CHAPITRE III

De la composition chimique des minéraux, et des signes employés pour la représenter. — Théorie atomistique. — Formules chimiques et minéralogiques .

54. Il existe dans la nature deux sortes de corps; les uns , que l’on a nommes simples ou élémens , parce que jusqu’ici on n’a pu les décomposer ; les autres , qui ont été nommés corps composés , parce qu’ils sont formés par la réunion de plusieurs principes de nature différente. Les élémens sont au nombre de cinquante-deux à l’époque actuelle de nos connaissances , et ce sont eux qui , par leurs diverses combinaisons, donnent naissance à tous les composés qui existent dans la nature, ou que nous formons dans nos laboratoires. Ce n’est pas seulement par la nature des élémens qui se trouvent réunis que les corps composés diffèrent les uns des autres , c’est encoi’e par les quantités relatives de ces élémens. On sait depuis long-temps qu’un même corps , simple ou composé , peut se combiner avec un autre en des proportions différentes; mais ce qu’on ne sait que depuis fort peu de temps, et parles travaux des chimistes de notre siècle , c’est que ces proportions 11e se font pas au hasard, qu’elles sont réglées par des lois invariables qu’on a reconnues , tant dans les corps que nous créons à volonté que dans ceux qui se rencontrent tout formés naturellement.

55. Mais pour mieux faire concevoir ces lois , il est nécessaire de donner quelques idées générales sur la théorie corpusculaire ou atomistique , dont la première idée est due à

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ELEMENS

M. Dalton , et qui a été tellement bien développée par M. Berzélius, qu il se 1 est pour ainsi dire appropriée. Cette théorie, toute hypothétique, consiste à supposer que les corps sont composés de pai ticules dont la grandeur ne se laisse plus ultérieurement diviser, et qu’on peut appeler particules , atomes, molécules, etc. M. Berze'lius préfère la dénomination à’ atomes, quon peut se représenter comme ayant une forme sphérique , parce que c est celle que la matière affecte lorsqu’elle n’est pas soumise a 1 influence de forces étrangères. Toute combinaison chimique consiste dans la juxta-position des atomes hétérogènes, tandis que la cohésion mécanique est le produit de la juxta-position des atomes homogènes. Mais avant d’exposer la loi que suivent les atomes dans leur combinaison , voyons cl abord la division qu’il faut établir parmi eux.

« Lorsque des atomes de deux corps différais sont combinés, ditM. Berzélius, il en résulte un atome composé où nous supposons que la force qui produit la combinaison surpasse infiniment l’effet de toutes les circonstances qui peuvent tendre a séparer mécaniquement les atomes unis. Cet atome composé doit être considéré comme aussi indivisible , mécaniquement, que l’atome élémentaire.

» Ces atomes composés peuvent s’unir avec d’autres atomes composés, d’où résultent des atomes plus composés. Ceux-ci peuvent s’unir eux-mêmes avec d’autres , et produisent alors des atomes d’une composition encore plus compliquée. 11 est essentiel de distinguer ces divers atomes. Nous les diviserons en atomes du premier, du second, du troisième ordre, etc. Ceux d u premier ordre sont formés d’atomes simples élémentaires; ils sont de deux espèces, organiques et inorganiques. Les atomes inorganiques ne contiennent jamais que deux élémens ; les autres en contiennent (toujours au moins trois. Les atonies composés du second ordre naissent des atomes composés du premier ordre ; les atomes du troisième , de ceux du

second, etc. Par exemple, l’acide sulfurique, la potasse, l’alumine et l’eau (oxides de potassium, d’aluminium, d’hydropène) sont tous des atomes composés du premier ordre, parce qu’ils ne contiennent que de l’oxigène , et le radical de l’oxide ou de l’acide. Le sulfate de potasse et le sulfate d’alumine sont des atomes composés du second ordre ; l’alun sec, qui est une combinaison de ces deux derniers sels, olfre un exemple d’un atome du troisième ordre ; et enfin l’alun cristallisé, contenant plusieurs atomes d’eau combinés avec un atome de sulfate double, peut être cité comme un exemple d 1 atomes composés du quatrième ordre. On ne sait pas encore jusqu’à quel nombre les ordres peuvent s’élever. L’affinité entre les atomes composés décroît d’une manière bien rapide à mesure que le nombre des atonies augmente , et le degré d’affinité qui existe encore dans les atomes du troisième ordre est le plus souvent trop faible pour pouvoir être aperçu dans les opérations promptes et troublées de nos laboratoires. Cette affinité ne se manifeste pour l’ordinaire que dans les combinaisons qui se sont formées pendant que le globe passait lentement et tranquillement à l’état solide , c’est-à-dire dans les minéraux. Pour bien connaître leur nature, il serait important de savoir jusqu’où peut aller la combinaison des atomes composés, et quel est le dernier ordre. Quant aux atomes composés organiques, on ignore également en combien d’ordres différens ils peuvent se combiner , soit entre eux, soit avec des atomes composés inorganiques. »

Les atomes simples dans leur combinaison suivent des proportions fixes, mais qui sont assez limitées; la plus générale est celle de i atome d’un élément avec i , 2, 3, etc., atomes d’un autre; en sorte que dans la plupart des combinaisons, l’un des élémens peut être représenté par l’unité. La proportion la plus commune après celle-ci est celle de 2 atomes d’un élément avec 3 atomes d’un autre. Enfin, quelquefois on trouve

ÉLÉMENS

dans le règne minéral des combinaisons de 3 atomes d’un composé avec 4 atomes d’un autre.

Mais ces atomes composés suivent aussi une autre loi dans leur combinaison. Lorsque deux corps binaires oxides se réunissent, le rapport entre eux est toujours tel que l’oxigène de l’un est un multiple par i, 2, 3, etc., c’est-à-dire par un nombre entier, de l’oxigène de l’autre. Si la combinaison s’opère entre deux sulfures, etc., le soufre de l’un est également un multiple par un nombre entier du soufre de l’autre ; d’où résulte cette loi , que des alomes composés du premier ordre, auxquels l’élément électro-négatif est commun, se combinent toujours dans des proport ions telles , que le nombre des alomes de V élément électro-négatif de l’un est un multiple par un nombre entier de ce meme nombre dans l'autre.

Mais dans la combinaison des atomes des deuxième et troisième ordres , qui ont un principe commun , comme dans la combinaison de deux sels , il faut distinguer deux cas particuliers : i°. si les deux sels ont le même acide, le nombre des atomes d’oxigène de l’une des bases est toujours un multiple par un nombre entier des atomes de l’oxigène de l’autre ; par conséquent, l’acide de l’un des sels est un multiple de l’acide de l’autre. Dans l’alun, par exemple , le nombre des atomes d’oxigène de l’alumine est le triple de celui des atomes de l’oxigène de la potasse, et de même la quantité d’acide sulfurique combinée à l’alumine est le triple de celle qui est combinée avec la potasse ; 2°. si les deux sels sont de même base et d’acides différens, le nombre d’atomes d’oxigène de la portion de base combinée avec un des acides est un multiple de l’oxigène de la portion de base combinée avec l’autre acide. Dans le cuivre carbonaté bleu, la base est partagée entre l’acide carbonique et l’eau (qui, dans ce cas, lait fonction d’acide ) , de telle manière que l’acide en prend deux fois autant que l’eau.

DE M1JNÉLAL0G1E.

Dans toutes les combinaisons d’atomes composés clu deuxième et du troisième ordre , que nous connaissons jusqu’ici , et nous n’en connaissons guère qui ne soient formées de corps oxigénés, on trouve que l’oxigène de l’un des oxides est un multiple ou un sous-multiple par un nombre entier de l’oxigène de chacun des autres oxides.

Quoique les lois que nous venons d’exposer régissent le plus grand nombre des combinaisons d’atomes composés parmi'les corps oxidés, on trouve quelques exceptions qui, toutefois, ne se montrent pas accidentellement çà et là dans les oxides en général, mais se bornent à certains acides qui ont tous cela de commun , que le radical donne deux acides , dans lesquels les différentes quantités d’oxigène sont entre elles, dans le rapport de 3 à 5. Ce sont les acides du phosphore , de l’arsenic et de l’azote, dont les combinaisons avec les oxides sont soumises à d’autres lois. Ainsi , dans les sels en ate , le nombre des atomes d’oxigène de l’oxide est d’un ou plusieurs cinquièmes, plus rarement d’un ou plusieurs dixièmes du nombre des atomes d’oxigène de l’acide : dans les sels en ite, l’oxigène de l’oxide est un tiers, ou deux tiers, etc., de l’oxigène de l’acide (*). (Voyez, pour plus de détails, la Théorie des proportions chimiques de Berzélius , page 18 et suivantes. )

56. Il s’agirait de savoir maintenant quelle est cette force qui porte ainsi les corps les uns vers les autres, et qui tend sans

(*) C’est une circonstance remarquable, dit M. Berzélius , que si l’on suppose que le radical de ces acides ( phosplioriquc , arsenique, azotique, etc.) contient le cinquième de l’oxigène qu’il en faut pour produire l’acide en ique, la plupart des anomalies disparaissent, et ces trois substances obéissent aux mêmes lois que tontes les autres. Cependant, comme l’expérience ne l’a point démontré, il faut se tenir aux faits connus; et d’ailleurs cette supposition ne réduit point tous les cas anomaux li une conformité complète avec les lois générales.

ÉLÉMENS

cesse à les combiner entre eux, en agissant avec plus ou moins d’intensité, suivant chacun d’eux ; mais cette importante question, tout entière du ressort de la Chimie , nous éloignerait trop de notre sujet, si nous voulions la résoudre avec tout le soin qu’elle mérité. Nous nous contenterons de dire que les physiciens , adoptant les idées de Newton sur Vallraclion planétaire , ont pense' jusqu’ici que la force qui produit les phénomènes chimiques est absolument analogue à cette dernière , qu’elle est inhérente aux corps ; mais que , tandis que l’autre n’agit que sur des masses et à des distances plus ou moins sensibles, celle-ci n’agit qu’à des distances trop petites pour être saisies par nos sens, c’est-à-dire qu’entre les dernières molécules des corps. C’est pour cette raison qu’ils l’ont nommée, d’une manière générale, attraction moléculaire, et plus particulièrement affinité, lorsqu’elle tend à réunir des parties hétérogènes. Mais d’après les belles recherches de M. Davy et de M. Becquerel, l’affinité ne dépendrait que de la force électrique qui se manifeste dans tous les corps , avec plus ou moins d’énergie , au moment du contact. En effet, il est maintenant bien démontré que quand deux corps sont capables de se combiner, l’un peut toujours devenir positif et l’autre toujours négatif, placés convenablement dans le courant du fluide de la pile voltaïque , et que la différence entre leur état électrique est plus ou moins grande , selon qu’ils ont plus ou moins d’affinité réciproque. C’est d’après ces idées que M. Berzélius a rangé les corps simples dans un ordre d’après lequel ils se suivent de telle sorte que l’un de ces corps est positif à l’égard de ceux qui le précèdent , et négatif à l’égard de ceux qui le suivent. Il a vu que non-seulement les corps simples compris dans la première partie de la série sont négatifs par rapport à ceux qui sont compris dans la seconde qui commence par l’or, mais encore qu’il en est de même des corps oxigénés que peuvent produire ces deux classes de corps

les unes à l’égard des autres, et que c’est pour cela que les oxides de la première , quand ils se combinent avec ceux de la seconde, jouent toujours le rôle d’acides. Enfin on sait de plus qu’un acide est toujours négatif par rapport à une base salifiable, de telle sorte que si, après les avoir unis, on les soumet à l’action delà pile, la base se rendra au pôle négatif et l’acide au pôle positif, à moins que la base ou l’acide ne soit capable d’ètre décomposé par le courant électrique : le sulfate de protoxide de potassium est dans le premier cas, et le sulfate d’oxide d’argent dans le second , etc. , etc.

T elles sont les idées les plus générales que nous avons cru devoir donner sur la manière dont les corps se comportent dans toute combinaison chimique, et d’après quelles proportions leurs élémens s’unissent. La théorie atomistique est trop généralement répandue pour que nous ne nous soyons pas empressés de l’adapter aux composés minéralogiques. Nous verrons d’ailleurs combien elle nous sera utile, lorsque nous ferons l’étude des espèces minérales.

57. Nous allons terminer ce chapitre par l’exposé des signes dont M. Berze'lius se sert pour exprimer le nombre et la nature des atomes dans toute combinaison chimique , et énoncer chacune de ces dernières par une formule très simple. Connaissant le poids relatif des atomes des corps simples, nous pourrons, au moyen de ces signes, exprimer le résultat de chaque analyse, d’une manière à la fois simple et aisée à retenir, ce qui nous épargnera beaucoup de détails inutiles.

M. Berzélius emploie de préférence, dans ses formules, la nomenclature latine, comme étant la plus généralement connue. Les corps simples non métalliques (les métalloïdes ) ne sont jamais désignés que par la lettre initiale de leursnoms: les métaux le sont aussi de la même manière ; mais quanti un métal a la même initiale qu’un métalloïde ou qu’un autre métal, on le désigne par les deux premières lettres de son nom , Tome 1 . r

LLÉMENS

et s’il arrive que ces deux mêmes lettres soient communes à deux métaux diffère ns , c’est alors la première consonne différente dans chaque nom qu’on ajoute à l’initiale. Le tableau suivant présente le nom latin de chaque corps simple et le signe qui lui correspond.

Aluminium.