Comptes rendus de l'Académie des Sciences, 21 mai
d'une lampe entre 50 et 100 degrés, ils émettent une odeur beaucoup plus forte qu'à la température ordinaire, mais qui finit par disparaître, si on chauffe le métal pendant une heure. En le laissant refroidir et en le réchauffant, l'odeur est très faible. Le métal semble avoir perdu une provision de quelque chose qu'il reprendrait au bout de deux à trois heures de repos. Si on le chauffe alors de nouveau, l'odeur reparait. Ces phénomènes ressemblent singulièrement aux émissions radio-actives que nous avons obtenues en chauffant les métaux à une taible température.
L'odorat n'est pas le seul moyen de constater la divisibilité de la matière ; certains organismes inférieurs constituent également de précieux réactifs. D'après les anciennes expériences de Nœgeli, reprises récemment par Moore, il suflit de traces invraisemblablement petites de cuivre dans une solution pour y faire périr les algues et les bactéries qu'elle contient. Une dose d'un millionième suffit. Cela signifie que, si on fait dissoudre un milligramme — moins que la tête d'une très petite épingle — dans une quantité de liquide représentant 10 barriques contenant chacune 1 hectolitre d'eau, les organismes inférieurs sont tués. On peut étendre davantage ces solutions, de façon, par exemple, à leur' faire contenir 500 fois moins de cuivre, et elles exercent encore de l'action sur les racines de blé. A quelle limite pourrait-on s'arrêter dans ces dissolutions ? Quelques pièces de cuivre placées cinq minutes dans l'eau y abandonnent assez de cuivre pour produire les effets indiqués plus haut et tuer les bacilles de la fièvre typhoïde. Les faits de cet ordre pourront trouver en thérapeutique d'utiles applications et expliquent l'action d'eaux minérales ne renfermant que des traces insignifiantes de substances.
Toutes les expériences précédentes nous donnent une idée de l'immensité du nombre de particules contenues dans une minime quantité de ma-
tière* et donnent la preuve expérimentale de son extrême divisibilité.
Il est d'ailleurs possible de préciser par des chiffres le nombre d'éléments qu'elle -contient. D'après diverses recherches, 1 millimètre cube d'hydrogène renfermerait 36 millions de milliards de molécules. C'est un chiffre dont on ne comprendra la grandeur qu'en le transformant en unités faciles à interpréter. On aura une idée de son énormité en recherchant quelle serait la dimension d'un réservoir nécessaire pour contenir un nombre égal de grains de sable cubiques ayant chacun 1 millimètre de côté. Ces 36 millions de milliards de grains de sable ne pourraient être enfermés que dans un réservoir dont la base aurait 100 mètres sur chacune de ses faces et une hauteur de 3.600 mètres. Il faudrait rendre ce dernier chiffre beaucoup plus considérable encore, si on voulait représenter la quantité de particules que donnerait 1 millimètre cube d'hydrogène par la dissociation de ses atomes.
i 4. — LES FORCES QUI MAINTIENNENT LES EDIFICES MOLÉCULAIRES.
Nous avons vu que la matière est constituée par la réunion d'éléments de structure très compliquée nommés molécules et atomes. On est obligé d'ad-
1. Des considérations diverses antérieures, d'ailleurs, aux théories actuelles avaient conduit depuis longtemps à donner aux molécules des corps une extrême petitesse. On a calculé qu'il fallait 6 à 700 millions de bactéries pour faire le poids de 1 milligramme. Certaines de ces bactéries donnent naissance en 24 heures à 16 millions d'individus. Le professeur Mackendrick fait remarquer qu'un germe organique contient nécessairement un nombre immense de molécules puisqu'il doit renfermer les caractéristiques héréditaires d'une longue série d'ancêtres. Il cite des spores ayant 1/20.000' de millimètre au-dessous desquels il y en a proba blement que nous ne voyons pas comme le prouverait l'action de solutions filtrées où le microscope ne découvre rien. Suivant Wismann un corpuscule du sang dont la dimension est d'environ 7 millièmes de millimètre, contiendrait 3 milliards 625 millions de particules. La tête d'un spermatozoïde saffisante pour la fécondation d'un œuf et ayant un diamètre de 1/20' de millin'ètre, contiendrait 25 milliards de « molécules organiques » composées chacune de plusieurs atomes.
mettre que ces éléments ne se touchent pas, car, autrement, les corps ne pourraient ni se dilater, ni se contracter, ni changer d'état. Il a fallu également les supposer animés de mouvements giratoires permanents. Les variations de ces mouvements peuvent seuls expliquer, en effet, les absorptions et les dépenses d'énergie constatées dans l'édification et la destruction des composés chimiques.
Nous devons donc nous représenter un corps quelconque, un bloc d'acier ou un fragment rigide de rocher, comme formé d'éléments isolés en mouvement et sans contact entre eux. Les atomes dont chaque molécule est composée contiennent eux-mêmes des milliers d'éléments décrivant autour d'un ou plusieurs centres des courbes aussi régulières que celles des astres.
Quelles sont les forces qui maintiennent en présence les particules dont est formée la matière et l'empêchent de tomber en poussière?
L'exislence de ces forces est évidente, mais leur nature reste inconnue. Les noms de cohésion et d'affinités, par lesquels on les désigne, ne nous apprennent rien. L'observation révèle seulement que les éléments de la matière exercent des attractions et des répulsions. Nous pouvons toutefois ajouter à cette brève constatation que l'atome constituant un énorme réservoir de forces, il peut être admis, je l'ai fait remarquer déjà, que la cohésion et l'affinité sont des manifestations de l'énergie intra-atomique.
La stabilité des édifices moléculaires reliés par la cohésion est généralement assez grande, pas assez cependant pour que la chimie ne puisse la modifier ou la détruire par divers moyens, la chaleur notamment. Il est facile de liquéfier les corps, les réduire en vapeurs, les décomposer. La stabilité des édifices atomiques, est au contraire si grande qu'on se croyait fondé à déclarer, après des expériences séculaires, l'atome inaltérable et indestructible.
La cohésion maintient les éléments des corps en
présence. Elle se manifeste par des actions attractives et répulsives qu'exercent les molécules les unes sur les autres. On conçoit aisément que les forces attractives puissent, comme l'a supposé lord Kelvin, se changer en forces répulsives lorsque les atomes sont trop rapprochés par suite delà compression qu'ils exercent alors les uns sur les autres.
La grandeur des forces produisant la cohésion se mesure par l'effort dépensé pour déformer un corps. Il reprend son état primitif quand on cesse d'agir sur lui, ce qui prouve l'existence de forces attractives au sein de la matière. Il résiste, si on tente de le comprimer, ce qui indique l'existence de forces de répulsion lorsque les molécules se rapprochent au delà d'une certaine limite.
Les attractions et répulsions par lesquelles se manifeste la cohésion sont intenses, mais leur rayon d'activité demeure extrêmement restreint. Elles sont sans action à une petite distance. Il suffit pour les annuler d'écarter un peu les molécules des corps par la chaleur. La force de cohésion étant abolie, le corps le plus rigide est aussitôt transformé en liquide ou en vapeur.
En dehors des attractions et répulsions agissant entre les particules d'un même corps, il en est d'autres variant suivant ces corps. On les désigne sous le terme général d'affinité. Elles déterminent la plupart des réactions chimiques.
Les attractions et répulsions résultant de l'affinité engagent les atomes dans des combinaisons ou permettent de les en séparer. Les réactions chimiques ne sont que des destructions et des rétablissements d'équilibre dus aux affinités des corps en présence. Les effets des explosifs montrent la puissance des actions que l'affinité arrive à produire quand certains équilibres sont troublés.
C'est de la façon dont l'énergie d'affinité groupe les atomes que résultent les édifices moléculaires. Ils peuvent être très instables et alors le moindre
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excitant, un choc ou même le frottement d'une barbe de plume, suffisent à les détruire. Tels le fulminate de mercure, l'iodure d'azote et divers explosifs. L'édifice peut être, au contraire, si solide qu'il est difficilement destructible. Tels certains composés organiques d'arsenic, comme le cacodylate de soude, où la molécule demeure si stable qu'aucun réactif ne peut révéler la présence de la quantité pourtant énorme d'arsenic qu'elle contient. L'eau régale, l'acide nitrique fumant, l'acide chromique sont sans action sur cet édifice moléculaire: c'est une forteresse solidement construite.
§ 5. - ATTRACTIONS ET REPULSIONS DES MOLECULES
