Liebig en 1831 refina el método para determinar experimentalmente composiciones centesimales de carbono e hidrógeno. Dumas descubre un metodo para determinar nitrógeno.
Berzelius desarrolla a principios del XIX una teoría electroquímica sobre la formación de compuestos químicos: atracción entre cargas opuestas (teoría dualista). Esta teoría tiene gran éxito entre los compuestos inorgánicos pero fracasa con los orgánicos. Se plantea definitivamente la dificultad para entender cómo se podían conseguir tal vasto número de compuestos orgánicos a partir de tan pocos elementos químicos (C, H, O, N).
Esta dificultad y el hecho de que no se había preparado todavía ningún compuesto orgánico a partir de materia inanimada, provoca la necesidad de creer que los compuestos orgánicos poseen una fuerza vital sin la que no es posible su existencia.
Pero, como hemos visto, Wöhler sintetiza de forma accidental la urea, un compuesto de origen animal, al hacer reaccionar cianógeno con hidróxido amónico con el fin de obtener cianato amónico, compuesto de origen mineral. Este descubrimiento rompe el mito de la fuerza vital ya que una sustancia orgánica podía prepararse a partir de compuestos minerales.
Gay-Lussac en 1815 estudia el ácido prúsico (cianuro de hidrógeno) y observa que el radical cianuro permanece intacto a través de una serie de transformaciones químicas de aquél. Los químicos de ese tiempo empezaron a pensar en los radicales como el equivalente químico-orgánico de un elemento, con la esperanza de que el número de radicales fuera limitado, tal y como lo era el número de elementos. Sin embargo, el descubrimiento de nuevos radicales (metilo, etilo, benzoilo, etc.) fue explosivo en la década de 1830.
Se cuenta que a comienzos del XIX ocurrió que, en un baile regio en el Palacio de las Tullerías de París, las velas desprendían un vapor irritante. Dumas fue encargado de averiguar el por qué y de evitarlo. Llegó a la conclusión de que esos vapores eran cloruro de hidrógeno que debía provenir del hecho de que las velas habían sido blanqueadas con cloro, quedando una pequeña cantidad de este elemento en ellas. Dumas determina con una serie de experimentos que algunos compuestos orgánicos reaccionan con cloro reteniendo parte de éste en su estructura, desprendiendose cloruro de hidrógeno en la reacción. Las propiedades del material clorado eran muy similares a las del producto de partida. Como el hidrógeno era considerado electropositivo y el cloro electronegativo, la teoría dualista de Berzelius era incapaz de explicar cómo el hidrógeno podía ser sustituído por un cloro sin alterarse, además, de forma importante las propiedades del compuesto. Laurent presenta su tesis doctoral en 1837 en la que se describe por primera vez un modelo tridimensional de representación molecular:
Dumas prepara el ácido tricloroacético (1838) notando que la sustitución de tres hidrógenos por otros tantos átomos de cloro no induce ningún cambio apreciable de las propiedades del compuesto. Sin embargo, en compuestos inorgánicos, la sustitución en un óxido de un átomo electropositivo por otro electronegativo conduce casi invariablemente al cambio drástico de sus propiedades ácido-base. Va tomando cuerpo la idea de que las propiedades químicas de un compuesto orgánico no dependen sólo de la naturaleza de los elementos que la forman sino de su ordenamiento espacial, lo que choca frontalmente con la teoría dualista.
