Le principe de la conservation de la masse

— Dans le monde matériel, écrit Lavoisier, « rien ne se i^erd, rien ne se crée. » Cela signifie que, « si l'on considère un système de corps complètement isolé, quelles que soient les transformations qui se produisent à l'intérieur du système, la masse totale reste rigoureusement invariable » *). En d'autres termes, les éléments transmettent intégralement leurs poids atomiques aux composés, et ils les retrouvent inchangés au sortir de leur état d'union.

Or, se peut-il qu'au sein des métamorphoses profondes admises par la ph3'sique aristotélicienne, métamorphoses qui nivellent, dépriment ou accroissent les propriétés corporelles, la masse, et elle seule, échappe à toute variation ?

') S. Thomas, De sensu et sensato, Lect. 15.

') H. Gautier et G. Charpy, Leçons de chimie à Pusnge des ilèves des mathématiques spéciales. Paris, Gaiithier-Villars. 1892.

Oui, assurément, à telle enseigne que le fait contraire constituerait dans ce système une certaine anomalie. La quantité, en effet, nous l'avons établi plus haut, est le facteur par lequel s'exerce la fonction de masse, et cette quantité elle même, fondée avant tout sur la matière première, est aussi invariable que son fondement. Etrangère à toutes les vicissitudes des natures spécifiques, elle demeure donc toujours proportionnée à sa cause originelle, c'est-à-dire à la portion de matière qu'elle affecte, et se reproduit sans altération sous les formes substantielles les plus variées ').

L'affinité chimique

Quel que soit l'aspect sous lequel on la considère, l'affinité chimique est une des manifestations les plus frappantes de la diversité spécifique des corps inorganiques. Elle se révèle tout à la fois : i° comme aptitude des contraires à la combinaison; 2° comme tendance élective; 3° comme force ou énergie chimique.

247. 1° L'affinité se manifeste comme une aptitude des contraires à la combinaison. — A rencontre de la cohésion qui enchaîne les unes aux autres des masses quel-

') Cfr. pp. 147 et suiv. — Lorsque l'hydrogène, par exemple, se combine à l'oxygène, toute la matière première des deux corps passe dans le composé, en sorte que l'unique quantité de la substance nouvelle ou de la molécule d'eau est exactement équivalente à la somme des quantités des atomes associés.

Nous avons exposé plus haut, n° 97, p. 150, la nouvelle conception de la masse, introduite dans les sciences physiques par la théorie électronique. Cette théorie est trop peu avancée pour que nous renoncions à la conception traditionnelle. Si elle se conlîrme au contact des faits et finit par prendre rang parmi les doctrines scientifiques certaines, nous indiquerons alors moyennant quels correctifs notre opinion actuelle peut être maintenue.

conques sans en altérer la nature, l'affinité tend k unir, mais en les fusionnant en un corps nouveau, les atomes ou molécules des substances hétérogènes qu'elle sollicite à l'action. En cela est la différence fondamentale qui distingue ces deux propriétés, l'une d'ordre jibysique, l'autre d'ordre chimique.

Aussi, la théorie scolastique reo;arde-t-elle le composé comme un être spécifiquement distinct de ses générateurs.

Or, pour que deux corps puissent, en vertu de leur affinité, nécessiter leur passage à un état substantiel nouveau, il leur faut nécessairement subir au préalable des altérations profondes et donner lieu à une résultante de forces incompatible avec leur nature respective, ce qui suppose l'hétérogénéité des substances réagissantes '). Des corps identiques ne peuvent se communiquer des propriétés qu'ils ne possèdent déjà, et toute interaction, si tant est qu'il s'en produise, maintiendrait toujours l'état d'équilibre initial, à moins que ces corps homogènes ne soient soumis à l'influence d"une force étrangère, telles par exemple, la chaleur, l'étincelle électrique, la pression, etc.

Ce phénomène se constate d'ailleurs chez les corps d'égale température : l'un vient-il à se dépouiller d'une partie de sa chaleur au profit de son congénère, il en reçoit aussitôt une compensation équivalente à ses pertes.

En un mot, l'affinité ou l'aptitude à la combinaison s'exerce avant tout entre corps hétérogènes '').

') « L'existence d'un contraste polaire (électrique) dans l'aciion chimique réciproque, écrit Nernst, est donc indubitable, et elle apparaît sous un jour plus lumineux dans les phénomènes de rélectroI)'se, où les représentants du premier groupe positif se rendent à la cathode, ei ceux du second groupe négatif, à l'anode. >■>

Après avoir éniiméré les exceptions, il ajoute : <•> 11 semble qu'aujourd'hui oîi les phénomènes de l'électrolyse excitent de nouveau un vif intérêt, le dualisme tende à reconquérir une partie du terrain perdu, et que l'on ait une intelligence plus profonde et plus exacte de cette notion ». Xern'ST, Traité de chimie générale, tome I, pp. 334-325. Paris, Hermann, 191 1.

'-) L'affinité, disons-nous, ne s'exerce normalement et spontanément qu'entre corps hétérogènes. Est-ce à dire qu'il est impossible de former une espèce nouvelle avec des corps de même nature 1 Telle n'est pas notre

Cette condition primordiale des réactions chimiques avait été formulée déjà par saint Thomas : « quae miscentur, oportet ad invicem alterata esse, quod non contingit, nisi in his quorum est materia eadem et possunt esse activa et passiva ad invicem » ').

De cette loi de l'affinité découlent deux conséquences que l'expérience confirme en tous points.

1° Les corps sont d'autant plus aptes à se combiner qu'ils sont, au point de vue chimique et physique, plus différents les uns des autres ^). -

2° Lorsqu'un élément se combine par ajoutes successives, l'affinité du composé pour cet élément diminue d'autant plus que ces ajoutes sont plus nombreuses. Les chlorures d'antimoine et de phosphore nous en donnent un bel exemple. La première combinaison de l'antimoine et du chlore, représentée par SbClj, dégage 91,39 calories; d'où il résulte que chaque atome de chlore dégage en moyenne plus de 30 calories. Si l'on ajoute à ce composé deux nouveaux atomes de chlore, le dégagement ne sera plus que de 13,48, c'est-à-dire de 7 calories environ pour chaque nouvel associé. De même PhCl, a

pensée. La formation de la benzine par polymérisation de l'acétylène suffirait à établir la possibilité de ce fait.

L'acétA'lène a pour formule CjHg. Quand on chauffe ce composé à 500". trois molécules réagissent les unes sur les autres et se transforment en un corps nouveau qui est la benzine CgHg.

En soumettant à de fortes pressions et à une température convenable des hydrocarbures relativement très simples, on a pu former, en ces dernières années, par voie de polymérisation ou de condensation progressive, bon nombre d'hydrocarbures à poids moléculaire élevé.

11 peut donc se faire que des molécules de même nature revêtant ensemble un état substantiel nouveau, grâce à l'intervention d'une force étrangère physique ou mécanique capable de modifier suffisamment leurélat accidentel.

') S. Thomas, Suvt. cent. Geni., Lib. II, c. 56.

2) Henry, Précis de chimie générale, p. 61. I ouvain. — Cfr. EuM.\s, Leçons sur la philosophie chimique, p. 425. Paris, Gaulhier-Villars.

pour chaleur de formation 75,29, tandis que PhCl -f" Cl, donne lieu à un phénomène thermique de 29,63.

La raison de cet amoindrissement progressif de l'affinité est bien simple. La première réaction se passe entre corps totalement hétérogènes, le chlore d'une part, l'antimoine ou le phosphore de l'autre. Dans la seconde combinaison, au contraire, l'antagonisme des masses réagissantes s'est affaibli, car le composé chloré reflète déjà partiellement les caractères du chlore qui vient s'y surajouter.