‹ Annales gnrales des sciences physiquesChapitre 5 sur 103 · CHIMIE · texte numérisé non relu

CHIMIE

Le séjour que M. Berzélius, savant chimiste suédois , correspondant de notre Académie, et nouvellement nommé secrélaire-perpétuel de celle de Stockholm , a fait à Paris pendant une partie de cette année , nous a valu une traduction francaise de son interessant ouvrage sur la Théorie des proportions chimiques et sur l'influence chimique de l'électricité; ouvrage où il cherche à fixer les idées sur les deux points fondamentaux de la doctrine chimique, savoir : la disposition relative des particules élémentaires des corps ,. lorsqu'elles sont arrivées à une combinaison fixe, et la force impulsive qui les conduit à cet état, ou qui les contraint à en changer et à se réunir en combinaisons nouvelles, soit entre elles, soit avec des particules d’autres espèces. ;

L'auteur part des loïs récemment reconnues par les chimistes sur les proportions d’après lesquelles se font les combinaisons diverses des mêmes substances.

Il était si naturel de croire que l'identité dans les qualités chimi: ques de SE te substance composée , tient à l’identité d’espèce et de proportion des élémens qui la composent, que cette opinion ayaif

été adoptée bien avant que l’on püt en donner des preuves rigoureuses. On fut même long-temps sans chercher ces preuves, parce que l’on se contentait de cet aperçu vague et général.

Cependant les expériences de Bergman sur la précipitation des métaux les uns par les autres, celles de Wenzel, et sur-tout celles de Richter sur la décomposition mutuelle de différens sels par double affinité, commencèrent à donner de la précision à cette manière de concevoir la composition des corps; elles prouvèrent que certains oxides, que certains sels neutres n'arrivent à un état fixe et caractérisé , que par des proportions fixes de leurs parties conistituantes ; mais un peu plus tard, la plapasi des chimistes, exclusivement occupés des discussions que la nouvelle théorie de la combustion avait occasionnées, négligérent ce genre de recherches.

M. Berthollet fut le premier parmi nous qui s’en occupa sérieusement dans son célèbre ouvrage de la, Sratique chimique. I reconnut bien le principe qui résultait des expériences de Wenzel et de Richter, que les acides et les bases salifiables possèdent, chacun dans son espèce , des capacités constantes de saturation, et que si une base (par exemple) sature deux fois plus d’un cerlain acide que ne fait une autre base, elle saturera aussi deux fois plus de tout autre acide , et réciproquement. M. Berthollet ne pensa point que deux substances dussent toujours s’unir d’après des proportions fixes : Si ces proportions sont fixes dans certains cas; disaitl, c’est qu'il survient des circonstances qui interrompent l’action chimique , telles

ue la tendance à se solidifier ou à prendre la forme gazeuse ; hors de là, cette action continue à combiner les corps, et rien n’empèche qu’elle ne les tienne unis dans toutes les proportions imaginables.

Il s’éleva, à ce sujet, une discussion animée entre ce savant chimiste et un auire de nos confrères, M. Proust. Ce dernier soutint qu’il n’en est ainsi que pour les simples solutions, telles que celles d’un sel neutre dans l’eau , mais que les vraies combinaisons entre deux mêmes substances n'ont lieu que dans des proportions fixes ; que si le contraire semble quelquefois résulter des analyses, l’illusion vient d’un mélange qui se fait de l’excédant de l’un des élémens avec la masse véritablement combinée; mélange très-différent d’une combinaison proprement dite, et qui s’en laisse aisément distinguer. Il alla même jusqu’à soutenir que chaque métal ne pouvait se combiner qu’en deux proportions avec Poxigène; proposition trop. exclusive , et qui fut combattue, en même temps que celle de M. Berthollet , par M: Thénard.

Les idées de M. Dalton sur la manière dont les molécules peuvent se combiner, ayant excité en Angleterre à des recherches encore plus précises, les belles expériences de M. Wollaston etablirent en quelque sorte, d’une manière définitive, non-seulement que les diverses combinaisons caractérisées entre des substances données, ont lieu dans des proportions fixes, maïs que les quantités de l’une, qui peuvent s'unir successivement à l’autre pour former ces combinaisons , se laissent exprimer par des nombres entiers et par des nombres assez petits,

Peu de temps après, M, Gay-Lussac prouva que. tous les gaz se combinent en volume dans des rapports simples, et de telle ma

mière , que leur contraction apparente est aussi en rapport simple avec leur volume primitif. Si les volumes sont en rapports simples , il en est de même des poids. D’ane autre part, comme on peut gazéifier plusieurs liquides et plusieurs solides, et qu'on les gazéifierait tous en les exposant à une chaleur assez forte, il est tout naturel de penser que les lois de composition s'appliquent aussi à ces sortes de corps. Ainsi de la découverte de M. Gay-Lussac l’on pourrait conclure toute cette doctrine des proportions multiples.

… M. Berzélius, qui a beaucoup contribué par ses propres expériences, à augmenter le nombre des faits sur lesquels repose maintenant cette doctrine, a cherché, dans l'ouvrage dont nous rendons compte, à en conclure une théorie, ou, ce qui revient au même, à les représenter par une théorie : car, dans ces matières , les théories ne peuvent être que la représentation des faits recueillis.

Adoptant à cet effet le langage de la philosophie corpusculaire , il suppose les substances homogènes formées d’atômes ou de particules de matières, non pas, sans doute , absolument ou métaphysiquement indivisibles, mais sur lesquelles aucune force mécanique ne pourrait produire de division ultérieure.

Lorsque les forces chimiques sont également impuissantes , l’atôme est ce.que M. Berzélius appelle simple; ce qui veut dire que c’est non-seulement une particule de matière insécable , intriturable, mais encore indécomposable pour nous dans toute l'étendue du mot. Des atômes chimiquement simples, mais d'espèces diverses , en se combi nant ensemble , forment des atômes composés.

Dans le règne inorganique, le premier ordre de composition ne résulte que de l'union d’atômes de deux espèces ; dans le règne organique, au contraire, il y en a toujours au moins trois. Les alômes composés du premier ordre s'unissent , à leur tour, en atomes composés du Pas et ceux-ci en atômes du troisième et même du quatrième : mais la tendance des atômes à s'unir diminue à mesure que leur composition augmente. Il lui faut même , pour continuer d’agir

assé un certain degré de composition, des circoustances dont Pomme n’est pas le maître ; et, bien que la nature ait formé autrefois, et forme peut - être encore dans les entrailles du globe des minéraux d’une composition extrêmement compliquée, et cependant chimiquement homogènes, nous ne sommes en état de rien produire de semblable dans les opérations rapides de nos laboratoires.

On comprend que cette manière de se représenter les élémens des corps, ces atomes divers, supposés d’ailleurs, chacun dans leur espèce, de figures et de grandeurs semblables, se groupant deux à deux, trois à trois, en un mot formant des réunions dans lesquelles ils entrent en nombres déterminés par l’espace qu’ils peuvent occuper d’après leur figure, s’accorde assez bien avec la règle des proportions multiples, et en donne même une sorte d'explication générale; mais ou comprend aussi que la règle des proportions multiples elle-même, et, par conséquent, la théorie qui s’y rapporte, dépend de la détermination de l’atôme simple, laquelle ne peut avoi Heu sans quelque mélange d’hypothèse. En effet, on prend pour base de cette détermination celle de toutes les combinaisons connues où Vélément dont on veut déterminer l’atôme simple, existe dans là

iméindre qualité relative; et l’on trouve généralement alors que le# quantités additionnelles de celte substance qui produisent des com posés Bxes , ont lieu d’après la règle des multiples par nombres entiers. Dans quelques cas rares, où l’on rencontre des nombres fracfHiounaires, on est obligé, pour ne pas faire d’exception à la règle, d'admettre qu’il existe des combinaisons inconnues, où la substance fractionnaire se trouve en quantité encore plas petite que dans aucune de celles qu’on connaît. On établit ainsi un atôme hypothétique dont les diverses combinaisons fixes rentrent en effet alors dans les mulüples par nombres entiers. Parmi les combinaisons que le gaz azote forme avec lPoxigène, par exemple, il y en a, telles que l'acide nitreux et l'acide nitrique, où il entre ponr un et demi et deux et demi; mais si l’azote étail un corps composé, qui contint déjà moitiè de son volume d’oxigène, ces nombres fractionnaires se changeraient dans les nombres entiers 4 et 6. Or, pour ce cas particulier, on est bien autorisé, à beaucoup d’égards, à admettre cette composition: car plusieurs autres expériences, et nommément celles par lesquelles on décompose l’ammoniaque au moyen de la pile galvaniqae, semblent annoncer que l'azote est, comme les alcalis fixes, un oxide métallique.

Du moment où l’on est convenu de la combinaison dans laquelle on doit trouver l’atôme simple de chaque substance ; et en admettant qu'ils sont tous de même volume, il est aisé de déterminer la pesanteur relative des atômes de chaque espèce, et même celle des atèmes composés.

M. Berzélius en a dressé une table, où il prend pour unité FPatôme d’oxigène, et dans le langage de laquelle il ne lui est pas difficile de traduire toutes les analyses connues. Presque par-tout il trouve alors des confirmations de la règle des propositions multiples.

Dans le reste de sou livre, M. Berzélius cherche à se rendre compte des causes qui rapprochent les atômes ou qui les séparent , c’est-à-dire qu’il essaie de remonter au principe même de l’action chimique.

Il n’est personne aujourd’hui qui ne sache que toute la chimie se laisse ramener aux affinités, dont la plus puissante, la plus importante, est celle qui produit la combustion. Chacun sait également que la théorie de Lavoisier, qui domine depuis trente ans, attribue toute combustion à une combinaison de l’oxigène avee les corps; et la chaleur qui s’y produit , au dégagement du calorique latent qui maintenait cet oxicène à l’état de gaz avant sa combinaison : explication qui, pour être parfaitement juste, exigerait que le produit de la combinaison eût perdu précisément antant de calorique latent qu'il s’en serait manifesté sous forme libre,

Or, il s’en faut de beaucoup que l'expérience ne soit conforme à ce calcul,

Dans plusieurs combustions, la chaleur qui se manifeste et celle qui reste latente dans le produit de la combustion, forment ensemble une quantité très-supérieure à celle que contenaient et l’oxigène et le corps brûlé, Il arrive même quelquefois, comme dans la combustion du gaz hydrogène , que le produit de la combustion (cest-a-dire l’eau ) contient à lui seul presque le double du calorique

(#) latent que possédaient à-la-fois les deux gaz dont l'union la compose. Cette combustion , d’après l'explication reçue, aurait donc dù pro-

duire, du froid ; et cependant chacun sait qu’elle développe une immense quantitc de chaleur.

M. Berzélius rapproche ces phénomènes d’une multitude d'autres dans lesquels une combinaison chimique quelconque produit une chaleur considérable, sans qu'il y ait fixation d’aucun gaz, ni aucun changement d’état, où aucune autre des causes que l’on recon- ‘naît aujourd’hui comme propres à mettre en liberté quelques parties de calorique latent. La magnésie, par exemple, en s’unissant à l'acide sulfurique concentré,ss’échauffe souvent au rouge; l’union du soufre avec les métaux p du feu, aussi-bien que celle des métaux et que celle du sou ême avec l’oxigène.

te Ke

La théorie de Lavoisier admettait aussi l’oxigénation comme la cause générale de la production des acides; et à ce sujet, M. Berzélius rappelle ce que beaucoup d’expériences prouvent maintenant, Fu l’oxigénation non-seulement n’est pas necessaire pour produire

es acides, mais qu’avec un grand nombre de corps elle donne, au lieu d’acides, des bases salifiables; qu'avec un seul et même corps elle peut donner , soit un acide, soit une base, selon la quantité d’oxigène qui se fixe,

On ne peut donc se dispenser, selon lui, de rechercher, soit pour la production de la chaleur dans les expériences de chimie, soit pour l’acidité, des causes plus générales et d’un ordre plus élevé que celles qui ne tiendraient qu’à la fixation de l’oxigène ; causes dans la dépendance desquelles les combustions et les acidifications par l’oxigèue retomberaient elles-mêmes comme des cas particuliers. |

C’est par la découverte de l’action chimique de l’électricté, découverte à laquelle M. Berzélins a eu lui-même tant de part, qu’il croit avoir été conduit à reconuaître ces causes. La pile galvaniqne résout, comme on sait, toute combinaison chimique en ses élémens, en repoussant l’un d’eux vers le pôle positif, et l’autre vers le pôle opposé, L’oxigène , les acides, les corps qui agissent comme eux, vont se dégager vers le pôle positif; c’est le pôle négatif qui repousse : ils se comportent donc, au moment où ils se dégagent, comme s'ils étaient électrisés négativement. M. Berzélius appelle ces substances électro-négatives. C’est l'inverse pour les alcalis, pour les bases salifiables, que M. Berzélius nomme électro-positives. Assez généralement, ces effets se marquent d’autant mieux dans chaque substance, que ses affinités sont plus énergiques dans le sens de la classe à laquelle elle appartient ; et comme un même oxide peut jouer alternativement le rôle d’acide ou d’alcali, selon les corps à l'action desquels on l'expose , de même une substance peut être électro-positive par rapport à une autre; et électro-négative par rapport à une troisième. L’oxigéne, dont les affinités sont si générales et si fortes, est aussi le corps dont la qualité électrochimique est le plus marquée; et il se montre électro-négatif par rapport à tous les autres corps.

Pour ezpliquer cette disposition constante à prendre un caractère électrique déterminé, M. Berzélius a recours à un phénomène oh-

servé il y a quelque temps par M. Erman, et que l’on peut appeler une partialité électrique. Il arrive quelquefois que la polarisation de l'électricité se fait d’une manière inégale, et l’un de pôles Pemporte sur l’autre.

C’est de cette supériorité’ d’un pôle sur l’autre dans les molélécules, de cette unipolarité, comme la nomme M. Berzélius , que dépendrait, et leur manière de se comporter par rappoït à la pile, et leur tendance à s'unir entre elles, c’est-à-dire leur action chimique.

Ainsi la combinaison, ou, en d’autres termes, la neutralisation mutuelle des agens chimiques, ne Sel@iè pas seulement analogue , ressemblante à celle des deux électMW"%:selon M. Berzélius, elle en serait un effet direct; la chal +, Fignition que la combinai-

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