TYPES THÉORIE DES, chimie

Il est courant pour une théorie scientifique d'être remplacée par une théorie plus large, qui donc l'englobe. La nouvelle théorie est dotée d'une plus grande extension, et prévaut aussi par un plus grand pouvoir explicatif et une aptitude à prédire davantage de résultats, à confronter avec ceux de l'expérience. La théorie des types vient ainsi s'intercaler, dans l'histoire de la chimie, entre deux autres doctrines influentes, la théorie des radicaux qui la précéda et la théorie structurale qui lui succéda. Elle s'applique principalement aux molécules de la chimie organique, c'est-à-dire aux composés du carbone C.

En 1832, Justus von Liebig (1803-1873) et Friedrich Wöhler (1800-1882) formulèrent la théorie des radicaux, sur laquelle l'influence de la philologie germanique contemporaine est patente. Ces chimistes allemands avaient identifié, à partir des formules élémentaires révélées par l'analyse – dont le tout nouveau Kaliapparat de Liebig (1830) avait fait une routine – des invariants, à l'instar des racines des mots dans un lexique. De même qu'il existe des familles de mots (comme « sable, sabler, sablonneux, ensabler... »), il existe des familles de molécules. Ainsi, le même radical apparaît dans les molécules de formule (en notation moderne) C₇H₅O-H, C₇H₅O-OH, C₇H₅O-Cl, C₇H₅O-NH₂. On dénomme cette entité commune C₇H₅O « radical benzoyle ». Le Français Jean-Baptiste Dumas (1800-1884) et Liebig concluaient en 1837 à l'unité de la chimie : les radicaux, simples en chimie minérale, sont composés en chimie organique. Dumas avait énoncé dès 1834 le germe de sa théorie des types. Il avait reconnu l'aptitude de l'élément chlore Cl à se substituer à l'élément hydrogène H, atome par atome, dans les molécules organiques. Par exemple, l'acide acétique, de formule C₂H₄O₂ est transformable par l'action du dichlore Cl₂ en un dérivé trichloré de composition C₂HCl₃O₂, avec passage par les intermédiaires C₂H₃ClO₂ et C₂H₂Cl₂O₂.

Auguste Laurent (1807-1853), qui fut assistant de Dumas avant une trop brève carrière en province (Bordeaux), remarqua alors que le remplacement d'atomes d'hydrogène par des atomes de chlore dans le naphtalène C₁₀H₈ n'en affecte guère les propriétés. Les dérivés du naphtalène constituent aussi une grande famille (1835). Laurent était un romantique dans l'âme, un révolutionnaire politique et scientifique qui ruait dans les brancards, et ses relations personnelles avec d'autres chimistes français, dont le très influent Dumas, en souffrirent.

Laurent développa davantage sa théorie des types. Les oxydes métalliques, ou chaux, M₂O lui apparurent analogues à l'eau H₂O, aux alcools HRO et à la potasse KHO, les sulfures métalliques M₂S apparentés tant à l'acide sulfhydrique H₂S qu'aux sulfures acides MHS (1846). Charles Adolphe Wurtz (1817-1884), lui aussi élève de Dumas, poursuivit la construction de la théorie des types. Ayant préparé une série de bases azotées ou amines, de formule générale RNH₂, il remarqua la similarité des propriétés de la méthylamine H₃CNH₂ et de l'éthylamine H₅C₂NH₂, d'une part, et de celles de l'ammoniac NH₃, d'autre part (1849). L'année suivante (1850), l'Allemand August Wilhelm von Hofmann (1818-1892) développa la catégorie conceptuelle du « type ammoniac » : en font partie, outre l'ammoniac NH₃, méthylamine et éthylamine, ainsi que diéthylamine (C₂H₅)₂NH et triéthylamine (C₂H₅)₃N. Durant les années suivantes et dès 1850-1852, le Britannique Alexander Williamson (1824-1904) identifiait, de même, un « type eau » dont faisaient partie, outre les oxydes M₂O, des composés organiques comme l'éther (C₂H₅)₂O et l'alcool butylique (C₄H₉)(H)O.

En 1853, le Français Charles Gerhardt (1816-1856), un personnage[...]