HISTOIRE DES*D0CTRINES CHIMIQUES

cède de Foxygène. Le cuivre se convertit ainsi en oxyde qui s'unit à une autre partie de l'acide nitrique pour former un sel. Quant à cette portion de l'acide qui a cédé de l'oxygène au métal, elle est ramenée par cette désoxydation ou réduction à l'état de vapeur rutilante ou d'acide hypo-azotique qui se dégage.

Telle est l'interprétation que donna Lavoisier des phénomènes de dissolution des métaux dans les acides, phénomènes dont la diversité avait embarrassé ses prédécesseurs et dont le sens leur avait échappé. Le grand réformateur les ramène à ce double mode d'action : oxydation préalable du métal, union de l'oxyde formé avec l'acide.

Ayant ainsi reconnu le rôle de l'oxygène dans la formation des acides, des oxydes, des sels, il jeta, par quelques définitions très-simples, les fondements d'un nouveau système de chimie*.

Un acide résulte de l'union d'un corps simple , ordinairement non métallique, avec l'oxygène.

Un oxyde est une combinaison de métal et d'oxygène.

Un sel e§t formé par l'union d'un acide avec un oxyde.

Ces principes, démontrés pour les composés oxygénés, pouvaient s'étendre immédiatement aux autres combinaisons chimiques.

Un sulfure résulte de la combinaison du soufre avec un métal.

Un phosphure renferme un métal, plus du phosphore.

Seuls les chlorures restaient encore, sinon en dehors du système, du moins en dehors du groupe des définitions exactes. En effet, le chlore ayant été envisagé par Berthollet comme un composé d'acide muriatique et d'oxygène, les chlorures ont passé longtemps pour des sels oxygénés. Mais cette erreur, qui fut corrigée plus tard, ne put porter atteinte à la nouvelle théorie, qui représentait les corps simples comme doués du pouvoir de se combiner entre eux sans perte de substance en formant des composés de. divers ordres, suivant leur complication.

Un corps simple s'unit-il à un autre corps

simple, il en résulte un composé binaire du premier ordre. Les acides, les oxydes, les sulfures, etc., appartiennent à ce genre de combinaisons, les plus simples de toutes.

Mais les acides et les oxydes sont doués euxmêmes du pouvoir de s'unir entre eux pour former des composés binaires du second ordre qui sont les sels.

Quel que soit le degré de complication d'un composé, on peut toujours y discerner deux parties constituantes, deux éléments immédiats, ceux-ci étant des corps simples ou des corps composés. Le sulfure de fer renferme deux parties constituantes, le soufre et le fer, tous deux corps simples. Dans le vitriol vert, un nouveau corps simple vient s'ajputer aux précédents : ce sel renferme, en effet, du soufre, du fer et de l'oxygène, mais ces éléments y sont combinés de telle manière que l'oxygène est partagé entte le soufre et le fer, formant avec le premier l'acide sulfurique, avec le second F oxyde de fer. Cet acide et cet oxyde sont les éléments immédiats du sel.

Ainsi, toutes les combinaisons chimiques sont binaires; tel est le trait caractéristique du système. Dans toutes, Faifinité s'exerce sur deux éléments simples ou composés. Ceux-ci s'attirent et s'unissent entre eu^^ en vertu d'une certaine opposition de propriétés qui est précisément neutralisée par le fait de leur union. Voilà le dualisme.

. C'est le fondement de la théorie et le principe de la langue. Et cette langue chimique, si admirable dans sa précision, n'a pas peu contribué au triomphe des idées, à la fin du dernier siècle.

Il y avait alors au parlement de Dijon un avocat général, Guyton de Morveau, qui consacrait noblement ses loisirs à l'étude de la chimie et de la minéralogie. Il avait été frappé, dans ses leçons publiques, des inconvénients de la nomenclature, si l'on peut appeler ainsi une langue sans règles et sans clarté, collection de mots bizarres et de synonymes fatigants. Dès 1782 , il proposa de nouvelles

dénominations qui ne furent pas acceptées, mais qui portaient en elles le germe d'une vraie nomenclature.

Désigner par le nom même la composition d'une substance, tel était le but de la réforme entreprise par Guyton de Morveau.,

*Elle trouva un puissant appui en Lavoisier qui, de son côté, réussit à gagner à la nouvelle doctrine l'auteur de la nomenclature- Une entente s'établit ainsi en 1787, et, grâce à l'influence prépondérante de Lavoisier et au concours de Berthollet et de Fourcroy, la nouvelle langue s'adapta à la nouvelle théorie.

Les noms expriment la composition, mais comme celle-ci est binaire, chaque dénomination est formée de deux mots. La classe des combinaisons oxygénées a servi de modèle pour toutes les autres.

Les composés les plus simples de l'oxygène sont les acides et les oxydes. Ces deux mots indiquent l'un et l'autre la présence de l'oxygène ; ils marquent le genre de combinaison; l'espèce est indiquée par un autre mot, ordinairement un adjectif, qui fait

connaître le nom du corps simple , métalloïde ou métal, combiné avec Foxygène. Ainsi on dit acide sulfurique, oxyde de plomb ou oxyde plombique.

S'agit-il d'exprimer les divers degrés d'oxydation d'un seul et même corps, la nomenclature est féconde en artifices ingénieux; elle fait précéder l'un ou l'autre mot de prépositions grecques, ou elle ajoute à l'adjectif des terminaisons variables. Ainsi, elle désigne les divers degrés d'oxydation du soufre par les noms : acides hyposulfureux, sulfureux, sulfurique. Elle indique les degrés d'oxydation du plomb et du manganèse par les dénominations suivantes : protoxyde de plomb, bioxyde de plomb, protoxyde de manganèse, peroxyde de manganèse.

Deux mots, de même, pour désigner les sels :

l'un marquant le genre, déterminé par l'acide; l'autre l'espèce, déterminée parla base métallique. Ainsi sulfate de plomb veut dire combinaison d'acide sulfurique et d'oxyde de plomb; sulfite de potasse, combinaison d'acide sulfureux et de potasse.

Les mêmes principes ont été appliqués à la nomenclature des composés que le soufre et le phosphore forment avec les métaux.

Mais ce n'est pas ici le lieu d'insister sur ces détails , notre but étant seulement de faire ressortir l'influence des nouveaux noms sur la propagation des nouvelles idées. A partir de 1790, la notion fondamentale du système der Lavoisier, savoir le dualisme dans les combinaisons, s'est introduite dans l'esprit du lecteur, savant ou écolier, avec les mots mêmes de la langue chimique; et l'on sait quelle est, en pareil cas, la puissance des mots.

Ce système, bien que reposant sur des faits, n'était pas exempt d'hypothèses. En considérant les sels comme renfermant deux éléments distincts, et en y admettant le partage de l'oxygène entre l'acide et la base, elle préjugeait un certain groupement des éléments qui n'était pas susceptible d'une démonstration directe. C'était en réalité une hypothèse. Clairement indiquée dans la langue, elle s'est imposée aux esprits et transmise comme une

vérité démontrée, de génération en génération. En

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effet, elle avait la simplicité et la vraisemblance. Non -seulement elle rendait compte de tous les faits connus, mais encore elle en fit découvrir de nouveaux et des plus importants ; elle était bonne, parce qu'elle était féconde.

On savait, à la fin du siècle dernier, que les alcalis, les terres alcalines et les terres, telles que la potasse, la chaux, Talumine, possèdent la propriété de s'unir aux acides pour former des sels , et. pourtant ces baSes salifiabîes n'avaient pas été décomposées. En les assimilant aux oxydes, Lavoisier en devina la nature; mais personne n'en avait encore retiré les radicaux métalliques. Depuis 1790, de nombreux essais, tentés pour la réduction des alcalis et des terres, n'avaient abouti qu'à des insuccès. Tant de déceptions avaient découragé les chimistes, à ce point que la grande découverte de H. Davy fut accueillie, en 1807, avec une véritable surprise.

Mais le fait annoncé par le grand chimiste anglais de la réduction des alcalis par le courant d'une pile puissante fut bientôt confirmé par ceux-là

mêmes qui avaient d'abord émis quelques doutes, Gay-Lussac et Thenard. On sait que ces chimistes sont parvenus à réduire la potasse et la soude en les soumettant à Faction du fer à une très-haute température. Seules quelques terres, telles que Talumine et la magnésie', ont résisté à ces puissants moyens de décomposition. Œrsted ayant appris plus tard à les convertir en chlorures anhydres par Tactioij simultanée du chlore et du charbon au rouge, M. Wœhler eut le premier la pensée et la gloire de décomposer ces chlorures anhydres par les métaux alcalins que Davy avait découverts. Il isola ainsi l'aluminium, qui est devenu depuis un métal usuel entre les mains de M. H. Sainte-Claire Deville.

Toutes ces découvertes, qui ont illustré les plus grands noms de la chimie dans ce siècle, découlent d'une idée, l'idée de la constitution des sels émise par Lavoisier.

Sur un autre point la théorie s'est trouvée en défaut. Lavoisier avait admis d'abord que tous les acides renferment un élément commun, qu'il a

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nommé oxygène, parce qu'il Tenvisageait comme le principe acidifiant, ou générateur des acides. Cette proposition, exacte dans beaucoup de cas, était trop absolue dans son énoncé. Berthollet en montra l'exagération dès 1789 par l'analyse de rhydrogène sulfuré et de l'acide prussique, tous deux exempts d'oxygène, et doués de propriétés acides. Mais une des exceptions les plus importantes à la règle de Lavoisier, c'est l'acide muriatique, dont la composition fut reconnue plus tard*. C'est un acide minéral énergique. Il neutralise la potasse comme l'acide sulfurique, en donnant lieu à des phénomènes analogues, élévation notable de la température, formation d'une matière saline, blanche, neutre, qui se précipite en petits cristaux, si les liqueurs sont concentrées. Dans les deux cas un acide est neutralisé par une base, avec formation d'un sel, et pourtant le premier de ces acides ne renferme point d'oxygène.

Comme il arrive souvent dans les sciences, ces

i. Nolel, p. 265.

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faits, d'abord embarrassants pour la théorie et regardés comme exceptionnels, sont devenus le point de départ d'une généralisation nouvelle.

IL Davy en fit la base d'une théorie sur les sels, que Dulong appuya, mais qui fut rejetée par leurs contemporains comme contraire aux idées reçues. Aujourd'hui elle est admise et nous aurons soin de l'exposer plus tard. Une seule remarque pour terminer notre sujet. Ce grand progrès qui consiste à confondre dans un même ordre des phénomènes, et à expliquer par la même théorie la neutralisation des bases par les hydracides et par les oxacides, et qui a ébranlé la théorie de Lavoisier sur la constitution des acides, découle des faits découverts par Berthollet, à une époque où cette théorie venait de remporter ses premiers triomphes. Elle portait donc, pjresque en naissant, le germe de sa destruction.

A l'époque où Lavoisier posait les bases de la nouvelle chimie, un savant allemand, Wenzel, travaillait obscurément à élargir et à préciser, par des analyses exactes, les notions que Ton possédait alors sur la composition des sels. Les chimistes du temps avaient été frappés de ce fait , que deux sels neutres peuvent former, par un échange de bases et d'acides, deux nouveaux sels, neutres comme les premiers. Ainsi, lorsqu'on mêle des solutions concentrées et neutres de sulfate de potasse et de nitrate de chaux, il se forme, par double décomposition, du sulfate de chaux qui se précipite et du nitrate de potasse qui reste en solution. Les deux nouveaux sels sont neutres comme . les deux autres, et c'est la permanence de la neu-

tralité qu'il s'agissait d'expliquer. Wenzel fut assez heureux pour trouver cette explication. II montra que lorsqu'on mêle deux sels neutres en quantités telles, que l'acide du premier est exactement neutralisé par la base du second, il arrive aussi que l'acide du second suffit exactement pour neutraliser la base du premier. En d'autres termes, il fit voir que lorsque deux sels neutres se décomposent réciproquement, la neutralité se maintient par cette raison que les quantités relatives de bases qui neutralisent un poids déterminé d'un certain acide sont précisément celles qui neutralisent un poids déterminé d'un autre acide.

De là découle la loi de l'équivalence, qui fut développée vingt ans plus tard par Richter. Les quantités de différentes bases qui neutralisent 1000 grammes d'acide sulfurique sont proportionnelles aux quantités des mômes bases qui neutralisent 1000 grammes d'acide nitrique. Les premières sont équivalentes entre elles, c'est-à-dire peuvent se remplacer par rapport à un certain poids d'acide sulfurique. Il en est de même des secondes,

qui peuvent se remplacer par rapport à un certain poids diacide nitrique. Si le poids de Tacide ne change pas, le poids de chacune des bases demeure invariable; s'il augmente ou s il diminue, le poids de chacune des bases augmente ou diminue dans la même proportion.

Les rapports pondéraux suivant lesquels les acides se combinent aux oxydes sont donc absolument fixes : tel est le fait fondamental qui se dégage des recherches qui ont été entreprises à la fin du siècle dernier sur la composition des sels. La loi de l'équivalence implique la loi des proportions définies.

Ces conséquences théoriques, qui se déduisent des travaux de Wenzel et qui leur donnent une si haute importance, furent à peine remarquées, et les découvertes du chimiste de Freiberg, complétées par celles de Richter ^ tombèrent bientôt dans

4. Richter a publié quelques analyses inexactes et a eu la mauvaise fortune de les adapter à certaines idées théoriques plus erronées encore. Cette circonstance a discrédité tous ses travaux, dont le mérite n'a été reconnu que vingt ans plus tard par Berzelius.

un profond oubli. L'heure de Wenzel et de Richter n'était pas venue. Leurs contemporains agitaient des idées théoriques d'un ordre plus élevé. Les luttes et les triomphes de Lavoisier captivaient alors tous les esprits, et pourtant les faits dont il s'agit, interprétés comme ils devaient l'être vingt ans plus tard, seraient devenus pour le nouveau système une confirmation et un appui.

Mais l'interprétation théorique faisait encore défaut. Elle découle des travaux d'un savant anglais qui a doté la science de la conception à la fois la plus profonde et la plus féconde parmi toutes celles qui ont surgi depuis Lavoisier.

Au commencement de ce siècle, la chimie était professée à Manchester par un homme qui joignait à un amour ardent de la science cette noble fierté du savant qui sait préférer l'indépendance aux honneurs, et à une vaine popularité la gloire des tra-

vaux solides. Ce professeur est Dalton; son nom est un des plus grands de la chimie.

Ayant étudié la composition de deux gaz formés d'hydrogène et de charbon, le gaz des marais et le gaz oléfiant, il reconnut que pour la même quantité de charbon ce dernier renferme exactement moitié moins d'hydrogène que le premier. Il fit des remarques analogues concernant la composition de l'acide carbonique et de l'oxyde de carbone et celle des composés oxygénés de l'azote. De ces recherches s'est dégagé un fait général qu'on peut énoncer ainsi : Lorsqu'un corps forme avec un autre plusieurs combinaisons, le poids de l'un d'eux étant considéré comme constant, les poids de l'autre varient suivant des rapports numériques très-simples : 1 à 2, 1 à 3, 2 à 3, 1 à 4, 1 à 5, etc.

Telle est la loi dès proportions multiples formulée par Dalton.

Une si grande découverte complétait heureusement celles de Wenzel et de Richter. Ces chimistes avaient établi que la combinaison entre les acides

et les bases a lieu suivant des proportions invariables et définies. Dalton reconnut qu'il en est ainsi pour les combinaisons qui s'effectuent entre les corps simples. Au fait des proportions définies il ajouta le fait des proportions multiples. L'importance de ses travaux eût été peut-être méconnue si l'auteur, esprit élevé et profond, n'avait réussi à interpréter les faits qu'il avait découverts par une hypothèse saisissante et à les exprimer par une formule d'une grande simplicité. Reprenant l'idée de Leucippe et le mot d'Épicure, il supposa que les corps étaient formés de petites particules indivisibles qu'il nomma atomes. A cette notion ancienne et vague il donna un sens précis en admettant, d'une part, que pour chaque espèce de matière les atomes possèdent un poids invariable, et de l'autre, que la combinaison entre diverses espèces de matière résulte, non pas de la pénétration de leur substance, mais de la juxtaposition de leurs atomes.

Cette hypothèse fondamentale étant admise, le fait des proportions définies et le fait des propor-

tions multiples trouvent une explication simple et satisfaisante.

Les proportions définies suivant lesquelles les corps se combinent représentent les rapports invariables- entre les poids des atomes qui se juxtaposent.

Les proportions multiples indiquent le nombre

variable d'atomes de la même espèce qui peuvent

s'unir à un ou à plusieurs atomes d'une autre

'espèce, ce dernier cas étant celui où deux corps

forment ensemble plusieurs combinaisons.

De telles combinaisons multiples ne pouvant s'effectuer en effet que par l'addition de nouveaux atomes entiers, il en résulte évidemment que les rapports numériques entre ces atomes sont nécessairement rationnels et généralement simples. De plus, le rapport entre les atomes d'un élément et ceux de l'autre demeure invariable dans une quelconque des combinaisons, quel que soit le poids que l'on considère. Si* donc on prend dans des composés formés par l'union, à divers degrés, de deux éléments, des quantités qui renferment un

poids constant de Tun d'eux, il est clair que les poids variables du second doivent être multiples les uns des autres comme le sont, dans les dernières molécules , les atomes de l'un par rapport aux atomes de l'autre.

Les proportions définies, les proportions multiples suivant lesquelles les corps se combinent, représentent les poids de leurs atomes, non les poids absolus, mais les poids relatifs. Ce sont des nombres exprimant des rapports pondéraux. Le' terme de comparaison, c'est le poids de l'un des atomes pris pour unité. Dalton chQisit pour unité l'hydrogène. Si l'atome d'hydrogène pèse 1, quel ^era le poids de l'atome d'oxygène ? Il sera 7 d'après . Dalton, qui admettait qu'il faut 7 parties d'oxygène pour former de l'eau avec 1 partie d'hydrogène. Nous savons aujourd'hui que le nombre 7 est inexact et que l'eau est formée de 8 parties d'oxygène pour 1 partie d'hydrogène. Mais ce qu'il importe d'établir, c'est que les nombres 1 et 7, que Dalton envisageait comme les poids atomiques de l'oxygène et de l'hydrogène, représentaient précisément les

proportions suivant lesquelles ces corps se combinent pour former de l'eau. Ses contradicteurs ne pouvaient nier ce fait; mais, repoussant Tinterprétation théorique, ils ne voulaient point accepter le mot. Ces poids atomiques de Dalton, Wollastbn les nomma équivalents, H. Davy, nombres proportionnels, et Ton voit que ces notions de poids atomiques et d'équivalents, qui ont été séparées plus tard, ont été confondues dans l'origine et ne représentaient autre chose que les proportions pondérales suivant lesquelles les corps se combinent. Remarquons d'ailleurs que les déterminations numériques publiées par Dalton étaient loin d'être exactes, circonstance qui a pu soulever des critiques, mais qui n'enlève rien à la grandeur de sa découverte et à la force de sa conception.

Voici un point important qu'il a déduit lui-même de l'idée des atomes. Si une combinaison donnée se forme par la juxtaposition d'atomes de diverse nature ayant chacun un poids déterminé, il est clair que la somme des poids de ces atomes doit représenter le poids de cette combinaison, et la plus

petite quantité qu'on en puisse concevoir sera celle qui renfermera le plus petit nombre possible (F atomes élémentaires. C'est ce qu'on appelle une molécule d'un corps composé, et le poids de cette molécule sera évidemment formé par la somme des poids de tous les atomes élémentaires qu'elle renferme. Mais les corps composés, en s'unissant entre eux, suivent les mêmes lois que les corps simples. Ils s'attirent et se juxtaposent par molécules entières, c'est-à-dire que tous les atomes qui forment la molécule de l'un des corps composés se transportent intégralement vers tous les atomes qui constituent une ou plusieurs molécules d'un autre corps composé. Ainsi, l'acide carbonique s'unit-il à la chaux, tous les atomes élémentaires qui constituent la molécule de l'acide s'ajoutent aux atomes qui constituent la molécule de la chaux et il se forme ainsi une molécule de carbonate de chaux. Il en résulte que de telles combinaisons doivent s'effectuer, comme les autres, en proportions définies et fen proportions multiples.

En proportions définies, car on ne saurait con-

cevoir moins d'une molécule s' unissant à une autre molécule, les deux possédant d'ailleurs un poids déterminé.

En proportions multiples, car dans le cas où un corps composé est capable de former plusieurs combinaisons avec un autre corps composé, 1 ou 2 molécules de l'un doivent attirer 1, 2, 3 molécules entières de l'autre.

On voit que la loi des proportions définies, ainsi élargie et interprétée par Dalton, comprenait comnae un cas particulier les lois de composition des sels découvertes par Wenzel et Richter. Ainsi l'on peut dire que l'œuvre du grand chimiste anglais se résume en ces trois points :

La loi des proportions définies confirmée et généralisée;

La loi des proportions multiples introduite dans la science ;

Ces deux lois reliées l'une à l'autre et interprétées théoriquement par l'hypothèse des atomes.

Dalton trouva dans son compatriote Thomson un interprète convaincu, mais les contradicteurs

ne lui ont pas manqué. Le célèbre System of Chemistry où Thomson avait fait connaître en 1807 les découvertes et les idées de Dalton ayant été traduit en français, Berthollet fit précéder cette traduction d'une préface écrite en 1808. Il y attaqua vivement la théorie atomique et même le fait des proportions définies. L'une et l'autre s'accordaient peu avec les opinions qu'il avait émises lui-même sur les rapports pondéraux des éléments dans les combinaisons.

On connaît les recherches profondes de Berthollet sur l'affinité. Tous les corps possèdent à des degrés divers de l'affinité les uns pour les autres, mais cette force chimique subit l'influence de diverses forces physiques, telles que l'élasticité, la cohésion, qui peuvent la modifier profondément. Deux sels sont-ils en présence l'un de l'autre, les deux acides tendent à se partager les deux bases, deux nouveaux sels tendent à se former en vertu d'une double décomposition, c'est-à-dire d'un échange de bases et d'acides. Cependant cet échange est incomplet et la décomposition s'arrête

à un certain point, de telle sorte que les deux nouveaux sels restent mélangés avec une certaine portion des sels primitifs non décomposés. Mais dans le cas où Fun des nouveaux sels est insoluble ou volatil, la décomposition s'achève tout entière» car ce sel se dérobe en quelque sorte par son élasticité s'il se volatilise, par sa cohésion s'il se précipite, et ses éléments ne sauraient exercer aucune action au sein du mélange. C'est ainsi que l'affinité, cause des réactions chimiques, est influencée, d'après Berthollet, par l'intervention de certaines forces physiques, et seules ces dernières forces déterminent quelquefois la formation de combinaisons à composition définie. Voici comment.

Deux corps sont en présence; la cohésion de l'un n'est vaincue par l'affinité qu'au moment où une certaine proportion de l'autre corps s'est portée sur le premier. Les éléments des deux corps s'unissent alors suivant un rapport pondéral fixe. Ou encore deux corps peuvent s'unir en proportions variables, mais parmi ces combinaisons l'une se distingue par la prédominance de la cohésion ou de l'élasticité :