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 deux causes principales : 1° du caractère spécifique des composants ; 2° du nombre d'atomes que ceux-ci y apportent.

Or, le choix de ces facteurs n'est point réglé par les circonstances variables de la combinaison, mais par la nature intime des éléments : l'affinité ou la finalité immanente oriente leurs activités ; l'atomicité qui a ses racines dans les secrets replis de l'être, détermine leur part quantitative d'intervention.

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 nécessite 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 change-

ment 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.

§ 5. — Les phénomènes thermiques qui accompagnent les combinaisons.

L'étude de ces phénomènes soulève trois questions : 1° Quelle est la cause originelle de cette chaleur? — 2" Pourquoi la considère-t-on à bon droit comme la mesure des affinités ? — 3° D'oîi viennent sa constance et son intensité ?

291. 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 M. Berthelot, où l'on puisse mesurer directement la chaleur dégagée par les 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 pas à température ordinaire. Placés dans un même bocal à l'abri de la lumière, ils peuvent rester mélangés pendant des années sans que la moindre action se manifeste. Néanmoins, une chaleur suffi-

') Cette loi fondamentale nous fournit aussi la raison de la diversité spécifique des corps isomères. Nous y reviendrons plus tard dans l'examen des difficultés que le mécanisme nous oppose au sujet de cette sorte de composés.

') Berthelot, Essai de mécaniqin chimique. T. 1; Calorimitrie, p. 4.

santé 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 elle demeure proportionnelle à la chaleur communiquée. Jusqu'ici, les deux corps sont passifs ; ils coopèrent à leur état thermique en se prêtant aux influences étrangères.

Mais le moment arrive où la température propice à la combinaison se trouve atteinte. Alors, en un instant les 35,5 grammes de chlore et le gramme d'hydrogène s'unissent et déversent dans le milieu ambiant 22 calories.

D'évidence, ces deux phénomènes thermiques ont une physionomie propre. Sur quoi se fonde leur distinction ?

Le premier est 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 la réaction soient totalement réalisées, les puissantes énergies du chlore et de l'hydrogène se montrent indifférentes aux sollicitations du dehors, ou plutôt elles se contentent de répondre à la cause qui nécessite leur action. 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 que leurs forces prennent leur libre essor.

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

292. 2" Pourquoi les phénomènes thermochimiques mesurent-ils l'affinité ? — (Jràce à cette importante distinction, on comprend aussi sans peine pourquoi la chaleur

d'origine chimique fut généralement employée comme un des meilleurs mt^yens de mensuration de l'affinité.

Entièrement subordonnés à la tendance foncière de l'être, les phénomènes thermochimiques sont réglés par elle depuis leur apparition jusqu'au terme de leur plein développement. A quel moment en effet commencent-ils ? A cet instant précis où les corps s'engagent dans leur voie naturelle en vue d'une union définitive. Quand cessent-ils ? Dès qu'ils ont atteint le degré d'intensité qu'exige la formation du composé nouveau, but et terme ultime de l'action.

Impossible, par conséquent, (ju'ils ne soient point une expression fidèle et une mesure de l'affinité élective.

295. 3^ Cause de la constance 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 ').

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 sous la dépendance exclusive de l'affinité.

Dans la combinaison, l'être tout entier se livre, ouvrant toutes larges ses réserves d'énergie. Rien n'entrave son essor ; il donne tout ce qu'il peut.

Dans les actions physiques, au contraire, il ne suit plus

') Jouffret, Introduction à la théorie de F énergie, p. 52. Paris, Gauthier-Villars, 1883.

') Secchi, Unité des forces physiques, p. 062.

les élans de sa nature, mais il cède parcimonieusement aux agents extrinsèques le tribut qu'ils réclament.

Ainsi en est-il de la constance.

Si la force calorifique a dans l'être même la norme de son activité spontanée, qu'importent les causes adjuvantes de son action ? Que la formation d'une molécule-gramme d'acide chlorhydrique soit provoquée par la chaleur, l'électricité ou la lumière, le calorique chimique, indépendant de toutes les fluctuations du milieu, ne sera-t-il, pas comme l'affinité qui en est le principe régulateur, exempt de toute variabihté ? ')

§ 6. — La décomposition chimique.

294. 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.

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 » ^).

*) On peut appliquer à l'électricité les considérations que nous venons d'émettre sur les phénomènes thermochimiques. « Le degré ou l'intensité de l'excitalion électrique, produite au contact de deux substances chimiquement différentes, paraît être directement liée à leur affinité réciproque et croître avec elle. » Lothar Meyer, Les théories moiienies de la chii>ne, t. II, § 273.

*) Tôle tu s, De generatione et cormptione.