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elle tient à la composition moléculaire de l'eau. La règle de simplicité avait fait adopter à Dalton la formule HO ; Berzélius, se laissant guider par les volumes gazeux entrant en combinaison, écrit H^O. Mais Dalton et Gay-Lussac rejettent ce rapprochement, et restent fidèles au principe de l'éciuivalence pur et simple; ce scepticisme, justifiable en i8i5, ne l'était plus en 1860; c'est ce que nous avons à démontrer.

If. — La substitution et l'homologie, lois fondamentales des proportions chimiques.

En 1882, nous avons vu Dumas essayer de baser le système chimic[ue sur l'hypothèse d'Ampère et Avogadro ; mais dès qu'il a voulu appliquer cette hypothèse aux cas les plus simples, l'expérimentation lui a fourni des résultats tels qu'il n'a pas hésité à déclarer c[ue le mot atome devrait être rayé du vocabulaire chimic[ue.

Les essais avaient été pratiqués sur dix éléments : l'oxygène, l'hydrogène, l'azote, le chlore, le brome, l'iode, le soufre, le phosphore, l'arsenic, le mercure. L'un d'eux, le mercure, conduisait Dumas à des conséquences qu'il a à peine soutenues; trois autres l'amenaient à des résultats en discordance avec tous les rapprochements les plus légitimes; c'était plus cpi'il n'en fallait pour justifier l'attitude du savant français.

Or nous constatons cju'une école s'est formée lentement qui vient nous déclarer vers 1860 que ces quatre éléments constituent autant d'anomalies, que l'hypothèse d'Ampère et Avogadro (qu'elle est déjà bien tentée d'appeler une loi) s'a]qdique en général à tous les corps simples et conqjosés.

Mais (juelle est la cause de ce revirement? Dira-t-on cjue la dociiiiiciitation s'est étendue? 11 est vrai (pie depuis on a pu classer les molécules gazeuses en mono et polyatomiques ; des déterminations physiques variées ont étayé ces classements ou sont à la veille de le faire. Cependant, ce ne sont à vrai dire (|ii(' de;; hypothèses sou I en;! 11 1 d'autres liypolhèses, nous apportant hi vraisembhuH-e, non ))as la certiiude. La raison de l'évolution des idées n'est évidemment pas là. Il faut la chercher dans

COXSTITITIOX OKKIMTIVK DU SVSTKMK CllIMIULt:. )4 I

la Chimie organique. C'est dans ce domaine que la densité de vapeur, déterminée pour de nombreux jalons pris dans l'immense empire du carbone, a fourni une constante, le volume moléculaire, cpii a pu être généralisée.

Mais, si l'on a pu trouver en Chimie organique tant de composés capables de vérifier l'hypothèse d'Avogadro et Ampère, c'est cjue la constitution, ou tout au moins^ la grandeur moléculaire de ces composés, étaient connues avec certitude. Cette certitude nous venait de faits nouveaux, inconnus en iSSa, la substitution, avec son corollaire l'homologie.

La loi des séries homologues fixe avec certitude le poids atomique du carbone. — Nous savons par exemple que, dans la série acétique de formule générale C"H^"0^, la valeur de C" s'augmente d'une unité lorscju'on s'élève d'un degré. De nombreux arguments, tant synthétiques qu'analytiques, rendent ce fait indiscutal)le. Ajoutons que toutes les séries homologues sont dans le même cas. Dans l'immense domaine du carbone, avec les méthodes variées cjue nous possédons, on peut passer d'un composé C" à un autre C"~^ ou C""^-"^, et, jamais une seule fois, on n'a pu fixer ou enlever une c[uantité de carbone qui soit inférieure à 12. L'activité de tous les laboratoires du monde est telle que, si une loi de ce genre pouvait être fausse, elle ne résisterait pas un mois à l'expérimentation, et voilà près de 70 ans (ju'elle a pris place dans la science.

Le carbone ne se fixe ou ne s'enlève jamais par 6, mais toujours au moins par 12. Il est impossible de prendre le premier chiffre comme équivalent, à moins d'a'dmettre que dans toutes nos réactions, tant analytic[ues cjue synthétiques, il intervienne une loi encore inconnue qui force cet élément à agir toujours par deux atomes ou éc[uivalents (^). Cette hypothèse, actuellement indéfendable, pourrait modifier notre philosophie chimique, mais non pas, dans ce cas au moins, notre système.

(') Nous disons atome ou cqiih'aleiil parce que, au point de vue moderne, il ne peut exister entre les deux mots qu'une divergence tenant à une conception philosophique étrangère à la science expérimentale.

342 CHAPITKE XIV.

Prenons donc la loi de Gerhardt, sinon comme une vérité de la nature, au moins comme une vérité de système, vérité relative, mais l'une des plus fortes de la science ; elle ne doit rien à une hypothèse ou à une idée préconçue quelconques ; c'est une simple constatation; l'esprit classificateur de Gerhardt l'a saisie au milieu de la complexité des équations que la science avait accumulées jusqu'à son époque; il en a fait le principe le plus solide de classification.

Les lois de substitution fixent m>ec certitude les poids atomiques des éléments qui entrent dans les composés carbonés. — Le nitryle acétique n'est qu'un dérivé de substitution du méthane. La loi des séries homologues n'est que le corollaire d'une autre plus profonde et plus générale, la loi des substitutions qu'illustrent les faits les plus importants de la Chimie organique.

Si la chloruration du méthane se fait en quatre phases successives, et qu'entre les quatre dérivés de chloruration il n'a jamais été possible d'en découvrir d'autres, c'est bien qu'il n'y a dans le méthane que quatre éc(uivalents d'hydrogène susceptibles d'être remplacés par quatre équivalents de chlore, le chlore étant représenté par 35,5. De même le phosgèue doit être formulé CO CP et non pas CO Cl, car le chlore qu'il contient peut entrer en réaction dans deux phases successives.

Des considérations du même ordre s'applicpient au poids atomique do l'azote, mais il nous siilïira de faire valoir quelques-unes de celles (jui sont relatives à l'oxygène ; elles s'appuient sur les constatations expérimentales (pii ont fondé la Chimie organique.

Willianison a prouvé que l'alcool est de l'eau substituée; (ju'elle participe cependant encore de ses })ropriétés ; que, en partant de l'eau, on peut faire en première phase de l'alcool et en seconde phase de l'éther. Gerhardt a administré la même preuve )>oiir l'acide et l'anliNiliide acétiques. Si l'hydrogène contenu dans l'eau peut subir tleux substitutions successives, c'est qu'il y en a deux atomes et <|iie ])ar conséquent () = i6 pour II = i.

Mais ce n'esl là (|u'nii cXTinpic isolé; les |)rcuves se soni luul- 1iplié(!s el elles sont aussi variées que nombreuses. L'oxygène j)cut en elfet substituer et être substitué.

CONSTITLTIOX DKI'IXITIVK DU SVSTK.Mi; ClUMiyLK. 543

L'oxydation de l'alcool a réellement joué dans ce sens un rôle important dans l'histoire. Nous savons que le phénomène passe par deux phases successives : il se forme d'abord de l'aldéhyde, puis de l'acide, et nous représentons les phases successives de la réaction par les trois formules suivantes :