Diversité et constance des poids atomiques

On donne le nom d'atome à la [)lus petite (|uantité de matière qui ])uisse représenter un corps simple.

Bien (lue d'une petitesse infinitésimale, l'atome possède cependant un poids relatif nettement déterminé.

Des soixante-(iuinze corps élémentaires actuellement connus, il n'en est même aucun qui n'ait son poids atomiiiue spécifique. En tenant compte de la valeur croissante de leurs masses atomiques, le chimiste les a rangés en une échelle continue qui s'étend de l'hydrogène, dont le poids est représenté par l'unité, à l'uranium dont l'atome équivaut à 240. L'atome de l'oxygène, par exemple, pèse 16, celui du soufre o2, du zinc 65, de l'argent 108, de l'or 196, etc.

Ces masses diffèrent donc considérablement l'une de l'autre par la quantité relative de matière qu'elles renferment. Néanmoins, chose étonnante, l'une n'est pas plus susceptible de fractionnement que l'autre, et l'énorme masse atomique de

Untersuchungen uher tierische Electricifaet, B. I. S. 40. Berlin, 1848. — Wurtz, La théorie atomique. — «Quand un phénomène physique, écrit Clerk Maxwell (Nature, mars 1875), peut être complètement décrit comme un changement dans la configuration et le mouvement d'un système matériel, on dit que l'explication dynamique d'un système est complète. » — Œuvres de sir H. Davy, vol. II, p. 11, etc., etc.

Il est vrai que parmi les partisans du mécanisme il en est un assez grand nombre qui se servent couramment dans leurs écrits de la notion de force. Mais il importe de ne pas se tier à cette terminologie si l'on veut connaître la pensée intime de ces auteurs. Ce terme de et force » est en effet susceptible de sens multiples, et très souvent, en mécanique surtout, il n'est nullement synonyme de qualité proprement dite, de principe d'activité distinct de la masse et du mouvement qu'il peut produire ou qui accompagne son exercice. Tel est notamment le cas pour la. force vive dont l'expression est la moitié du produit de la masse par le carré de la vitesse : ""' •

l'uranium conserve aussi bien son intégrité, au sein des réactions chimiques, que la plus petite portioncule d'hydrogène.

29. Critique de l'explication mécanique. — Cette persistance constante des poids atomiques, malgré leur grande diversité quantitative, demande une cause. Quelle est-elle ?

Dans la théorie mécanique, on ne peut, pour justifier ce fait, faire appel qu'à deux réalités: la masse et le mouvement local; car l'univers matériel se réduit à ces deux seuls facteurs.

La masse, nous dit-on, est homogène. Parfait. Mais si la matière de tous les corps est partout la même, pourquoi n'est-elle pas partout divisible de la même manière ? D'où vient que dans chaque corps, la division s'arrête forcément à ces limites différentielles qui circonscrivent les masses atomiques ? Placer dans l'homogénéité de la matière la raison explicative de la diversité constante de ces poids, n'est-ce pas rattacher une diversité d'effets à une identité absolue de cause ?

Le second facteur est le mouvement local. D'après la théorie, les atomes des différents corps simples possèdent une ([uantité propre de mouvement, et ce mouvement inaliénable, cause de toutes les propriétés distinctives de l'atome, est aussi l'agent protecteur de l'intégrité de sa masse. L'invariabilité des mouvemt-nts spécifiques,tel serait donc le principe exjjlicatif du fait. La chimie confirme-t-elle l'hypothèse?

S'il est pour le chimiste un fait évident, c'est bien la variabilité constante des mouvements atomiques. Pas une seule réaction ne se produit sans qu'ils ne subissent de changements. Et lorsqu'il s'agit de corps doués de grande affinité mutuelle, les atomes perdent parfois une somme si considérable de chaleur, d'électricité et en général d'énergie, qu'ils restent insensibles aux réactifs les plus puissants. C'est le cas, par exemple, pour le sulfate de baryum BaS04, l'un

des corps les plus inertes du monde inorganique. Bien que les atomes qui le constituent soient extrêmement actifs à l'état de liberté, ils sont comme frappés de mort au sein de cette synthèse nouvelle, tant la réaction chimique leur a fait perdre de leurs mouvements respectifs.

Or c'est la loi de tous les atomes de pouvoir passer par ces vicissitudes multiples qui dépriment ou réduisent à un minimum d'intensité leur énergie native 'j.

Les mouvements tutélaires de l'intégrité atomique étant donc essentiellement variables et réductibles, comment se fait-il que les masses élémentaires, une fois dépouillées de ces agents protecteurs, triomphent toujours de toutes les forces physiques et chimicjues (jui tendent à les fractionner ? Au moins, les grosses masses, semble-t-il, comme celles du plomb 207, ou du mercure 200, devraient s'éparpiller en fragments plus ténus. Il n'en est rien cependant; l'expérience le prouve.

Cette difficulté est très grave pour le mécanisme. Le P. Secchi, l'un des défenseurs les plus autorisés de la théorie, n'hésite pas à reconnaître « que jusqu'ici. Ton n'a

'j Pour M. Vignon, la conservation de ces mouvements spécifiques serait même impossible en dehors des cas de combinaison.

« Le Mécanisme, dit-il, va nous dire que les corps simples sont caractérisés surtout par la forme de leur vibration atomique tvpique... \'oudrat-on l)ien nous dire comment cette vibration s'est établie sans force spécirique ? Si elle s'est établie par hasard, voit-on vraiment dans sa conservation, l'effet des chocs atomiques? Pour nous, l'effet de ces chocs Serait exactement inverse.- Plaçons de l'hydrogène dans un ballon. Les chocs des atomes H contre les parois du ballon auront vite fait de déranger ces admirables vibrations spécifiques, que des chocs avaient réalisées, si les chocs réciproques de ces atomes ne sont pas déjà des causes très suffisantes de perturbation. Quand nous retrouverons notre gaz, ce ne sera plus de l'hydrogène, car les atomes n'auront pas conservé leur vibration spécifique. » Cfr. Vignon, préparateur de zoologie à la Sorbonne, La )wtio>i de force, le principe de rénergie et la biologie générale^ p. 60. Paris, 1900.

pas encore fourni la raison de la diversité constante des poids atomiques » ').

50. Objection. — Rayons cathodiques. Rayons X ou rayons Rôntgen. — Substances radiantes. — Bien souvent déjà des savants se sont demandé si les atomes chimiques ne sont pas eux-mêmes des produits de condensation progressive d'une matière primitive homogène, disséminée, à l'origine, dans l'espace en particules infinitésimales. Or, cette h3'pothèse admise, on comprendrait sans peine que les puissantes énergies dont disposait la nature au commencement des temps aient pu agglomérer la matière en particules, de masse dititerente, mais assez stables pour résister désormais aux intiuences de nos forces amoindries de désagrégation -).

Cette h3'pothèse qui ne pouvait se réclamer d'aucun fait scientifique bien établi, s'est acquis, depuis quelques années, un crédit considérable, à la suite de certaines découvertes du plus haut intérêt.

Exposons d'abord les faits et les théories explicatives.

Lorsque dans un tube de Geissler, où ne règne qu'une pression très réduite, par exemple, d'un millionième d'atmosphère, on envoie un courant électrique à tension suffisante, la cathode émet des rayons non lumineux qui se propagent en ligne droite, échautfent les corps et rendent phospho-

') P. Secchi, IJ u II itc th's forces pliysiques^ p. 183. Paris, Savj-, 180i).

-) « Les propriétés des différents éléments, dit Spencer, résultent d'une diiierence d'arrangement provenant de la composition et recomposition d'unités ultimes homogènes. » Cfr. Conteinporary Revïeii', juin 1872.

C'est aussi la pensée qu'a développée le célèbre chimiste Crooks à Birmingham, en septembre 188G, devant la section chimique de l'Association britannique. — Item cfr. I. Jarkovski, Hypothèse cinétiijue de la gravitation universelle en connexion avec la formation des éléments chitniques. Moscou, 1888. — Gaudin, L'architecture du monde des atomes, p. 32. Paris, Gauthier-Villars, 1873. — Rodenburg, La chimie moderne et la théorie de l'unité de la matière et des forces.

rescente la [)ar()i de verre (jii'ils rencontrent. Ces rayons s'appellent catliodiijiies. Bien que doués rrun i)ou\(jir pénétrant relativement faible, ils i)euvent cejiendant sc^rtir de l'appareil producteur à travers une mince lame d'aluminium formant fenêtre dans la paroi vitreuse et manifestent alors des propriétés caractéristiques : ils rendent lumineux l'air qu'ils traversent, impressionnent la plaque jjhotographique, sont déviés de leur direction rectiligne par un aimant, provoquent la luminescence de certaines substances excitables, notamment le platinocyanure de baryum.

Toutes les fois que ces rayons cathodiques frappent un obstacle, ils donnent immédiatement naissance à des rayons particuliers qui ont reçu le nom de ra\o}is X ou rayons Rôntgen. Cette radiation nouvelle diffère de la première par un pouvoir plus grand de pénétration ; elle peut en effet traverser une enveloppe de bois, des lames métalliques épaisses qui arrêteraient complètement la radiation cathodique. En second lieu, elle se fait remarquer par sa nondéviabilité sous l'influence d'un aimant ').

Ces faits étaient à peine connus, qu'une nouvelle découverte non moins importante, à savoir Vrxistcnce de corps radio-actifs^ venait donner au problème des rayons X et cathodiques une ampleur inattendue.

Plusieurs substances en etïet posscdt-nt la propriété d'émettre spontanément et d'une manière permanente, des radiations semblables à celles t[ue nous venons de décrire ; tels sont, par exemple, Turane et ses composés, l'oxyde de thorium et surtout les sels du radium.

Bien plus, d'après les travaux de Le Bon, de Heen et de plusieurs autres physiciens de marque, les radiations de ces corps ne sont qu'un cas particulier d'une loi très générale,

') Cfr. Reychler, Les théories phystco-chimiqiies, pp. 476 et suiv, Bruxelles, Lamertin, 1903. — G. Le Bon, L'évolution de la matiire, pp. 9G et suiv. Paris, Flammarion, 1905.

en sorte qu'il faudrait accorder à tous les corps simples où composés le pouvoir d'émettre des radiations, soit spontanément, soit surtout sous des influences diverses, telles, la lumière, les réactions chimiques, les actions électriques ^).

Rutherford et Curie, qui ont découvert et étudié la plupart des faits relatifs aux corps spontanément radio-actifs, distinguent trois sortes de radiations. Les unes appelées rayons a rendent l'air conducteur de l'électricité, mais leur action sur la plaque photographique est presque nulle et leur force de pénétration très faible puisqu'elles sont arrêtées par une simple feuille de papier. Les radiations [i sont identiques aux rayons cathodiques. Les radiations y sont en tout semblables aux ra^'ons X ou de Rontgen.

A ces radiations s'ajoute, comme phénomène primitif, l'émission d'une substance appelée par Rutherford émanation; elle linit par se transformer en rayons a et p.

Tels sont les faits. Comment les interpréter ?

Les physiciens, en général, admettent que l'émanation est de nature matérielle. Il serait même possible de la condenser par un froid intense de 120° à 150'\

D'autre part, la similitude des actions exercées par les rayons X, les rayons cathodiques et les radiations des corps radio-actifs semble indiquer que toutes ces émissions tiennent à une cause commune et sont susceptibles d'une interprétation uniforme.

« D'après les idées de Hertz et de Lenani, le rayonnement cathodique nous représenterait une propagation de mouvements ondulatoires ou tourbillonnants, ayant leur siège dans « l'éther lumineux ».

Mais s'il faut en croire les travaux et les déductions de W. Kaufmaun et surtout de J. J. T/ioinson, ce même rayon-

') Le Bon, op. cit., p. 24. — De Heen, Aa matière, sa naissance, sa vie, sa fin. Bruxelles, Hayez, 1905.

Cours de Cosmologie. 4

nement consiste i)lutôt en une projection de <■' corpuscules matériels » chargés d'électricité négative ; corpuscules qui proviennent de la dislocation de complexes atomiques ou moléculaires... Dans les rayons cathodiques la masse d'un corpuscule serait de mille à deux mille fois plus petite que celle d'un atome d'hydrogène » ').

Quelle est la valeur de ces diverses hypothèses ? Certes, il serait prématuré de vouloir trancher à l'heure présente un problème aussi délicat et encore en\eloppé de si profondes obscurités. L'étude des substances radio-actives, dit Le Bon, est un sujet très neuf, et les résultats (obtenus présentent beaucoup de contradictions et d'incertitudes -). « Bien que la théorie de Thomson, écrit Reychler, rencontre de nombreux partisans... elle ne paraît cependant pas avoir déjà revêtu sa forme définitive. On se demande, en ettet, ce que vient faire « la matière corpusculaire » à côté de ' Vétlier luitiiueux » propagateur matériel (hypothétique mais indispensable) des ondes lumineuses et caloriques. Ktant donné que l'on se préoccupe de découvrir une essence universelle, on éprouve bien vite la tentation de combiner les hypothèses et d'appliquer à l'éther lui-même toutes les conceptions thomsonniennes » ^). Selon cet auteur, on \v xoit,

') Re 3' ciller, u(). cit., p. 484. — Pour M. Le Bon, les particules des rayons a auraient une masse à peu près équivalente à celle de l'atome d'hydrogène et une charge électrique semblable. Les particules des rayons p peuvent être comparées à celles des raj-ons cathodiques, c'està-dire ù la millième partie de l'atome d'hydrogène. De là leur pouvoir considérable de pénétration ; tandis que les rayons a sont arrêtés par une feuille de papier ordinaire, les rayons p traversent plusieurs millimètres d'aluminium. Les rayons y sont analogues aux rayons X, mais ils possèdent un pouvoir de pénétration supérieur, puisqu'ils peuvent traverser dès plaques d'acier de plusieurs centimètres d'épaisseur. Tous ces phénomènes nous montreraient les stades successifs de la dissociation de la matière. Cfr. L'évohition de la maiiire, pp. l'2'2-131.

-) Le Bon, op. cit., p. 123.

^) Reychler, o/. cit., p. 404.

c'est l'éther et lui seul qui ferait tous les frais du ra3'on-' nement cathodique.

Mais, quel que soit le bien fondé de ces hypothèses, elles reculent la question sans la résoudre.

En dépit des circonstances de leur formation, nos masses atomiques actuelles resteraient homogènes et les mouvements internes dont elles seraient animées subiraient la loi inéluctable de la variabilité.

Pas de choc, nous dit la mécanique, sans perte de mouvement. Si les atomes chimiques sont eux-mêmes des agrégats, c'est aux dépens de leurs parties constituantes que se fera cette perte d'énergie dont témoignent à l'évidence les réactions chimiques. Sinon, quel serait le support du mouvement? Soumis comme tous les autres à des variations infinies, les mouvements primitifs, intérieurs à l'atome, finiront par céder à la loi du nivellement de l'énergie, et avec eux disparaîtra la prétendue cause de la stabilité atomique.

D'ailleurs, à douer l'atome d'un mouvement spécifique, inaliénable, on arrive à renier l'un des principes fondamentaux de la théorie, à savoir l'homogénéité de la matière. Proclamer l'identité absolue de tous les substrats matériels, et en faire en même temps le siège d'exigences spéciales ou d'aptitudes spécifiques à l'égard de telle ou telle quantité de mouvement, revient à accorder à un même sujet deux attributs contradictoires. Une matière universellement homogène doit s'accommoder d'un mouvement quelconque et n'en réclamer aucun de préférence à un autre. En un mot, il faut de toute nécessité qu'elle soit indiftérente.

§ 2. — L'affinité chimique.

31. Notion de raffinité. — Le monde inorganique résulte des combinaisons variées de soixante-quinze corps simples. Toutefois, ces associations ne se font pas au caprice du hasard. Chaque corps a ses tendances propres, ses préfé-

fences marquées que la nature comme le chimiste doit respecter.

Ainsi, certains éléments ont une sympathie mutuelle si prononcée qu'il suffit de les mettre en contact pour en déterminer l'union.

D'autres veulent bien aussi se combiner, mais à la condition qu'on stimule au préalable leurs énergies endormies, à l'aide d'agents physiques, telles, par exemple, l'électricité, la chaleur ou la lumière.

Plusieurs ont une aptitude si faible, qu'ils ne cèdent qu'à la force, et ne nous d(jnnent ([ue des unions précaires.

Il en est enfin dont l'antipathie mutuelle est réellement invincible, quel que soit le mo3'en employé pour en triompher. Cette propriété, en vertu de la([uelle les corps tendent à former certains composés déterminés, s'appelle Vaffi)iitr.

On la définit aussi « l'aptitude des contraires à la combinaison » *). Car c'est un fait digne de remarque, que les unions les plus naturelles et les plus stables se réalisent toujours entre les éléments dont les propriétés physiques et chimiques sont les plus disparates. En réalité, il y a dans ce fait une condition d'exercice imposée à l'affinité, plutôt qu'une expression de la nature distinctive de cette force. M. Wurtz a trouvé un mot heureux pour la désigner, en l'appelant « force élective ». ; L'affinité, ilit-il encore, c'est l'énergie chimique, elle détermine l'intensité et le sens des réactions, et la mesure j^ar les efiets termiques que ces réactions produisent » ^).

Ce choix spontané mais jamais capricieux, tait par les éléments chimiques, est de la plus haute importance : sur lui repose, en dernière analyse, l'ordre de l'univers matériel. Demandons-en la raison au mécanisme.

") Henrj', P/tcn de chimie, vol. I, p. 57. Louvain. •) Wurtz, La théorie atomique, p. 165.

52. Conception mécanique de Taffinité. Son insuffisance. — Le monde, nous disent les partisans de cette théorie, à la suite de Descartes, est une vaste machine dont toutes les activités sont réglées par les lois de la mécanique. Des masses homogènes et du mouvement suffisent à en expliquer le jeu. Deux corps donnés auront donc de l'affinité l'un pour l'autre si leurs mouvements peuvent s'harmoniser, s'enchevêtrer, déterminer enfin un état d'équilibre stable.

On le comprend, la tendance des éléments devient ici tout extrinsèque ; elle dépend exclusivement de l'impulsion communiquée aux atomes et de la direction qui en résulte.

S'il en est ainsi, pourquoi des collisions intenses n'auraientelles pas lieu entre des corps quelconques dont on peut, à son gré, ménager la rencontre ? Se peut-il que des atomes, transportés par le mouvement purement mécanique dans une même sphère d'action, résistent toujours à échanger leurs activités, malgré tous les efforts tentés pour vaincre leur absolue indifférence ?

33. Objection. — On nous dira peut-être, que la possibilité d'une rencontre ou même d'une collision atomique ne garantit pas encore la possibilité d'une combinaison. D'après la théorie en effet, l'union des corps réagissants réclame en plus, pour s'établir, l'harmonisation des mouvements, ou mieux, l'équilibre interatomique.

Quelques considérations, empruntées à la thermod3'namique, nous montreront aisément combien est vaine cette échappatoire.

Dans un de ses ouvrages, Maxwell, célèbre physicien anglais, a calculé que si la pression exercée par un gaz sur les parois du vase qui le contient, était due, comme le prétend l'h^-pothèse mécanique, au bombardement continu de ces parois par les molécules gazeuses, le nombre de chocs produits en une seconde sur un centimètre carré serait de

9.840 millions. Chiffre bien respectable, sans doute. Il est clair que dans ce fourmillement prodigieux, des rencontres incessantes, innombrables et des plus variées doivent fatalement se réaliser entre les particules gazeuses, et que les mouvements moléculaires ou atomiques subissent à chaque instant des modifications profondes, aussi Ijien dans leur intensité que dans leur direction. Dans un tel milieu, en effet, la constance relativement courte d'un mouvement donné serait inintelligible.

Or, bon nombre de nos corps chimiques sont susceptibles de prendre l'état aériforme sous l'influence de la chaleur et de l'électricité. Ils sont donc, eux aussi, soumis à la loi de la variabilité du mouvement qui caractérise cet état particulier de la matière. Dés lors, d'où viendrait l'obstacle qui empêcherait l'harmonisation des mouvements requise pour la combinaison ? Ceux-ci ne sont-ils pas du nombre des mouvements possibles ? Toute exception devient ici une énigme. Cependant, l'expérience nous l'atteste, même à l'état gazeux, les corps ont leurs préférences et leurs invincibles antipathies.

Certains auteurs, entre autres Claude Bernard, s'imaginent pouvoir se soustraire plus aisément à la difficulté, en disant « que l'affinité est un vain mot » '). Mais supprimer le mot n'est pas supprimer le fait dont il est l'expression plus ou moins heureuse. Ce fait est indéniable, et tous les chimistes l'admettent.

« L'affinité, écrit encore le philosophe français, est pour le chimiste quelque chose de bien déterminé... Il sait à la vérité que dans les phénomènes chimiques, les forces physiques interviennent d'une façon non douteuse, qu'il y a une grande part à faire, dans la réaction du chlore sur l'hydrogène, à la chaleur et à la lumière... mais toujours est-il qu'il se croit en

') Claude Bernard, Leçons de physique générale. IX, p. 208. Paris.

droit de distinguer... ce qui porte l'hydrogène sur le chlore de tout autre agent naturel, et c'est cela qu'il désigne sous le nom d'affinité ■ ').

54. L'affinité manifestée par "le principe du travail maximum „. Nouvelle difficulté pour le mécanisme. —

Les difficultés insurmontables que rencontre le mécaniste dans l'interprétation de l'affinité, s'accentuent encore en présence d'une loi qui nous montre sur le vif le caractère électif de cette force chimique. On l'a appelée « le principe du travail maximum >.

En voici l'énoncé : « Tout changement chimique, accompli sans l'intervention d'une énergie étrangère, tend vers la production du corps ou du système de corps qui dégage le plus de chaleur » ^).

Ce principe, dit Gauthier, est d'une souveraine importance; il nous permet de prévoir et de prédire les combinaisons ^). Supposé, en effet, que dans un même bocal se trouvent réunis un certain nombre d'éléments, doués de S3^mpathie mutuelle et soumis aux conditions requises pour la combinaison. En théorie, des unions quelconques peuvent se réaliser entre ces corps, puisque, par hypothèse, il existe entre eux une affinité réciproque. En fait, chacun recherchera infailliblement celui ou ceux avec lesquels il dégage, en se combinant, la plus grande somme de calorique. La chaleur dégagée, on le sait, est le signe et la mesure de l'affinité *).

Il résulte de ce principe, que non seulement les espèces chimiques ne s'unissent pas au hasard, mais que, même dans le

') Wurtz, La théorie atomique^ p. 167.

') Berthelot, Essai de mécanique chimique, t. I, p. 29. Paris, Dunod, 1879.

^) Gauthier, Cours de chimie, t. I, p. 28. Paris, Savy, 1887.

*) Le principe du travail maximum, découvert par le chimiste danois julius Thomsen, a été l'objet de récentes critiques, notamment de la part de M. Duhem. Comme le démontre péremptoirement ce savant physicien,

cercle des corps qui leur sont sympathiques, leurs tendances se spécialisent, leur choix se fixe sur tel ou tel corps déterminé à l'exclusion des autres.

Or, une telle sélection ne se comprend plus, si, comme l'affirme le mécanisme, elle doit se faire au sein d'un fourmillement d'atomes et de molécules qui s'entrecroisent et se choquent au ^ré capricieux du mouvement. La constance du phénomène est en opposition manifeste avec la variabilité de sa cause.

Inutile aussi d'ol)jecter que la combinaison réclame un enchevêtrement harmonieux des mouvements atomiques, car le principe énoncé suppose cette harmonie possible entre tous les éléments présents.

Comment donc se fait ce choix infaillible ?

55. Objection. — Enfin, pour concilier l'affinité avec les dogmes de l'atomisme, certains auteurs se contentent de l'identifier avec la tendance générale de la nature à la stabilité.

ce principe ne saurait s'appliquer aux changements d'état physique sans se mettre en contradiction continuelle et formelle avec l'expérience. 11 faut donc en restreindre l'empire à la mécanique purement chimique. Mais sur ce terrain même, outre que certains faits semblent en opposition manifeste avec la loi du travail maximum, il reste parfois difficile de discerner, avec une entière sécurité, si le changement d'état est d'ordre chimicjue et non physique. Cfr. Duhem, La notion du mixte (Rei'ite de philosophie, juin 1901, p. 4(iO). — Rathke, Sur les principes de la thermochimie et leur emploi. Halle, 1881. — Ostwald, Allgemeine Cliemie, II, p. 614. Leipzig. — Lothar Meyer, Les théories modernes de la chimie, t. II, p. 92. Paris, 1889.

« Quant à moi, écrit Reychler, je trouve que les attaques ont dépassé le but, et suis bien plutôt d'accord avec Xernst, lorsqu'il dit : « Qu'une loi naturelle peut être mise en péril par certaines exceptions et n'en renfermer pas moins un novau de vérité qui ne demande qu'à être débarrassé de son enveloppe. » Cfr. Les théories physico-chimiques, 3^ éd., p. 452. Bruxelles, Lamertin, 1905.

Quoi qu'il en soit, on ne peut nier que dans les nombreux cas où ce principe se vérifie, il met en lumière le caractère électif de l'affinité, et c'est à ce point de vue exclusif que nous le considérons ici.

Dans ses évolutions, nous dit-on, le monde matériel tend toujours à prendre l'état le plus stable, le plus conforme aux lois de l'équilibre. Cette apparence de choix, que nous nommons affinité, n'est donc en réalité qu'une conséquence fatale du mécanisme auquel les activités corporelles se trouvent soumises. La chaleur étant une force antagoniste, les corps acquièrent d'autant plus de stabilité qu'ils perdent davantage de calorique.

Le principe dont s'inspire l'objection est incontestable. Mais, à le regarder de près, on découvre aisément qu'au lieu de nous fournir le pourquoi de l'affinité élective, il en exprime simplement le fait sous une forme nouvelle.

Le dégagement de chaleur et la stabilité sont en effet, de l'avis de tous, un signe et une mesure de l'affinité, en même temps que le résultat de son efficience. Affirmer que cette force élective est la tendance de la nature à l'équilibre interatomique ou moléculaire, c'est affirmer un fait, mais ce n'est point l'expliquer. La question soulevée reste entière et l'on se demande : D'où vient, que parmi des milliers de formes d'équilibre possibles, les corps choisissent toujours directement les plus stables, et renoncent spontanément à toutes les autres ; pourquoi enfin cet état d'équilibre est-il impossible pour tant d'autres corps, animés cependant d'un mouvement local intense et variable ?

On fait appel à la tendance de la nature. Mais dans l'hypothèse atomistique, cette tendance peut-elle avoir son origine dans le fond même des êtres ? Nullement, elle résulte de l'impulsion mécanique communiquée ; et de même que la flèche change de direction avec l'impulsion qu'elle reçoit, ainsi l'affinité modifierait ses directions privilégiées et actuellement si constantes, chaque fois que les corps seraient soumis à des impulsions nouvelles.

§ 3. — L'atomicité ou la valence.

36. La définition de Tatomicité. — D'après le caractère de leurs propriétés électriques, les éléments de la chimie se partagent en deux grandes catégories : les corps positifs d'une part, les cor])S négatifs de l'autre.

Les premiers dont font [jartie les métaux usuels, tels le fer, le plomb, le cuivre, se combinent généralement bien au chlore qui est un élément négatif. Les autres ont plus de sympathie pour l'hydrogène, élément positif. Ces deux corj)s simples ont ceci de caractéristique, qu'un atome de l'un ne s'associe jamais qu'à un seul atome de l'autre. La molécule du composé auquel ils donnent naissance en fait foi : HCl. L'atome d'hydrogène épuise donc, en s'unissant à celui du chlore, toute la capacité de combinaison dont il est doué à son égard. Ces deux atomes sont parfaitement équivalents.

Mais si l'on examine les combinaisons réalisées par les autres corps simples avec l'un ou l'autre des deux termes de comparaison, h^'drogène et chlore, on remarque de suite que les atomes de ces différentes espèces chimiques ont aussi des capacités bien diverses. L'oxygène, par exemple, n'est saturé qu'à la condition de s'unir à deux atomes d'hydrogène: H2O. L'azote en réclame trois: XH3. Le carbone en prend quatre : CH4.

Cette propriété que ])Ossède chacun des atomes d'un élément donné de s'unir à 1, 2, 3... // atomes d'hydrogène ou de chlore, s'appelle WitouiicHc ou la valeiice.