AVERTISSEMENT I)E L’AUTEUR

Dans cette seconde édition, j’ai fait un certain nombre d’additions sans rien modifier à l’ordre général adopté dans la première édition de cet ouvrage.

J’ai résumé les recherches récentes de MM. Andrews et Tait, de Babo et Soret, sur la constitution de l’ozone ; le lecteur verra qu’elles jettent beaucoup de lumière sur ce sujet intéressant. Le chapitre des problèmes a été augmenté d’un certain nombre de questions relatives à la solubilité des gaz, et j’ai fait suivre l’ouvrage de deux notes détaillées sur le passage du gaz à travers les corps poreux et les métaux et sur la dissociation des C6»rjt;5. Cette dernière note est un résumé des expériences et des idées de mon illustre maître, M. Sainte-Glaire Deville, sur l’un des points les plus élevés de la chimie théorique ; elle a été rédigée d’après les mémoires déjà publiés par lui depuis le jour où il a le premier appelé l’attention des savants sur cet important phénomène, et d’après un certain nombre de documents encore inédits qu’il a bien voulu me communiquer.

Je remercie mes collègues de l’accueil bienveillant qu’ils ont fait à mon livre et des critiques qu’ils m’ont adressées ; ils verront que leurs conseils m’ont été d’un utile secours pour la révision de la première édition.

Paris, ce G avril 1805.

NOTIONS PRÉLIMINAIRES

d. Phénomènes physiques et chimiques. — Les COrps matériels (jui nous entourent produisent sur nos sens des impressions variées, d’où résulte pour nous la connaissance de leurs propriétés. Ces propriétés éprouvent de nombreux changements, les uns temporaires, les autres permanents; les premiers sont désignés sous le nom de phénomènes physiques, les autres sont les phénomènes chimiques. Quelques exemples feront mieux comprendre ce qu’il faut entendre par ces dénominations.

Chauffons une barre de fer supposée primitivement à la température de zéro, nous verrons sa longueur augmenter à mesure que sa température s’élèvera; laissons-la refroidir jusqu’à la température de 0”, d’où elle est partie, nous la verrons se raccourcir peu à peu et revenir à sa longueur initiale. A ce moment, elle aura repris toutes les propriétés dont elle jouissait avant l’expérience. Supposons, au contraire, qu’on expose une barre de fer à l’air humide; on la verra peu à peu se rouiller, c’est-à-dire se recouvrir d’une couche terreuse brunâtre, qu’on appelle la rouille; au bout d’un temps suffisant, tout le fer aura disparu pour faire place à cette nouvelle matière. Ici le changement subi par le fer est profond et durable ; la rouille n’a, en effet, ni l’éclat, ni la dureté, ni la ténacité, ni la malléabilité du fer; elle est terne, friable, et de faibles compressions la réduisent en poussière. C’est là le type du phénomène chimique; le phénomène de la variation de longueur du fer avec la température est le type du phénomène physique.

Si 1 on examine avec attention les circonstances dans lesquelles le fer se transforme en rouille, on voit qu’il est nécessaire que ce métal se trouve

NOTIONS PRÉLIMINAIRES

au contact de l’eau et de l’un des éléments de l’air que nous apprendrons bientôt à connaître, l’oxygène. On peut d’ailleurs facilement démontrer par l’expérience l’existence du fer, de l’oxygène et de l’eau dans la rouille; par conséquent l’altération éprouvée par le fer tient à ce que la matière qui le compose peut s’unir à la matière d’autres corps au contact desquels il est placé. On peut donc définir le phénomène chimique : un phénomène qui se produit au contact des corps, et d’où résulte un changement profond et durable dans leurs propriétés. Le phénomène physique résulte, au contraire, de l’action des forces telles que la pesanteur, ou des agents impondérables (chaleur, électricité, lumière) sur les corps matériels. Ceux-ci ne peuvent donc éprouver aucun changement appréciable dans leur composition intime.

La chimie a surtout pour but d’étudier les phénomènes chimiques ; mais il nous sera facile tout à l’heure de mieux préciser l’ohjet et l’étendue de cette science.

2. Corps simples^ corps composés. — 11 existe des corps simples, c’està-dire des corps dont on n’a pu jusqu’ici retirer qu’une seule espèce de matière ; tels sont le fer, le mercure, etc. Ces corps, au nombre de 64 connus aujourd’hui, forment en s’unissant entre eux, deux à deux, trois à trois, les nombreux corps composés répandus sur notre globe. On peut, par une expérience bien simple, mettre en évidence l’existence de corps composés. On introduit dans un petit tube de verre fermé à l’une de ses extrémités une poussière rouge, qu’on pourrait appeler r(;wi7/e de mercure, puisqu’elle se forme à la surface de ce métal quand on le chauffe au contact de l’air, mais que l’on désigne aujour- ' d’hui sous le nom à'oxyde de mercure. On chaulfe assez fortement le tube de verre sur des charbons ardents (/i^. 1), et l’on voit bientôt se déposer sur les parois supérieures et froides du tube desgoutleleltosde mercure métallique. On constate également que l’air contenu primitivement dans le tube est remplacé par un gaz jouissant de la singulière propriété de rallumer, avec une petite explosion, une allumette présentant seulement quelques points en ignilion. Si l’on continue l’expérience un temps suffisant, l’oxyde de mercure disparaît complètement, en se résolvant dans les

Fig. 1.

NOTIONS PRELIMINAIRES

deux matières dont nous venons de parler. L’oxyde de mercure est donc un corps composé. Si, au contraire, nous prenons le mercure, il nous sera impossible, à quelque épreuve que nous le soumettions, d’en tirer deux ou plusieurs matières; nous pourrons bien l’altérer au contact des autres substances, mais seulement en lui ajoutant quelque chose ou, comme on dit, en le combinant à d’autres corps. Mais alors le poids du mercure aura augmenté du poids des corps qui se sont combinés à sa propre matière.

Nous reconnaîtrons donc le corps composé à ce caractère, qu’il est possible d’en retirer deux ou plusieurs matières distinctes dont la somme des poids représente le poids de la substance primitive. Nous reconnaîtrons le corps simple à l’impossibilité où l’on est, dans l’état actuel de la science, de modifier ses propriétés d’une manière profonde sans lui ajouter quelque chose, c’est-à-dire sans augmenter son poids.

3. But de la chimie. — Le but de la chimie est donc l’étude des corps simples et des combinaisons qu’ils forment entre eux. Cette étude se compose de deux parties distinctes : la première, purement physique, comprend la description des propriétés extérieures, couleur, éclat, densité, etc.; elle donne, en quelque sorte, le signalement du corps que l’on étudie; la seconde, bien plus étendue, fait connaître les réactions mutuelles des corps simples ou composés : elle constitue la chimie proprement dite.

4-. Constitution des corps; cohésion, affinité. — Les COrps matériels peuvent toujours être divisés en un certain nombre de parties; c’est en cela que consiste cette propriété générale connue sous le nom de divisibilité de la matière. Théoriquement, il semble que la matière doive être indéfiniment divisible, puisque, si petit que soit un corps, nous pouvons, par la pensée, le supposer divisé en deux ou plusieurs parties; mais l’expérience nous conduit à une conclusion tout opposée ; il est impossible, en eftet, d’expliquer la plupart des lois qui régissent la matière, et notamment les lois des combinaisons chimiques, à moins d’admettre la matière indivisible au delà d’un certain terme. Les petits corps insécables dont on est conduit ainsi à admettre l’existence, ont reçu le nom ^'atomes ou de molécules; quoique leurs dimensions soient finies, leur degré de petitesse est tel, qu’ils échappent à nos regards armés des instruments de grossissement les plus puissants. Les corps matériels sont supposés formés par la réunion de molécules situées à de petites distances les unes des autres, et laissant, par conséquent, entre elles des intervalles interniüléculaires désignés sous le nom do pores. Cette manière d’envisager la constitution des corps permet d’expliquer facilement les propriétés générales de la matière, telles que l’élasticité, la compressibilité, etc. Dans les solides, les atomes sont maintenus dans leurs positions respec-

NOTIONS PRÉLIMINAIRES

tives par une force particulière, qu’on appelle la cohésion. C’est l’effet de cette force que l’on a à vaincre quand on rompt un corps solide ou quand on le réduit en poussière. Mais, quel que soit le degré de division auquel on arrive par la pulvérisation, chaque grain de poussière, si impalpable qu’il soit, n’en possède pas moins la composition du corps tout entier. On comprend donc qu’il serait possible, à la rigueur, en pulvérisant de l’oxyde de mercure, d’arriver à détruire toute cohésion, à séparer, en un mot, les molécules les unes des autres. Mais chacune de ces molécules serait encore composée de deux corps différents, réunis entre eux par une force qui ne peut être vaincue de la même manière que la cohésion et que l’on appelle affinité. L’affinité est donc la force qui lie entre elles les molécules des corps simples pour en former des molécules composées que la cohésion réunit, à son tour, dans les corps solides. Dans le fer, la cohésion exerce seule son effet; dans le marbre, la cohésion réunit des molécules composées similaires, formées chacune d’une molécule de carbone, d’une de calcium et de trois d’oxygène.