II. — Le système chimique

Dans le Chapitre précédent, nous avons vu Berzélius chercher, sans autre préoccupation générale, à fusionner dans chaque cas particulier les « théories )) corpusculaire et des volumes. « Elles sont bonnes si elles donnent de simples explications. »

Mais, jusqu'en 1826, nous n'avons pas trouvé dans son œuvre trace de l'hypothèse d'Avogadro et d'Ampère. C'est Dumas qui va tenter de l'appliquer à notre système chimique, et cette tentative fera exécuter, pour ainsi dire fatalement, un recul au savant français.

Voici comment débute son premier Mémoire sur cet objet (^) :

« Depuis la création de la théorie atomisticpie, les résultats déduits de cette admirable conception ont acquis chaque jour une importance nouvelle et sont devenus la base de toutes les recherches de chimie qui exigent quelque précision. Les tentatives les plus récentes n'ont fourni toutefois, relativement aux poids absolus des atomes, que des données trop vagues pour qu'on puisse les regarder comme définitives. Cette incertitude provient sans doute de ce qu'on a suivi, dans ce genre de discussion, des méthodes diverses qui ])arf()is conduisent au même résultai, mais qui, dans plusieurs cas, paraissent difliciles à concilier. L'état de doute dans lequel on se trouve à cet égard doit être vivement apprécié par toutes les personnes qui se livrent à l'étuch' (h- la chimie, car la plupart des considérations générales aux(|uelles on s'est élevé dans ces derniers tenqis ne sont vraies que dans des conditions données, et changent d'énoucé si l'on snhslihic aux poids d'atomes sur lesquels elles reposent, ceux auxquels elle coudiiit pour satisfaire à d'autres lois. ))

Pailaul ici de mélliodcs dixerscs doiil 1cs résultais paraissent difliciles à concilier, il semhle bien (jue Dumas vise entre autres celles employées dans le système de Berzélius. Mais quel est le

(') ,1. DiMAs, Mrinoln; sur qncliftcn points di- la Théorie atoinislique {Anii. ilr ( hliii. il <lr J^lnjs., 2^' série, I. XXXIII, i8iG, p. ^^7.

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principe général qui va guider Dumas? Et quel sera son succès? L'auteur continue :

« Je me suis déterminé à faire une série d'expériences pour arriver au poids de l'atome d'un grand nombre de corps au moyen de leur densité à l'état de gaz ou de vapeur. Il ne reste, dans ce cas, qu'une seule hypothèse à faire, et tous les physiciens sont d'accord à cet égard. Elle consiste à supposer que, dans tous les fluides élastiques, sous les mêmes conditions, les molécules se trouvent placées à égale distance, c'est-à-dire qu'elles sont en même nombre.

» Le résultat le plus immédiat de cette manière d'envisager la ({uestion a été savamment discuté par M. Ampère; mais il ne paraît avoir encore été admis dans la pratique par aucun chimiste, si ce n'est par M. Gay-Lussac. Il consiste à considérer les molécules des gaz simples comme étant susceptibles d'une division ultérieure, division qui se produit au moment de la combinaison et qui varie suivant la nature du composé. Bien que cette conséquence ne soit pas encore généralement admise, il est impossible de l'éviter, lorsqu'on regarde comine vraie la supposition précédente sur la constitution des corps gazeux. En considérant la question sous ce point de vue, on s'aperçoit bientôt que la détermination des véritables atomes par les gaz ou les vapeurs offre des difficultés insurmontables dans l'état actuel de la science. En effet, si les molécules d'un corps simple, en passant à l'état gazeux, restent encore groupées en certain nombre, nous pouvons bien comparer ces corps dans des conditions telles, qu'ils renferment le même nombre de ces groupes ; mais il nous est impossible d'arriver pour le moment à connaître combien, dans chacun de ceux-ci, il existe de molécules élémentaires.

^•> Mais si l'on doit momentanément renoncer à ce genre de détermination, il est pourtant d'un grand intérêt d'établir d'une manière précise la densité de la vapeur des corps simples et composés, autant que leur nature le comporte. C'est en effet le seul procédé au moyen duquel nous puissions arriver à leur composition réelle. C'est aussi le seul qui puisse fournir à la science des résultats propres à éclaircir toutes les questions

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relatives, soit à l'arrangement moléculaire des corps au moment de leur union, soit aux propriétés générales des molécules elles-mêmes.

» Dans le système adopté par M. Berzélius, on a suivi pour la formation des composés un plan général qui consiste à représenter leurs atomes comme s'ils étaient formés par des atomes simples réunis, toujovu^s en nombres entiers. Ainsi, dans ce système, l'eau résulte de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxigène, l'acide chlorhydrique d'un atome de chlore et d'un atome d'hydrogène, tandis que, pour être conséquent avec les idées énoncées sur la constitution des gaz, il faudrait représenter l'eau par un atome d'hydrogène et un demi-atome d'oxigène, l'acide chlorhydrique par un demi-atome de chlore et im demiatome d'hydrogène.

)) La formule d'un composé devrait donc toujours représenter ce qui entre dans un volume de ce corps pris à l'état gazeux.

)' Il faut avouer que les connaissances que nous possédons à cet égard rendent difficile l'emploi de cette règle. Nous n'avons encore que quatre corps simples dont la densité ait été déterminée directement, ce qui ne permet guère d'arriver à des lois générales sur le mode de division que les molécules éprouvent en passant à l'état de combinaison. La science est presque aussi pauvre en résultats relatifs aux corps composés. Le travail que j'ai entrepris a pour but de rassembler toutes les données de ce genre que l'on peut acquérir, et de chercher les lois qui président à l'arrangement moléculaire des gaz et des vapeurs. Avant de me permettre aucune conclusion générale sur cet objet, j'ai voulu réunir tous les résultats que je pouvais obtenir; mais j'ai rencontré, dans plus d'un cas, des difficultés si singulières que j'ai dû me déterminer à examiner de nouveau les données analytiques, et par conséquent à publier succe^ivement les faits ([ue j'ai observés. L'enchaînement des idées et la nécessité d'étudier chaque question sous ses diverses faces me conduira nécessairement à un travail de trop longue durée, pour que je puisse en attendre le terme sans picudrc dal.e de temps à autre des principaux résidlals (rmic luimièrc authentique.

» Outre le but essejitiel de cette; série de reclierclies qui oon-

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siste à remplacer par des notions positives les données arl)itraires sur lesquelles repose la théorie atomique presque tout entière, je m'en suis proposé un autre non moins important à mes yeux. C'est la classification naturelle des corps simples.

)) J'entends par classification naturelle, une disposition de ces corps en groupes fondés sur des caractères assez importants pour qu'on puisse les regarder comme capables de déterminer toutes les propriétés secondaires.

» Ces caractères sont les divers modes de combinaison du corps, sa capacité pour la chaleur et le volume de son atome pris à l'état solide. Ce dernier caractère, sur lequel je me propose d'attirer bientôt l'attention de l'Académie, paraît de la plus grande importance en ce qu'il montre la véritable cause de l'isomorphisme de certains corps, et qu'il permet de le prévoir dans quelques cas où il n'a pas été observé.

)) J'espère qu'en réunissant ainsi toutes les données que l'état de la science permet d'atteindre, je pourrai parvenir à éclaircir les principaux points de la théorie atomistique et à poser les bases d'une classification véritablement naturelle dans le sens qu'on attache à ce mot en botanique et en zoologie. Les groupes ([ue je cherche à former devant réunir les corps dont les molécules possèdent des propriétés semblables, ils offriront povu" l'étude une facilité très grande, en môme temps cpi'ils indiqueront des analogies propres à conduire d'vme manière sûre à la découverte de nouveaux composés. »

Ces considérations de Dumas font l'objet, de la part de Berzélius des remarques suivantes (^) :

« Dumas essaie de déterminer par la densité des gaz non permanents, qu'ils soient simples ou composés, le nombre probable d'atomes ou volumes qui les constituent. L'auteur débute par quelques postulats, à savoir d'abord que, pour tous les gaz, même les gaz composés, la distance entre les atomes solides est la même à des pression et température semblables. Par consé-

(') Jahreshericitt, 7e année (pour 1826). Trad. Wohler. Tubingen. i8j.8, p. 79. Berzélius intitule son analyse : « Essai de détermination des poids atomiques par pesée des gaz composés. »

quent, un volume d'oxygène par exemple, s'unissant à un volume d'azote pour former deux volumes d'oxyde d'azote, chaque atome de ce gaz contient un demi-atome de ses constituants. Suit cet autre postulat que les molécules des gaz simples sont susceptibles de se diviser encore et que ces divisions, au moment où elles s'unissent, le font d'après vm mode différent suivant la nature propre du nouveau composé. Il s'ensuit aussi, si l'on veut être logique, que l'eau n'est pas formée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène, mais d'un atome du premier élément s'unissant à un demi-atome du second. On avait coutume antérieurement d'abandonner une hypothèse dès l'instant où celle-ci conduisait à l'absurde; il est parfois plus commode de n'en rien faire. »

Ces appréciations de Berzélius, exemptes d'ailleurs de jùenveillance, montrent bien que le jeune savant français a pris une direction différente de la sienne et qu'il se refuse à suivre (^) : c'est le principe d'Ampère et Avogadro. Dumas lui-même n'y sera pas longtemps fidèle.

Mais avant de constater comment le doute a pénétré dans son esprit, voyons les résultats acquis et cherchons à préciser en quoi ils différent des déductions de Berzélius. Nous nous aiderons pour cela du premier volume du Traité de Clunuc appliquée aux Arts, paru en 1838 (^).

(^) Ladcnburg dit [Uif^loire, Irad. Corvisy, Paris 1909, p. 87) : « Berzélius n'accepte pas précisément la différence enti"e l'atome physique et l'atome chimique introduite par Avosradro et Ampère. » Et aussi (Ibid., p. 86) : « Berzélius engage luie polémique avec Tliomson qui supposait que dans un volume d'hydrogène il y avait deux fois moins d'atomes que dans le même volume d'oxygène. » Nous supposons que Ladenburg fait allusioji à un passage tiré de la Théorie des proportion chimiques, ■:i*' édition française, Paris (I)idot), i835, p. 71, bien (|U(^ ce ne soit pas ù proprement parler une polémique. Précisément ce (|iii nous paraît intéressant dans ce passage, c'est que Berzélius traite, et avec beaucoup de sens, la question particulière par analogie, d'une part du soufre avec l'oxygène, d'autre part de l'eau avec le gaz sulfliydrique. Encore une fois l'œuvre de Berzélius en cetl<^ matière, c'est le rapprochement entre la loi des volumes et les lois de poids, mais noiis n'y voyons rien relalivcrment à l'iiypothèsc d'Avogadro.

(2) G volumes, Paris, Bechct, i8^8-i843.