Diversité des combinaisons chimiques. — Que

les composés soient la fin naturelle de leurs générateurs, il est aisé maintenant de le comprendre. Leur nature dépend de trois causes principales : 1° du caractère spécifique des composants; 2° du nombre d'atomes que ceux-ci y apportent; 3° de la manière dont les propriétés atomiques se groupent dans le composé.

Or, l'influence de ces facteurs n'est point réglée par les circonstances variables de la combinaison, mais avant tout par la nature des éléments. Sans doute, la pression, la température, les masses en présence y exercent un certain rôle, mais l'affinité ou la finalité immanente reste toujours le principe directeur des activités, de même que l'atomicité, qui a ses racines dans les secrets replis de l'être, détermine la paît quantitative d'intervention des substances réagissantes.

Veut-on pousser plus loin ce travail d'investigation et se demander pourquoi les moindres changements apportés aux générateurs ont toujours leur répercussion dans l'essence même du composé ? On saisira alors sur le vif cette loi cosmique fondamentale si souvent invoquée par les scolastiques, loi d'après laquelle tout principe spécifique nouveau correspond adéquatement à la résultante des forces qui nécessitent son apparition.

Destiné à fixer le composé dans ses notes essentielles, ce principe apparaît au moment où les propriétés des substances réagissantes, nivelées et réduites à une commune mesure, le

réclament. Entre lui et les altérations antérieures à sa genèse, il y a donc toujours une corrélation parfaite.

Or, que faut-il pour modifier cette résultante ? Sans doute, il suffit que l'un des composants se trouve remplacé par un autre. Mais pareille substitution n'est même pas nécessaire. La qualité des agents restant la même, qu'un simple changement intervienne dans le nombre des atomes, et la résultante variera fatalement, car un atome représente une quantité d'énergie à laquelle elle ne peut être insensible ').

On le voit, à raison de leur indissoluble union, le terme des altérations et la forme essentielle du mixte inorganique sont soumis aux influences des mêmes causes.

Le!s phéno7nè}ies thermiques qui accompagjient les combinaisons

L'étude de ces phénomènes soulève deux questions : 1° Quelle est la cause originelle de cette chaleur ? — 2° D'où viennent sa constance relative et son intensité ?

257. 1° Origine de la chaleur chimique. — D'ordinaire, il y a lieu de reconnaître dans le phénomène thermique global, produit par une combinaison, deux parties bien distinctes dont l'une se rattache à des causes physiques telles que changements d'état, pression extérieure, température de la réaction, et l'autre à une cause chimique, l'union des composants. « Il existe à peine un ou deux cas, dit Berthelot, 011 l'on puisse mesurer directement la chaleur dégagée par les

') Cette loi fondamentale nous fournit aussi la raison de la diversité spécifique des corps isomères. Nous avons montré plus haut avec quelle facilité la théorie thomiste peut rendre compte de cette sorte de corps. Cfr. pp. 370 et suiv.

seuls travaux chimiques » '). La combustion du chlore dans l'hydrogène étant de ce nombre, choisissons-la pour exemple.

Ces deux corps gazeux, quoique doués d'une grande affinité mutuelle, ne se combinent que très lentement à température ordinaire. Placés dans un même bocal à l'abri de la lumière, ils peuvent rester mélangés pendant des années sans qu'on puisse y constater un changement notable. Néanmoins, une chaleur suffisante parvient facilement à triompher de cette apparente antipathie.

Chauffons-les donc modérément et voyons ce qui se passe.

A mesure que l'apport de calorique fourni par la source extérieure augmente, la température du mélange s'élève, mais cet accroissement de température ne dépasse guère le calorique communiqué aussi longtemps que l'apport de chaleur est peu considérable. Provoquons maintenant, à l'aide d'une étincelle électrique, un échauffement local d'une certaine grandeur. Ou'arrive-t-il ?

En un instant les 35,5 grammes de chlore et le gramme d'hydrogène s'unissent et déversent dans le milieu ambiant une énorme quantité de chaleur, savoir, 22 calories ^).

Il est clair que ce nouveau phénomène thermique a une ph}'sionomie propre, qu'il diffère essentiellement du phénomène précédent. Sur quoi se fonde leur distinction?

Le premier est surtout d'origine physique; il relève d'une cause extrinsèque aux substances réagissantes. Le second est d'origine chimique ; il est visiblement commandé par l'affinité.

Avant qUe les conditions de réaction soient totalement réalisées pour toute la masse gazeuse, les puissantes énergies

') Berthelot, Essai de mécanique chimique. T. 1 : Caloriviétrie, p. 4. Paris, Dunod, 1878.

2) Le dégagement de chaleur produit par l'étincelle en un point détermine est assez grand pour élever la température d'un certain nombre de molécules; celles-ci, se trouvant dans les conditions requises d'action, réagissent vivement et dégagent une quantité considérable de chaleur qui provoque la combinaison d'autres molécules. C'est ainsi qu'une fois amorcée, l'action se propage très rapidement et peut même devenir presque instantanée.

du chlore et de l'hydro^^ène se montrent à peu près indifférentes aux sollicitations du dehors. Sans doute quelques molécules privilégiées se combinent, mais la quantité de chaleur qui en résulte est trop petite pour augmenter sensiblement le calorique communiqué. L'état thermique du mélange est donc déterminé surtout par une cause physique externe.

Au contraire, ces préparatifs achevés, les corps, comme le dit saint Thomas, se portent spontanément l'un vers l'autre en vertu de leur finalité immanente, « ita ut quodammodo vadant et non solum ducantur in fines debitos », et c'est uniquement sous l'influence d'excitations internes, ou plutôt de l'affinité, que leurs forces prennent leur libre essor.

Il 3' a donc entre ces deux sortes de dégagements de chaleur une ligne de démarcation bien tranchée, à condition toutefois d'entendre l'afîinité au sens scolastique de ce mot.

258. 3^ Cause de la constance relative et de l'intensité de ces phénomènes. — Les plus chauds défenseurs du mécanisme n'ont jamais contesté la virulence particulière des activités chimiques.

« L'énergie qui est mise en jeu dans les activités chimiques, écrit Jouffret, se chiffre par des nombres de kilogrammètres beaucoup plus élevés que celle fournie par la pesanteur et les agents physiques » '). Tel est aussi notamment l'avis du P. Secchi ^), et des chimistes modernes ').

Bien que cette différence soit d'ordinaire très considérable, la théorie finaliste n'a pas à s'en émouvoir. Elle en avait indiqué la cause en plaçant les phénomènes thermochimiques et la capacité de travail sous la dépendance de l'affinité.

Dans la combinaison, l'être tout entier se livre, ouvrant

') JouFFRKT, [ntivJuction à la théorie de V énergie, p. 52. Paris. Gauthier- Villars, 1883.

-) Secchi, Unité dei forces physiques, p. 562. Paris, Savy, 1869.

•'■) Nernst, Traité de chituie générale, tome I, p. 35. Paris, Hermann, 1911.

toutes larges ses réserves d'énergie ; il donne tout ce qu'il peut dans les circonstances particulières où il se trouve.

Dans les actions physiques, au contraire, il ne suit plus les élans de sa nature, mais il cède parcimonieusement aux agents extrinsèques le tribut qu'ils réclament.

Ainsi en est-il de la constance relative de ces phénomènes').

Si l'énergie chimique trouve principalement, dans la nature même de l'être, la norme de son activité spontanée, les causes adjuvantes de son action ne peuvent jamais modifier, que dans des limites restreintes, le phénomène thermique d'origine chimique . Que la formation d'une molécule-gramme d'acide chlorhydrique soit provoquée par la chaleur, l'électricité ou la lumière, le calorique chimique ne sera-t il pas, comme l'affinité qui en est le principe Fégulateur, une donnée constante et caractéristique de cette combinaison ? ')

La décomposiiion chhniqjie

259. En quoi consiste-t-elle ? — Loin de réduire la décomposition chimique, comme on le fait communément de nos jours, à une simple séparation d'éléments juxtaposés ou enchaînés par des forces attractives, la physique aristotélicienne y voit avant tout la réintégration des éléments dans leur état substantiel propre.

') 11 est clair que la constance du phénomène Ihermuchimique présuppose la constance des conditions physiques des substances réagissantes et du produit de la réaction.

-) On peut appliquera l'électricité les considérations que nous venons d'émettre sur les phénomènes thermochimiques. « Le degré ou l'intensité de l'excitation électrique, produite au contact de deux substances chimiquement diftérentes, paraît être directement liée à leur aHinitc réciproque et croître avec elle. » Lothar Mever, Les théories modernes de la chimie, t. Il, § 273. Paris, Carré, 1889.

La combinaison les avait dépouillés de leur forme essentielle pour les imprégner d'une forme commune. La décomposition les revêt de leurs formes respectives et brise du même coup l'unité de l'être.

A parler rigoureusement, la reviviscence des composants constitue l'acte essentiel de la décomposition. La séparation en est plutôt une conséquence naturelle. « Ad id autem quod dicitur ipsa elementa esse separabilia... dico etiam quod separabilia sunt eo quod ex mixto possunt elementa generari rursus » ').