De la minéralogie à la cristallographie

De la minéralogie à la cristallographie
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François-Ernest Mallard (1833 -1894) : les propriétés optiques et les macles
Polytechnicien, ingénieur des Mines, géologue, académicien
Élève de Bravais à l’École Polytechnique il rend beaucoup plus intelligibles les théories de ce
dernier. Il développe d’autres aspects des théories de Bravais, pour une meilleure compréhension
des propriétés physiques des minéraux. En particulier, il explique les propriétés optiques des
cristaux anisotropes par leurs ellipsoïdes de réfraction. Son Traité de Cristallographie géométrique
et physique (1879) développe ses diverses théories : groupements pseudo-symétriques, théorie
physique de la polarisation rotatoire cristalline, propriétés physiques des mélanges isomorphes,
polymorphisme.
Il explique la formation des macles par la juxtaposition des réseaux de deux cristaux avec un
plan réticulaire commun (mériédrie).
Louis Pasteur (1822 -1895) : la dissymétrie moléculaire
Physicien, chimiste, biologiste, académicien
En 1848 Pasteur travaille sur le pouvoir rotatoire de divers composés
naturels, dont les tartrates (Oeuvres de Pasteur par Pasteur Valéry-Radot,
1922). Il reçoit un échantillon «d’acide racémique», de même composition
que l’acide tartrique, mais optiquement inactif contrairement à ce dernier.
Il en recristallise des sels et remarque une légère dissymétrie des cristaux.
En effet, ancien élève de Delafosse et marqué par l’influence de A. Laurent
(Précis de cristallographie, 1847), il est toujours passionné de minéralogie.
Pasteur sépare manuellement les deux formes de cristaux et montre que
le racémique est en fait le mélange à parts égales de deux formes de
l’acide tartrique qui ont un pouvoir rotatoire opposé. Il attribue cet effet
à une dissymétrie moléculaire («éniantomères» ou molécules «chirales»),
base de toute la stéréochimie (van‘t Hoff-Le Bel 1874) et d’importance
primordiale pour toute la science du vivant.
Louis Pasteur dans son laboratoire.
Crédit Musée Pasteur Paris
Exemple d’objets chiraux
© Gérard Dupuis
Lycée Faidherbe - Lille
Cristaux chiraux de tartrate double
de sodium et d’ammonium
© Tom Murphy
Anisotrope : qui n’a pas les mêmes propriétés selon les différentes directions.
Polarisation rotatoire : propriété qu’ont certains milieux (cristaux ou solutions) de faire tourner le plan
de polarisation d’un faisceau lumineux polarisé les traversant.
Réfraction : changement d’orientation d’un faisceau lumineux quand il passe d’un milieu à un autre
(par exemple de l’air à l’eau).
Polymorphes : structures cristallines différentes pour un même composé chimique (par exemple
graphite et diamant, tous deux constitués de carbone pur).
Chiral : un objet est appelé chiral s’il constitue l’image miroir d’un autre objet avec lequel il ne se
confond pas (par exemple les mains gauche et droite).
Jacobus Henricus van ‘t Hoff , chimiste néerlandais, a reçu le premier Prix Nobel de chimie, en 1901.
Cristallographie
Expositions • conférences
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