PÉRIODE DE DUMAS

Le rapport des densités de l'oxygène (1,1026) et de l'hydrogène (0.0687) donne immédiatement le poids de l'atome de ce dernier par rapport à l'unité conventionnelle O = 100. Le poids de l'atome de l'hydrogène est 6,2.3 (^). On trouve de la même

manière :

Atome.

Densité. „ „

Oxygène i,io2<) 100 16

Hydrogène 0,0687 6,23 i

Chlore 2,470 224 35

Azote «-976 88,5 14

Iode 8,716 790,04 127

Mercure 6)976 632,90 loi

Ces poids sont ceux de Berzélius, sauf le mercure. Le savant suédois est frappé de ce que le poids spécifique de la vapeur de mercure soit plus faible que celui de l'iode, tandis que sa densité à l'état liquide est si notablement supérieure. Il doute des conclusions que l'on peut en tirer (^). Sa discussion n'est pas très claire (■'), mais il s'explique nettement dans la cinquième et dernière édition de son Traité : « Il est ici à propos de rappeler que le poids spécifique du mercure, à l'état gazeux, semble indiquer que ce nombre exprime l'équivalent du mercure, ainsi que la chaleur spécifique l'indique pour l'argent; l'oxyde mercurique devra donc être représenté par Hg O et l'oxyde mercureux par Hg^ O. Mais ce résultat est en opposition avec la chaleur spécifique du mercure ('). »

Dumas est revenu sur cette question du mercure dans sa Philosophie chimique (•'). « Les composés du mercure sont analogues à ceux du plomb et de l'argent. L'oxide rouge de mercure devrait donc renfermer i volume de mercure uni à i volume d'oxigène, ainsi que l'a depuis longtemps supposé M. Gay-

[^) Lac. cit., t. I, p. XXXV.

(-) Jahresberichf, 7^ année, Tubingen, 1828, p. 89.

(S) Ibid., p. 82.

(*) J.-J. Berzélius, Traité de Chimie, trad. par Hocfer sur la 5'^ édition, t. IV, p. 546, Paris, Didot; 1847,

(») J.-B. Dumas, Leçons de Philoscphie chimique, p. 268. Paris, Ebrard; i836.

Sjf) CHAPITRE VIII.

Lussac. Par suite, Toxigène étant loo, on aurait 1264 pour le poids atomique du mercure. Or l'expérience donne 682 pour la densité de la vapeur de ce métal. Dans le cas actuel, la chaleur diviserait donc les particules du corps plus que l'action chimique, et il faudrait dire que les atomes chimiques se divisent en deux pour constituer les particules du mercure gazeux.

« Mais tout porte à croire que c'est aux formules généralement admises et données par M. Berzélius qu'il faut s'en prendre et non point à la densité de la vapeur de mercure, s'il y a une anomalie aussi choquante. En effet, il y a toute apparence que le véritable atome du mercure est représenté par 682, comme l'indique la densité de sa vapeur; et que si le mercure est analogue à l'argent, ce que je suis loin de nier, c'est l'atome de l'argent qu'il faut modifier et réduire à moitié, ainsi que les observations de M. Rose l'ont conduit à le faire (^). »

Mais continuons, d'après la même source, l'examen de l'œuvre de Dumas. Sans poursuivre la détermination de densité de vapeur des corps simples, dont il doit s'occuper quelques années plus tard, il déduit pour l'instant de la densité de vapeur de certains composés les valeurs suivantes (^) :

DeiisiU- (le vapeur.

Soufre •i,2i78

Phosphore ^jiSSfi

Arsenic 5, iS'iG

Carbone <>,4i i

Pour cela, il prend « l'acide hydrosulfurique » (hydrogène sulfuré) comme formé d'un volume d'hydrogène et un demivolume de vapeur de soufre, se basant sur la composition de l'eau et l'analogie du soufre avec l'oxygène. Le phosphore et l'arsenic, rangés à coté de l'azote, donnent des hydrures ana-

(') Relevons à ce sujeL dans l'œuvre de Dumas une constatation que nous serions bien embarrassé de faire concorder : Dans la Chimie appliquée aux Arts, t. 111, p. Goj et suivantes (le volume est de i83i), il signale <|ue le jiroloxide de mercure contient a volumes de mercure et i volume d'oxygène, le deutoxide contient i volume de chaque élément.

(^) J.-B. DuAfAS, Chimie appliquée aux Arts, t. 1.

\lonie.

Po

iiv H =

PÉRIODE DE DLMAS. 337

logues à l'ammoniaque (un demi-volume de phosphore ou d'arsenic et un volume et demi d'hydrogène).

Soit par exemple 2,690 la densité de l'hydrogène arsénié, on trouve (2 X 2,695) ■ — (0,687 X '^) = 0,i836. On en déduit le poids atomique 1,1026 : 5,i836 : : 100 : x = 470,12.

Quant au carbone, comme il n'est analogue à aucun élément gazeux, on doit se laisser guider par l'ensemble de ses combinaisons. Dumas admet pour l'hydrogène demi-carboné (^) (notre méthane, CH''), 2 volumes d'hydrogène et i volume de carbone; pour l'hydrogène carboné (notre éthylène, G^ H*), 2 volumes d'hydrogène et 2 volumes de carbone. Dumas admet pour l'acide carbonique i atome de carbone et i atome d'oxygène (-), pour l'oxyde de carbone 2 atomes de carbone et I atome d'oxygène (^). Berzélius, dont nous connaissons les excellentes raisons au sujet des oxydes du carbone, prenait (') le méthane comme formé d'un volume de carbone et 4 d'hydrogène, l'éthylène comme contenant 2 volumes d'hydrogène et I de carbone. « On n'a rien à objecter, ajoute Dumas (^), au dernier de ces résultats, mais le premier suppose un mode de combinaison dont il n'existe pas d'exemple ».

Le Mémoire de Dumas (") qui vient de fournir ces éléments de discussion s'éloigne, sur deux points encore, de la manière de voir de Berzélius. Ce sont les indications relatives au bore et au silicium.

Pour le bore, se basant sur la densité de vapeur du chlorure et du fluorure, Dumas adopte le poids atomique que nous avons conservé et qui nous fait écrire BCl''. Berzélius avait admis en 1818 une composition de l'acide borique qui aurait été représentée par B0-; cependant, par suite d'une erreur de méthode analytique, son poids atomique était à cette époque très voisin du nôtre. En 1826, le rapport exact étant établi, et l'acide

f/) LoC . cit., p. XXXVIT.

(2) Ibid., p. 504.

{^) Ibid., p. 5og.

('*) Combustion du méthane (Chimie appliquée aux Art-,, t. I, p. 464).

(">) Combustion de l'éthylène [Ibid., t. I, p. 484).

(«) Afui. de Chim. et de Phys., 2^ série, t. XXXIII, 18-26, p. 337-

338 CHAPITRE Vin.

borique contenant 68,8 1 pour loo d'oxy<iène, Berzélius considère différents sels :

Oxygène poui' 100.

Biborate de potasse et de soude 5,734

Borax et borate neutre d'ammoniaque 1 1 ,468

Boracile et borate sesquibasique d'ammoniaque. 17,202

Borate bibasique de potasse 23 ,g3

Borate Iribasique de soude 35, 40

Ces quantités sont à 68,81 dans le rapport de 12, 6, /], 3, 2. Les multiples les plus fréquents dans les composés sont 6 et 12, « Berzélius conclut que l'acide contient 6 atomes d'oxigène et I atome de bore {^) ». Dans sa Table de cette époque le savant suédois formule ^ {')■ Un peu plus tard il dédouble cette formule (*), considérant le borax comme un biborate de soude. Cependant, bien que préférant la fornude Bo, il hésite entre elle et B (''). « On a voidu tirer la dernière formule du poids spécifique des vapeurs de perfluorure et de perchlorure borique, en tenant compte des rapports de condensation de ces vapeurs ; mais ces rapports peuvent également s'expliquer d'après l'une ou l'autre manière de voir (^). »

La formule Si, attribuée par Berzélius à la silice, n'avait pas subi de modification de 1818 à 1826. Résumons^ d'après lui-même, son opinion sur ce point. «. L'acide silicique est composé de 48,04 de silicium, et de 51,96 d'oxigène. Sa capacité de saturation varie comme celle de l'acide borique. Nous considérons comme ses combinaisons neutres, celles dans lesquelles sa capacité de saturation est d'un tiers de la quantité d'oxigène

(') Loc. cit., p. 376.

\^) Jahreshericht pour 1826. Tubiugen, 1828, 7*' année, p. 76. C'est la seule formule qu'il donne, tandis que poiu' le bore il signale B = 21,793 et B = 43,586. Au point de vue où se place Dumas, c'est donc ce dernier poids qui représente l 'atome. Voir aussi Poggendorf Annnlcn, t. VIII, 1826, p. 20.

(') J.-J. Berzélius, Théorie des jtroporlion chimiques, 2*^ édition, p. 100. Paris, Didot; i835.

(*) J.-J. Berzélius, Trailc de Chimie, 2^ édition, t. IV, p. 53 1. Paris, Didol; 1847.

I') Ibid., p. 53 1.

PKRlODi; 1)K DUMAS. 3')9

qu'il contient, c'est-à-dire de i7,3i- (^). >> L. Gmelin, pour des raisons de même ordre, admettait pourtant Si comme nous le faisons aujourd'hui. Mais comment décider en cette matière ? Dumas détermine la densité de vapeur du chlorure et du fluorure de silicium; il ne cherche pas le rapporl du silicium au chlorure ou à l'oxyoène, mais simplement ce que nous appelons aujourd'hui la grandeur moléculaire du chlorure et il trouve que la valeiu^ de Berzélius doit être réduite de 3 à i : SiCF et SiO au lieu de Si Cl" et SiO"* (2). Il laisse d'ailleurs cette question dans le doute.

Mais Dumas ne va guère insister sur la c[uestion des densités de vapeurs. Six ans après le Mémoire que nous venons d'analyser, il s'occupe (■^) de la densité de vapeur du soufre et du phosphore. Pour le premier, « il faut admettre comme un fait c[ue sa densité est triple de la densité calculée w. Pour le second, il est sobre ^' de réflexions sur ce résvdtat extraordinaire ». De même pour l'arsenic.

« Il ne peut donc rester aucun doute à ce sujet : la conséquence que l'on pouvait se permettre de tirer des densités des quatre corps simples naturellement gazeux et des densités observées dans le brome et l'iode en vapeur se trouve ouvertement et incontestablement démentie par les observations dont le phosphore, l'arsenic et le soufre ont été l'objet. Ainsi, il faut le déclarer nettement : les gaz, même quand ils sont simples, ne renferment pas, à volume égal, le même nombre d'atomes, du moins le même nombre d'atomes chimicfues ('). «

Et, guère plus confiant en la loi de Dulong et Petit (jui offre

f) J.-J. Berzélius, Traité de Chimie, traduction française, t. Il, p. 109. Bruxelles, Dumont; i833.

(2) J.-B. Dumas, Ann. de Chini. et de Pliys., ^e série, t. XXXIII, 1826, p. 067. Signalons encore une différence peu importante entre la Table de Dumas et celle de Berzélius. Le chimiste français écrit Te O (Chimie appliquée aux Arts, t. III, p. 37/i), tandis que nous écrivons Te O^ (comme SO2, S03).

(•1) Ann. de Chi.m. et de Phys., 2^ série, t. L, i83a, p. 170.

{*) J.-B. Dumas, Leçons de Philosophie chimique, p. 267. Paris, Ebrard ; i836.

3()0 cHAPiTHi: \ m.

non moins d'exceptions que la précédente, Dumas ne dissimule pas ses sentiments nouveaux à l'égard de la théorie atomique « qui a eu son beau moment il y a environ 20 ans (^) », et il «jonclut que le mot atome devrait être effacé de la science (-).

Mais est-il surprenant que, devant des faits expérimentaux ])récis comme les densités de vapeur du mercure, du soufre et du phosphore, faits que nous nous sommes habitués à regarder comme anormaux, Dumas soit revenu momentanément ('') de ses projets d'appliquer au système chimique les idées d'Ampère ? Beaucoup d'historiens ont regretté cet abandon. Mais pouvait-il ne pas se produire ? Où les conclusions de Dumas sont-elles en défaut sur la science de son temps ? On lui a reproché d'avoir supprimé la distinction entre molécules intéi^ranies et molécules élémentaires. Nous ne pensons pas que ce reproche soit fojidé ('). Dumas distingue parfaitement atome chimique d'atome physique, mais il ne consacre pas la différence par un terme.

Cependant, si Dumas abandonnait la théorie atomique, que lui restait-il ? Ouvrons la Chimie appliquée aux Arts: nous y verrons que l'introduction consacre un Chapitre avix « Nombres proportionnels », et le suivant à la '< Théorie atomique ". Dumas supprimait momentanément le second, et adhérait à la première théorie, non sans quelques importantes restrictions.

Les nombres proportionnels étaient d'ailleurs bien mieux (pi'une théorie; c'était une simple constatation expérimentale à laquelle les chimistes réfrac taires à l'atomisme entendaient bien conserver son caractère purement empirique. Nous trouvons une excellente définition dans la Chimie appliquée aux Arts :

« Le noml>re proportionnel ou la juoporliou d'un corps est

(') Loc. cit., p. 271.

(-) Ibid.y p. y.'jo.

r') Il'id., p. 9.71 : « Le sujet n'est point achevé. »

(*) « Ampère considère les molécules des gaz simples comme étant susce])liblcs d'une division ultérieure » [voir co Volume, p. S5i).

l'KIilODi; DK 1)1 MAS. 3()l

la quantité de ce corps en poids qui. en se comhinant avec lo d'oxigène, donne naissance au premier oxide. )>

C'est simplement le système de Dalton. Et n'est-il pas curieux de constater que ceux qui suivaient à la lettre sa doctrine étaient précisément les adversaires de l'atomisme qu'il avait fondé ?

D'ailleurs, on voit combien la base était précaire puisqu'elle s'appuyait sur une prétention injustifiable à connaître tous les oxydes et puisqu'elle amenait le boideversement complet d'une série lorsqu'un oxyde inférieur nouveau était découvert.

Signalons les différences les plus importantes entre les deux systèmes. Il est évident que Hg^O et Cu"0 de Berzélius (formules qui sont aussi les nôtres) restent, pour la Table des nombres proportionnels de 1828, ce qu'ils étaient pour le savant suédois en 181 8, à savoir HgO et CuO. De même notre N^ O redevient NO. Quant à l'eau, on n'a aucune raison de la formuler H" 0.

D'ailleurs, il n'est pas besoin d'ajouter que la Table des nombres proportionnels, telle que Dumas nous la donne en 1828, n'est pas restée telle par la suite. Née d'une divergence de vue entre les principaux chimistes qui se sont occupés des proportions chimiciues au commencement du xtx*^ siècle, elle devait se maintenir dans la science officielle française jusque vers 1880 sous le nom de doctrine des équivalents.

Dalton, le fondateur de la théorie atomique, n'avait pas donné son adhésion à la loi de Gay-Lussac, elle était à ses yeux vraie dans certains cas, fausse dans d'autres; il en rejetait délibérément les conséquences philosophiques. Nous avons constaté dans sa 17^ leçon faite à Londres en 1 810 la raison de son scepticisme : c'est l'argument des gaz formés sans condensation oîi, pour celui qui ne distingue pas entre atome et molécule, les atomes du gaz élémentaire se sont divisés en se combinant.

Les compatriotes de Dalton ont, pour beaucoup, suivi ses traditions. Berzélius (^) les critique chez Thomson. Et si, sur

[') Théorie des proportions chimiques, 1^ édition française, i385, p. 71,

36i CIIAPITRK VIII.

ce point. Berzélius défendait sa manière de voir avec son obstination habituelle, il faut bien reconnaître qu'il ne la justifiait pas. sur le terrain philosophique.

Le cas de Gay-Lussac est plus difficile à analyser que celui de Dalton parce qu'il ne comporte pas un fait positif de méconnaissance. Le savant français ne s'occupe pas des atomes- Sa loi est un document expérimental, rien de plus ('). Il ne rejette cependant pas les points de contact avec les découvertes de Dalton (^), mais il ne cherche pas à les fusionner avec sa loi. D'ailleurs, les formules sont rares dans les ouvrages de cette époque, et plus rares dans les Mémoires de Gay-Lussac que dans bien d'autres (').

Ces deux écoles de Dalton et de Gay-Lussac adversaires ou non adhérentes aux principes qui guidaient ou avaient guidé Berzélius et Dumas devaient évoluer par la suite. La Table des proportions chimiques que nous avons puisée dans la Chimie appliquée aux Arts diffère beaucoup plus de celle que devait adopter plus tard Sainte-Claire Deville par exemple, que de celle de Berzélius. C'est que, pour rejeter la considération des atomes, les équivalentistes ne se sont pas privés des lois de Dulong et Petit, de Mitscherlich et avitres (''); ils arrivaient ainsi, s'appuyant sur les mêmes lois, à se rapprocher de plus

(') J.-.J. Bfrzéhus, Théorie des prnportions chimiques, 2^ édition française, i8?>5, p. 10.

(^) Ceci d'après Ladenl)ur<ï \trad., p. %) à pi'rifîer dans le Mémoire ori ginal de Gay-Lussac.

{^) Son Mémoire sur les oxydes de l'azote (Ann. de Chim. et de Phys., 0.^ série, t. I, 181G, p. .'>t)/i) noiamment ne contient pas une seule formule. Trente ans plus tard, aucun chimiste n'aurait manqué d'en donner la série ' si instructive pour l'azote : il n'y avait qu'à transcrire la composition en volumes. Le Traité de Cay-Lussac et Thénard ne contient ni formides ni équations. Celui de Berzélius, même l'édition de i8/l5, ne contient que de très rares formules. Dumas a coniribué à l'emploi de ce précieux outil; il fut l'un des premiers à mettre les réactions en équations, mais celles-ci no prirent toute leur importance qu'avec Laurent, puis Gerhardt.

(*) Vcir notamment Pelouze et Fremy (Paris, Masson, i855-i865; G vol.; t. T, p. 19). Citons la loi de Gay-Lussac dont « les exceptions ne diminuent en rien son importance dajis les applications qu'on peut en laire à la détermination dos équivalents chimiques « (p. 26).