CHIMIE MINERALE

Influence de la théorie sur la découverle des élémenls. — Le rôle des nombres. — Les gaz de l'air. - Récents progrès delà Chimie des métaux. — La valence des métaux et la notation. - Les affinités secondaires. — Les complexes. - Hydrolyse et ionisation. — Incertitude de la molécule minérale. — La molécule dissoute et les théories liquido|^éniques.

Le détachement apparent de Dumas pour les théories organiques qu^il avait tant contribué à fonder, tenait peut-être à ce qu'il pensait que toutes les conceptions chimiques devaient inévitablement se fondre dans l'hypothèse de Prout sur l'unité de la matière. Voilà sans doute pourquoi il stimulait de tout son pouvoir les recherches de Stas sur les poids atomiques, et pourquoi, malgré son grand âge, je l'ai vu se rendre avec empressement à l'invitation de Schutzen berger, et suivre, avec un intérêt manifeste, les expériences de ce savant sur la transmutation des éléments ' dont on n'osait alors

(i) Nous avions trouvé, Schutzenberger et moi, que le platine chauffé au feu de forjsçe absorbait plus de 5 o/o de silicium et fondait, tandis qu'en arrêtant l'azote, toutes choses égales, le métal restait intact^ comme s'il était capable de polymériser l'Azote (Az = i4), enveloppe gazeuse du globe terrestre, pour le transformer en Silicium (Si =: 28) enveloppe solide de la terre. Répétée dans un four à gaz cette expérience fut négative(i88o-8i).

Schutzenberger tenta ensuite les expériences les plus variées dans le but de transformer l'oxygène en soufre, etc.

Après l'invention du four électrique, l'expérience initiale fut répétée en lançant de l'azote sur du platine dans le creuset d'un four Moissan. Avec l'azote chimique et en s'efforçant de ne pas dépasser la température de fusion du platine, les résultats furent négatifs (Recherches inédites de l'auteur).

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avouer le but ; tandis qu'aujourd'hui, il vaudrait mieux nier l'existence de la matière que d'émettre un doute sur son unité.

Il n'y a pas d'autre signification à donner aux remarques de l'illustre chimiste touchant les relations numériques qui relient les poids atomiques entre eux dans une même famille, et qui, espérait-il, devaient expliquer les variations des propriétés des éléments. Vers 1860- 1865, Dumas faisait remarquer que dans la famille de l'oxygène et dans celle du magnésium, les poids atomiques sont des multiples de 8, et que la différence entre les éléments correspondants de ces séries est également 8 :

Oxygène . . 16 Soufre. 32 Sélénium 80 Tellure 128

Magnésium i[\ Calcium 4f> Strontium 88 Baryum i36

DitF. ~8 ■ ~ T ~8

En d'autres termes, dans plusieurs familles, les poids atomiques des éléments se rattachent à l'atome typique a par une formule de la forme P = a -4- nd, où d est multile de l\.

Les corps de la famille du lithium présentent la même particularité :

Lithium a = 7, sodium 28= 7 -h 16, potassium 89 = 7 4- 2 X 16

Dans la famille de l'oxygène, a = 16 et «/ = 16 ou 4^ Dans celle du magnésium . « = 24 et c? ^ r6 » Dans celle du lithium . . a = 7 et 0?= 16 »

La classification de MendéléiefFfit oublier ces résultats à la suite des sanctions brillantes et presque immédiates que lui apportèrent les découvertes de M. Lecoq de Boisbaudran *, bientôt suivies de celles de Glèves, de Marignac, de Nilson ^ et de Winkler.

L'idée de périodicité, antérieurement émise par Chancourtois, ressortait avec force du tableau de Mendéléieff parce que les principaux poids atomiques sur lesquels il basait son système de classification étaient d'ores et déjà définitivement fixés par les travaux de Marignac, de Dumas, par la réforme de Gerhardt et celle de Cannizzaro, et que les nombres ainsi

(i) En l'année 1875.

{2) En l'année 1880.

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obtenus respectaient les analog-ies chimiques, conformément au postulat de Berzelius (Voir p. i5).

Le tableau de Mendeléieft' a réagi à son tour sur le choix des poids atomiques de certains éléments et sur la recherche de certains autres. Outre les exemples cités par M. Ladenburg- ', il est utile d'insister sur les perfectionnements apportés au mode de détermination basé sur celle des densités gazeuses, corrigées suivant les indications fournies par Regnault, Van der Wals, Araagat, et dont le plus bel exemple a été donné par Lord Rayleigh \

En France, M. Leduc ' frappé de l'écart qu'il constatait entre les résultats des analyses en poids et des analyses en volume de Teau, avait conclu à l'existence d'erreurs systématiques dans les experiences.de Dumas, et démontré que le poids atomique de l'Oxygène 0 = i6, par rapport à l'hydrogène H = I, était trop fort, et se réduisait à i5,88.

Il fallait donc corriger tous les poids atomiques et diminuer les valeurs admises dans le rapport complexe i : i 008, ou bien les rapporter à 0 = 16, et admettre pour l'Hydrogène une valeur supérieure à i [H = 1,008 d'après les déterminations de M. Noyés voisines de celles de M. Leduc].

C'est à cette dernière résolution que l'on s'esl arrêté.

D'autre part, les déterminations volumétriques de Lord Rayleigh, de Guye, de D. Berthelot, oscillent autour du nombre i4,oo8 pour l'azote (avec 0 = 16); de sorte que la conclusion de Stas relative à l'inanité de l'hypothèse de Proust se trouve confirmée.

Tel n'est pourtant pas, l'avis de M. Hinrichs * qui a entrepris des recherches de haute précision en se servant exclusivement de vases de platine ou de quartz pour éviter l'attaque du verre ; cependant les déterminations faites avec les mêmes précautions par d'autres chimistes américains : MM. Richards, Morley et Noyés, obligent à une certaine réserve. Il convient d'ailleurs de remarquer que la question de l'unité de la matière ne peut être résolue par la considération d'une com-

(i) Pages 3oi et 3o2.

(ai Lord Rayleigh, Proceedings of t lie Royal Society, 1892.

(3) Leduc. Comptes rendus, t GXIII, p. 71, 12901 186.

(4) True atomîc weighls. Saint-Louis 1891 et Comptes rendus, 1893.

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mune mesure entre les poids atomiques des éléments, attendu que toute détermination absolue est irréalisable si l'on admet la dég^radation des atomes, ou si seulement la stabilité des corps pesés n'est pas infiniment grande. Le raisonnement suivant s'applique à l'un et à l'autre cas :

Considérons, par exemple, l'élément radium. A l'état de bromure, ce métal dégage de l'hélium d'une manière continue, sans qu'on sache ce que devient le brome résultant de l'émission de ce gaz. Que le brome se dégrade suivant une loi différente de celle du radium, ou qu'il reste fixé à l'état de solution solide ou combiné sous forme de bibromure, dans tous les

Ha cas, le rapport des poids-— change à tout moment d'une

manière insensible à la meilleure balance. Si, par suite de ces variations infinitésimales, il est impossible de fixer d'une façon absolue le poids atomique du radium par rapport à celui du brome, la détermination rigoureuse du poids atomique de l'uranium sera a fortiori moins accessible encore aux pesées absolues^ puisque la dégradation de ce métal est infiniment plus lente que celle du radium.

Avant d'aborder les phénomènes de dégradation qui seront décrits avec de plus longs détails au Chapitre X, il nous faut signaler une dernière conséquence très importante du classement périodique de Mendéléieft.

Après sa découverte de l'argon en collaboration avec Lord Rayleigh, Sir W. Ramsay entreprit de rechercher ce gaz dans les minéraux.

On sait comment il retira l'hélium de la clévéite, où il espérait trouver Targon. Ces deux gaz nouveaux étant mono-atomiques. Sir W. Ramsay les considéra comme les premiers termes d'une famille nouvelle qu'il intercala dans le tableau deMendéléieff. Conduit ainsi à soupçonner l'existence de termes supérieurs, il appliqua à l'air liquide les principes de la distillation fractionnée, dans le but d'isoler d'autres gaz. Telle est l'origine de la découverte du néon, du crypton et du xénon *.

Ainsi la classification basée sur la connaissance exacte des poids atomiques, jointe aux méthodes de la Chimie organique,

(i) Congrès de Clermont pour l'avancera, des Se. 1908. — Gonfér. de Sir W. Ramsay.