vie sur notre planète, pour ne citer que trois des déductions auxquelles donne lieu la formule H2O.

Pour revenir sur CO2, ses atomes sont animés d'un mouvement incessant. Il déforme la molécule à partir de sa structure moyenne, linéaire et symétrique comme on l'a vu. Les atomes sont engagés dans des vibrations d'élongation, symétrique – les deux O s'écartant ou se rapprochant de C ensemble – et antisymétrique – les deux O faisant de même, mais en opposition de phase. Une autre vibration déforme CO2 en un triangle, par ouverture ou pincement de l'angle OCO. Ces diverses vibrations moléculaires de CO2 absorbent le rayonnement infrarouge. L'une d'elles le fait très fortement. Cela explique l'effet de serre imputable à cette molécule. Le chimiste suédois Svante Arrhenius (1859-1927) l'annonça dès 1896.

La formule de la pénicilline est, elle aussi, nourrie d'une riche histoire, et rappelle des conflits mémorables. Dans les années 1930 et 1940, deux laboratoires se faisaient concurrence pour établir cette formule, celui de sir Robert Robinson (1886-1975) à Oxford (Angleterre) et celui de Robert Burns Woodward (1917-1979) à Cambridge (Massachusett [...]

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Écrit par :

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

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Pour citer l’article

Pierre LASZLO, « FORMULE, chimie », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 28 juin 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/formule-chimie/