LES CHIMISTES

La « Révolution chimique », pour employer un terme exact dont s'est servi M. Berthelot, est antérieure à l'autre ; en 1789, elle était accomplie depuis plusieurs années : de la doctrine de Stahl, qui avait eu son heure d'éclat et même d'utilité trop souvent contestée, bien qu'elle soit incontestable, il ne restait plus que des ruines-^ et Lavoisier, qui l'avait d'abord adoptée comme tout le monde, puis mise au nombre des hypothèses simplement vraisemblables, enfin attaquée pied à pied et définitivement détruite, a été le Galilée de la chimie moderne en lui léguant, comme Galilée à la physique, une méthode précise de mesure et d'analyse. Comme praticien et comme chimiste, Lavoisier a eu dans Priestley et Scheele, qui découvrirent l'oxygène avant lui, et même dans Cavendish, qui effectua le premier la synthèse de l'eau, des émules heureux, pour ne rien dire de plus ; mais s'il n'a point découvert l'oxygène, c'est lui qui, par une étude approfondie et strictement quantitative de la calcination et de la réduction, a établi son rôle exact dans ces opérations, et constitué, avec un esprit de suite et une méthode admirables, en physicien, comme on l'a dit souvent, la première théorie lumineuse et vraiment scientifique de la combinaison chimique. Par l'étendue de son action dans la nature, l'oxygène se prêtait à devenir le point central d'une étude générale des composés chimiques ; et Lavoisier sans doute a été par là même exposé

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à en exagérer l'importance, en en faisant par exemple ragent unique de l'acidification ; mais il a, chemin faisant, établi les principes d'une méthode rigoureuse ; il a écrit le premier les termes pondéraux d'une équation chimique ; et les yeux toujours fixés sur le principe, qui en est le fondement, de l'indcslructibilité de la matière ou de la masse, il a tout à la fois établi le vrai sens de ce qu'il faut entendre par éléments chimiques, et réuni, dans un ensemble systématique, les formes principales de leurs combinaisons. La nomenclature de Guylon de Morveau, inspirée des idées et des travaux de Lavoisier, représente exactement l'état de la science chimique, tel qu'il la concevait en 1786 : elle repose sur la double notion des acides et des bases, composés oxygénés binaires du premier ordre, qui constituent à leur tour, par la réunion d'un acide et d'une base, les sels ou composés binaires du second ordre. Les chimistes dans la suite ont dû renoncer à ces vues trop systématiques et à certains égards trop étroites ; mais on ne peut méconnaître combien elles furent fécondes, et quels services elles rendirent à la science naissante.

Le premier progrès décisif accompli dans la science après la mort de Lavoisier (1794) fut l'établissement des deux lois dites des proportions délinies et des proportions multiples qui devaient servir de base à la notion capitale des équivalents. La première est due à un chimiste français, Proust, la seconde à Dalton. Déjà les travaux de Wenzel et surtout de Richter sur les sels eussent dû faire pressentir la loi des proportions définies : car elle était implicitement contenue dans cette remarque de Richter que lorsqu'un métal en précipite un autre de la dissolution saline à laquelle il appartient, le poids de l'oxygène de la base reste en rapport constant avec le poids de l'acide correspondant. Mais il était réservé à Proust, esprit généralisateur et hardi, de saisir l'importance de cette vue ; et bientôt (1799-1802), s*appuyanl sur la proportionnalité constante du poids de l'oxygène et du poids du métal dans la constitution des oxydes métalliques, ou du

poids du soufre et du poids du métal dans celle des sulfures, il soutenait cette conclusion que, dans tous les composés vrais ^ la nature associe les éléments constituants en proportions fixes et rigoureusement définies.

Cette proposition, qui ouvrait sur l'affinité des corps élémentaires une vue si précieuse, fut le point de dépari d'une polémique mémorable, autant par la courtoisie mutuelle des adversaires que par l'importance des résultats, entre Proust et Berthollet. La lutte se prolongea environ sept années (1801-1808), et se termina naturellement à l'avantage de Proust. L'opposition de Berthollet prouve une fois de plus que les lois de la science ne conquièrent pas du premier coup la certitude qu'il nous plaît dans la suite de trouver si simple, et elle avait son origine dans des idées du grand chimiste sur l'afîînité, qui ne concordaient pas avec les vues de Proust, bien qu'elles fussent en principe tout à fait remarquables. Berthollet est le précurseur de ceux de nos contemporains qui songent à rapprocher dans une même unité les phénomènes chimiques des phénomènes physiques : le phénomène chimique par excellence est à ses yeux l'affinité, et l'affinité sera éclaircie quand on l'aura ramenée aux lois ordinaires de l'attraction newlonienne et en général de l'équilibre et du mouvement. De là le remarquable Essai de statique chimique que Berthollet publiait en 1803, et où il développait l'importance des modalités thermiques ou élastiques, physiques en un mol, des corps engagés dans les combinaisons. La proportion des masses de ces corps lui paraissait avoir, en particulier, une influence capitale sur l'issue des permutations chimiques, et tout n'était point faux, comme on l'a compris plus tard, dans cette manière de voir ; mais, prise comme la prenait Berthollet, elle allait à l'encontre des expériences de Proust, et de là vint que les deux adversaires firent des prodiges de dialectique, mais encore une fois, de dialectique courtoise, pour défendre leurs opinions respectives. Proust l'emporta, et, vers 1808, la loi des proportions définies était acquise à la science .

HANNEQUIN. I

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Vers le même temps, les travaux mémorables de Dalton conduisaient le grand chimiste anglais à une loi du même genre, à la loi dite des proportions multiples, sur laquelle à son tour il édifiait cette théorie remarquable que les corps simples entrent en quantités finies, parfois multiples les unes des autres, dans les .combinaisons, qu'ils sont donc formés de particules insécables ou d'atomes, et qu'on peut appeler poids atomique la plus petite quantité (proportionnelle) d'un élément susceptible d'entrer dans une combinaison chimique. La base essentielle de l'atomisme chimique était ainsi posée et permettait à Dalton d'établir la première table de poids atomiques, en prenant pour unité celui de l'hydrogène. Équivalents (Wollaston), nombres proportionnels (Humphry Davy) et poids atomiques (Dalton) avaient alors le même sens : une découverte française, qui date du même temps, allait provoquer une revision des premiers tableaux stœchiométriques, en jetant un jour nouveau sur la nature des combinaisons.

Si les corps, en effet, ont la propriété très remarquable de s'unir en proportions (pondérales) strictement définies, Gay-Lussac montrait, en 1805, en collaboration avec A. de Humboldt, qu'à l'état gazeux — et un grand nombre de réactions chimiques se font, on le sait, dans cet état — les corps suivent dans leu^'s combinaisons une autre loi très simple : à savoir, qu'un volume de l'un s'unit exactement à un volume, ou deux volumes, ou trois volumes de l'autre, et que dans les trois cas, ils donnent deux volumes de gaz composé. La loi de Gay-Lussac se reliait directement aux théories de Dalton : si un volume de chlore s'unit exactement à un volume d'hydrogène pour faire deux voliunes d'acide chlorhydrique, c'est qu'un volume de chlore doit représenter le poids d'un atome de chlore, et un volume d'hydrogène celui d'un atome d'hydrogène ; la coordination des deux lois s'imposait ; mais, chose étrange, ni Dalton ne voulut accepter la loi de Gay-Lussac, ni Gay-Lussac, attaché aux idées chères à Berthollet, la théorie de Dalton. Seul Berzélius devait faire son profil

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de la loi des proportions volumétriques pour déduire des densités gazeuses une détermination nouvelle des poids atomiques. Vers le même temps, l'Italien Avogadro en 1811, et Ampère en 1814, partaient des lois de Gay-Lussac pour établir une distinction célèbre entre les molécules et les atomes, qui fut plus tard d'une haute importance dans le développement des doctrines chimiques : sous le même volume, aux mêmes conditions de température et de pression, tous les gaz, simples ou composés, renferment le même nombre de particules intégrantes ; mais il est fort possible que ces particules soient constituées ellesmêmes d'un nombre plus ou moins grand d'atomes associés ; les densités gazeuses indiquent donc simplement des poids proportionnels des molécules, ou poids moléculaires, et il se peut qu'elles soient, dans la plupart des cas, des multiples des poids strictement atomiques. Berzélius fît cas de ces remarques profondes ; mais il les compromit par sa notion des atomes doubles et tomba dans des confusions qui ne furent corrigées que bien des années plus tard.

Deux méthodes étaient donc déjà conquises, vers 18lD, pour déterminer les équivalents et les poids atomiques des corps simples (les deux termes ne furent distingués nettement qu'à la suite des théories de Berzélius) ; Dulong et Petit en léguèrent une autre à la chimie (1819) en énonçant leur hypothèse, déjà signalée plus haut, de la constance du produit des chaleurs spécifiques des corps simples par leurs poids atomiques respectifs.

On peut juger, par ces indications, des ressources nouvelles dont les chimistes étaient en possession, un quart de siècle environ après la mort de Lavoisier, pour étudier d'une manière précise la constitution des corps et pour coordonner dans des théories plus ou moins compréhensives le jeu variable à l'infini de leurs affinités. Vers 1830, la théorie régnante était celle de Berzélius : fondée d'une part sur es lois que nous avons rappelées, de l'autre sur l'électrolyse, elle confirmait les vues dualistiques de Lavoisier et

en les étendant d^une manière à la fois ingénieuse et solide L composés organiques, elle s^imposait à renseignement par a cLé et aux savants eux-mêmes par sa puissance L rdtnatrice et par son unité. Le temps était pro^^^^^ cependant où des progrès nouveaux allaient s accomplir etTrendre précaire : ils vinrent du développement de a chimie organique, et des vues nouvelles qui, en s y ntioduïïlnt, entraînèrent du même coup la réforme profonde

de la chimie minérale.

La conception dominante de Lavoisier, reprise et déNCloppée par Berzélius, était que les acides organiques sont de réels composés binaires, où un radical formé de carbone et d'hydrogène (acides végétaux), ou bien de carbone, d'hydrogène et d'azote (acides tirés du règne animal) se comporte vis-à-vis de l'oxygène comme un corps simple ordinaire (l'azote, par exemple, dans le protoxyde d azote) et s'acidifie en s'oxygénant. Berzélius n'avait fait que développer celte idée, mais, utilisant les progrès de l analyse organique, dont le principe avait été indiqué par Gay-Lussac et Thénard, et les procédés tout récemment perfectionnés par Chevreul, il avait fixé les équivalents des principaux « radicaux » des acides organiques et assigné dans ces équivalents le nombre et le groupement des atomes constituants ; enfin, il avait soutenu que certains « oxydes » organiques, comme l'éther ordinaire, s'unissent à des acides anhydres pour former de véritables sels organiques, par exemple les éthers composés. La chimie organique de Berzélius n'était donc qu'une application et qu'une belle illustration du système dualistique de Lavoisier.

Parmi les découvertes qui portèrent à celte construction sur tant de points artificielle des coups décisifs, il faut signaler en premier lieu celles d'un chimiste alors en pleine jeunesse, J.-B. Dumas : la substitution du chlore à l'hydrogène, atome pour atome, dans les corps organiques hydrogénés, que Dumas étudie vers 1834, était en contradiction flagrante avec la conception fondamentale de Berzélius : ces corps ne constituent point des édifices binaires,

l'histoire des sciences au xix* siècle.

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mais des édifices simples, fondés sur un groupement dont les propriétés ne sont point altérées par la substitution, mais se conservent au contraire sensiblement les mêmes à travers toute une série de produits dérivés, qui forment ainsi une sorte de famille et représentent un type. Dans la défense de cette idée féconde, qui allait renouveler la chimie organique, Dumas fut secondé par un de ses élèves, Laurent, qui lui donna un développement hardi; enfirt Gerhardt, élève et ami de Laurent, amené à reviser de proche en proche toutes les formules de Berzélius, retendait peu de temps après à la chimie minérale, où avec une sûreté de logique incomparable il réformait les vieilles notions des sels, des acides et des bases. Des travaux remarquables de ces trois hommes, dont le chef incontesté fut Dumas, est sortie la chimie atomique moderne ; leur grand mérite, en substituant le point de vue unitaire au point de vue dualistique, fut d'introduire dans la science l'idée féconde des produits dérivés et des types, et de rapprocher ainsi, dans des groupements et des notations rationnelles, des séries de corps voisins par leurs propriétés et leur constitution. Du même coup la chimie devenait une langue bien faite, et conquérait pour ses formules la valeur objective et la fécondité qui sont la marque d'une méthode sûre d'elle-même et d'une science établie sur de solides fondements i.

1. La suite devait parler des sciences naturelles ; elle n'a malheureusement pas été rédigée.

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