ENTIERS

Par exemple, à l'hydrogène, à l'oxygène, à l'azote, au chlore,... on peut faire correspondre les nombres proportionnels I ; i6 ; i/i ; 35, 5. Lorsque l'azote se combine à l'oxygène pour former les divers oxydes d'azote que la chimie a découverts, les masses d'azote et d'oxygène qui s'unissent sont entre elles comme Xx i^j et p- x; i6, X étant égal à i ou à 2 et jut. à l'un des nombres i, 2, 3, 4, 5, 7. Lorsque l'azote se combine à l'hydrogène, les masses de ces deux corps qui s'unissent pour former de l'ammoniaque sont entre elles comme i4 et 3 X i. Lorsque l'oxygène se combine à l'hydrogène pour former de l'eau, les masses des deux gaz réagissants sont entre elles comme 16 et 2 X i. Dans l'acide chlorhydrique, les

(i) On trouvera cette histoire dans Ad. Wurtz. La Théorie alomique ; ce livre et la préface que Wûrtz a mise en tète du Dictionnaire de Chimie doivent être lus par tous ceux qu'intéresse l'histoire des doctrines chimiques.

masses d'hydrogène et de chlore sont entre elles comme I et 35,5. Dans les combinaisons oxygénées du chlore, les masses de chlore et d'oxygène sont entre elles comme A X 35, 5 et fx X i6, À étant égal à i ou à 2 et fx à l'un des nombres i, 2, 3, 4» 5, 7.

Dalton et ses contemporains ne se fussent pas contentés d'introduire dans l'énoncé de la loi précédente les mots nombres entiers ; ils eussent dit nombres entiers simples; mais cette restriction, exacte au début de la chimie, l'est devenue de moins en moins au fur et à mesure que la chimie a étendu ses recherches; en .particulier, les progrès de la chimie organique ont conduit, dans bien des cas, à attribuer aux nombres entiers ).,p, v,... dé grandes valeurs ; le caractère de simplicité qui leur avait tout d'abord été attribué a disparu ; comment, par exemple, le retrouver dans la formule d'une pàrafErîe, où les masses de carbone et d'hydrogène combinées sont entre elles comme 1 fois le nombre proportionnel du carbone et fz fois le nombre proportionnel de l'hydrogène, et où a, [i ont les valeurs suivantes : X=27, fjL=:56?

La loi que nous avons énoncée est le fondement sur lequel repose l'emploi de \à formule chimique.

Au lieu d'écrire constamment le nombre proportionnel de chaque corps simple, on le représente par une lettre ou un symbole. Ainsi la lettre H représente le nombre proportionnel i de l'hydrogène, la lettre O le nombre proportionnel 16 de l'oxygène, le symbole Cl le nombre proportionnel 35,5 du chlore » Un tableau, placé au début des traités de chimie, fait connaître le nombre que représente chacun de ces symboles et le corps simple auquel

FORMULE CHIMIQUE BRUTE ET MASSES ÉQUIVALENTES ^b

il se rapporte ; on lit, par exemple, dans ce tableau :

Hydrogène, Oxygène.

Soufre.

Azote.

Chlore. .

Az = i4,

Cl = 35,5.

Ce tableau constitué, supposons que nous voulions représenter la composition d'un corps quelconque, par exemple d'un corps formé d'azote, d'oxygène et d'hydrogène. Les masses d'azote, d'oxygène, d'hydrogène que contient ce corps seront entre elles commeXx i4, /zX i6, V X I , X, p., » étant trois nombres entiers. Alors, nous attribuerons à ce corps le symbole Az^ 0'^ H^» qui sera sa formule chimique. Ainsi l'acide nitrique s'obtient en combinant l'azote, l'oxygène, l'hydrogène dans le rapport des nombres, i4,48 = 3Xi6eti; dès lors, l'acide nitrique aura pour formule chimique AzO^II.

La formule d'un composé est-elle déterminée absolument et sans aucune équivoque lorsqu'on connaît, d'une part, la composition de ce corps et, d'autre part, les nombres proportionnels des éléments qu'il renferme ? Assurément non.

Par exemple, au lieu de dire que les masses d'azote, d'oxygène, d'hydrogène que renferme l'acide nitrique sont entre elles comme i4,3 X i8 et i, nous pouvons dire' qu'elles sont entre elles comme 2 Xi4,6xi6 et2X i» cas auquel la formule de l'acide nitrique sera AzWIP ; nous pouvons encore dire qu'elles sont entre elles comme 3 X 1 4 , 9 X 1 6 et 3 X I , cas auquel la formule de l'acide nitrique sera Az^O^IP.

-c. hf, l.\ l:(:t ''I-' Tl'i\ CIIIVIQVB A VOS JOURS

\iti*'i. »""» ch'ifi'jer les nomhres proportionnels qui corrfxMiiiilciit niLr lUrert corps simples, on peut faire corresi^mifre à un nv'me composé plusieurs formules différentes ; ehnrunc 'le ces Jormules se lire de la plus simple d'entre elles en mulItpUnnl pnr un même nombre les chiffres qui ftnuri'nf en exposants dans celle-ci.

Mais il y a plus. Le nombre proporlîonnel d'un corps Himplc n'rsl point déterminé absolument et sans équivoque. Au lieu de prendre pour nombre proportionnel de ^ox^f^^^c le nombre 16, nous pourrons adopter le nombre S. Nous pourrons, avec ce nouveau nombre, aussi bien i|u*avec le premier, écrire les formules chimiques des corps qui rcnfcrmcnlde l'oxygène; seulement, ces formules ne seront plus les mêmes. Les masses d'aïote, d oxygène, d'hydrogène que renferme Vacide nitrique sont entre elles comme 1 '1, 6x8 cl 1 ; la formule nouvelle de l'acide nitricpic sera alors A/O' Il . Nous pourrons également prendre le nombre ."t:* pour nombre proportionnel de 1 oxygène; les masses d'azote, d'oxveène et d"b\drogène contenues dans l'acide nitrique étant entre elles comme sXii. .'i X -^5 et a X 1 . nous devrons donner à l'acide nitrique la formule A"()^H".

Ain>i. on j,rul renii.l.i'-" 1 n,;-,- h-uporlionn'-i -te rfiai/iif rnrps sitm.l- •. ■■ n — ■ ■■""« m »if<^-

tijtlimil nu n. i'--:^/.. ■ ■ '■■ *■•■ ■■ ■ ■'■ — .-'ifrT.

snllir

ir.„„„b„,,r.> euu la (ijriuule

FORMULE CIIÎMIQUE BliUTE ET MASSES ÉQUIVALENTES 77

ffO, tandis que ceux qui adoptent le nombre 8 pour nombre proportionnel de Toxygène écriront la formule de Teau HO ou ff 0^ ; tandis que cette dernière formule représentera, pour les premiers chimistes, Teau oxygénée.

Pour éviter cette confusion, il est nécessaire d'introduire dans la notation chimique une nouvelle convention. Cette convention, tous les chimistes l'ont implicitement admise et usitée ; mais Laurent semble être le premier qui Fait explicitement formulée (i).

Voici cette convention : On choisira les nombres proportionnels des divers corps simples de manière que les composés chimiques analogues soient représentés par des formules analogues.

Un exemple va nous montrer immédiatement comment cette convention permet de restreindre l'indétermination de la notation chimique.

Le nombre proportionnel de l'hydrogène étant supposé égal à I , quel nombre proportionnel prendrons-nous pour le soufre? Le soufre admet pour nombre proportionnèU'un quelconque des nombres 8, i6, 32, 48, 64... A chacun de ces nombres correspond, pour l'acide suif hydrique, une formule différente : HS^, HS, H^S, IPS, H^S... Si nous n'invoquons pas la convention précédente, notre choix demeure libre entre ces diCFérentes formules ; mais si nous acceptons la convention précédente, une règle lui est aussitôt imposée: L'acide suif hydrique est analogue à l'eau ; nous devons lui donner une formule semblable à celle de l'eau.

(i) Laurent, Méthode de Chimie, pp. 3, lO, i6. Paris, i854.

Si nous avons adopté pour Toxygène le nombre proportionnel 8, nous avons donné à l'eau la formule HO ; il nous faut alors donner à Tacide sulfhydrique la formule HS et attribuer au soufre le nombre proportionnel i6. Si nous avons adopté pour l'oxygène le nombre proportionnel i6, nous avons donné à Teau la formule ffO ; il nous faut alors donner à Tacide sulfhydrique la formule ff S et attribuer au soufre le nombre proportionnel 32.

Ainsi, de ce fait que Toxygène et le soufre, en s'unissant a Thydrogène, donnent naissance à des composés analogues, il résulte que les nombres proportionnels de ces deux corps ne peuvent être choisis arbitrairement; lorsqu'on a choisi le nombre proportionnel de l'un, on a, par cela même, fixé le nombre proportionnel de l'autre. C'est une conclusion que nous pouvons généraliser en disant :

Lorsque deux corps simples peuvent, en s' unissant à un même troisième corps, donner naissance à deux composés analogues entre eux, si Von a fixé le nombre proportionnel de Vun de ces corps simples, le nombre proportionnel de Vautre se trouve, par là même, fixé sans ambiguïté.

Ces deux nombres proportionnels, ainsi liés l'un à l'autre, sont dits équivalents entre eux; ainsi le nombre 8 pour l'oxygène et le nombre i6 pour le soufre sont des nombres proportionnels équivalents pour l'oxygène et pour le soufre; il en est de même du nombre- 1 6 pour l'oxygène et du nombre 32 pour le soufre.

La convention que nous avons formulée va-t-elle nous permettre de bannir toute ambiguïté de la notation chimiques^ Va-t-elle nous conduire à adopter un système

unique de nombres proportionnels, tous équivalents entre eux ? Va-t-elle assurer la concordance des symboles employés par les divers chimistes ?

Cet accord se heurte à une première difficulté. Pour qu'il puisse résulter de la convention précédente, il faut d'abord que tous les chimistes s'entendent pour regarder comme analogues entre eux les mêmes composés chimiques. Or, cette entente n'a rien de nécessaire.

Tous les géomètres sont d'accord pour regarder tous les angles droits comme égaux entre eux, ou pour déclarer que d'un point pris hors d'une droite on ne peut abaisser qu'une perpendiculaire sur cette droite ; et cet accord est nécessaire; en effet, on a défini sans ambiguïté ce que c'était qu'un angle droit, ce que c'était qu'une perpendiculaire ; de ces défini lions il résulte , par une déduction logique, que tous les angles droits sont égaux, que d'un point on ne peut abaisser qu'une perpendiculaire sur une droite ; en sorte que si quelqu'un s'avisait de nier l'une ou l'autre de ces propositions, on pourrait, par une suite de syllogismes en bonne et due forme, l'acculer à une contradiction.

Au contraire, mis en présence de deux chimistes dont l'un affirme l'analogie de deux corps et dont l'autre la nie, je n'ai pas le droit de dire, à l'un : ce que vous dites est certain, et à l'autre: ce que vous soutenez est absurde. Mon jugement sur le différend qui les partage ne peut pas être raisonnablement formulé en termes aussi rigoureux. Je puis seulement dire à l'un : j'approuve votre opinion ; à l'autre : je ne suis pas de votre sentiment.

En effet, les composés qu'il s'agit de comparer ne sont point, comme les figures dont traite la géométrie, des

8o DE LA RÉVOLUTION CHIMIQUE A NOS JOURS

êtres de raison, des abstractions que notre esprit combine au moyen d'autres abstractions et qu'il peut définir d'une manière adéquate en disant de quelle manière il les a composées. Ce sont des abstractions, il est vrai ; car lorsqu'un chimiste parle de l'eau ou de l'acide suif hydrique, il n'entend parler d'aucune masse d'eau particulière, d'aucune masse d'acide sulfhydrique particulière. Mais, tirées de l'observation des corps concrets et particuliers par une généralisation intuitive, ces abstractions ne peuvent être définies. On ne peut pas plus définir more geometrico ce qu'on entend par eau ou acide sulfhydrique que ce qu'on entend par cheval ou par grenouille. Ces notions sont susceptibles de description, mais non de définition.

De même, la notion d'analogie découle d'une intuition inanalysable ; c'est une de ces notions indéfinissables que Pascal aurait rattachées a l'esprit de finesse et non à l'esprit géométrique ; auxquelles, cependant, il faut bien accorder une a aleur scientifique sous peine de refuser le nom de science à des études telles que l'anatomie comparée. Il est impossible de marquer avec une précision qui exclut toute ambiguïté les caractères auxquels on reconnaît que deux corps sont ou ne sont pas analogues. En l'absence de toute définition, je manque de base pour construire un raisonnement propre à convaincre celui qui nie une analogie que j'admets ou qui admet une analogie que je nie ; en l'absence de toute définition, l'appréciation de l'analogie chimique demeure relative, personnelle, variable d'un chimiste à l'autre, d'une Ecole à l'autre.

Assurément, il est des analogies si frappantes qu'aucun

FORMULE CHIMIQUE BRUTE ET MASSES ÉQUIVALENTES 8i

chimiste sensé ne saurait les méconnaître ; il est des corps qui présentent de telles similitudes que personne n'hésitera à les rapprocher. Qui donc, par exemple, aurait l'idée de séparer les uns des autres les acides sulfhydrique, sélenhydrique et tellurhydrique ? ou bien encore les acides chlorhydrique, bromhydrique et iodhydrique ?

Maisiln'en est pas toujours ainsi. Un chimiste pourra, avec Dumas, trouver une certaine analogie entre l'acide sulfhydrique et l'acide chlorhydrique ; s'il a donné à l'acide chlorhydrique la formule HCl, il devra donner à l'acide sulfhydrique la formule HS. Un autre pourra nier l'analogie de ces deux acides et, tout en conservant pour l'acide chlorhydrique la formule HCl, attribuer à l'acide sulfliydrique une autre formule, ffS par exemple. Encore une fois, la logique ne nous donnera aucun moyen de couper court à leur querelle.

Toutefois, si la logique est impuissante à contraindre deux chimistes de se mettre d'accord sur les caractères de l'analogie chimique, elle oblige au moins un chimiste à être d'accord avec lui-même au sujet de ces caractères.

Supposons, par exemple, qu'un chimiste ait énoncé, au début d'un traité, la règle suivante : Nous regarderons comme analogues des composés qui formeront des cristaux isomorphes. Le voilà obligé de regarder comme analogues les permanganates et les perchlorates, qui sont isomorphes ; de donner la même formule à l'acide perchlorique et à l'acide permanganique. Que si, après cela, au cours de son traité, nous le voyons donner à l'acide permanganique la formule Mn^O^et à l'acide perchlorique la formule ClO^, nous sommes en droit de lui dire ; Vous