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péchez contre la logique ; cessez de regarder Tisomorphisme comme une marque certaine de l'analogie chimique ou bien donnez la môme formule à Tacide permanganique et à l'acide perchlorique ; entre ces deux partis, vous êtes libre de choisir, mais vous êtes tenu de faire choix.

Tel est le seul moyen de conviction dont nous disposions pour trancher les discussions que soulève la fixation des formules chimiques ; ce moyen semble bien limité : sa puissance est, en réalité, bien plus grande qu'il ne paraît, tant il est rare qu'un esprit soit pleinement conséquent avec lui-même !

Supposons que, placés en présence de deux composés, tous les chimistes soient d'accord pour décider que ces deux composés sont analogues ou pour déclarer qu'ils ne le sont pas. En résulte-t-il que les nombres proportionnels de tous les corps simples, que les formules chimiques de tous les corps composés soient fixés sans laisser place à une seule divergence .►^ Pas nécessairement, et ici une nouvelle difficulté se présente, qu'il nous faut examiner.

Voici un certain nombre de corps simples qui fournissent des composés dont l'analogie est indubitable. Avec J.-B. Dumas, nous les classons l'un auprès de l'autre dans une même famille naturelle : ce sont, par exemple, le fluor, le chlore, le brome et l'iode. La condition que nous nous sommes imposée, de représenter les composés analogues par des formules analogues, nous fixera les nombres proportionnels du fluor, du brome et de l'iode si nous nous donnons le nombre proportionnel du chlore ; si, par exemple, nous avons pris 35,5 pour nombre pro-

portionnel du chlore, les nombres proportionnels du fluor, du brome et de Tiode, équivalents à 35,5 de chlore, seront 19, 80 et 127.

Voici maintenant une autre famille de corps simples qui donnent naissance à des composés ayaiit entre eux d'étroites analogies : ce sont, par exemple, l'oxygène, le soufre, le sélénium, le tellure. Ici encore, si nous avons adopté pour l'oxygène un certain nombre proportionnel, nous serons obligés d'attribuer au soufre, au sélénium, au tellure des nombres proportionnels bien déterminés, équivalents à celui qui a été pris pour l'oxygène.

Mais le choix de ce nombre proportionnel de l'oxygène est, jusqu'ici, arbitraire. Je puis prendre pour l'oxygène le nombre proportionnel 8 ; alors le soufre, le sélénium, le tellure auront respectivement, pour nombre proportionnel équivalent à celui-là, les nombres i6, 4o, 64; la formule de Teau sera HO ; les acides suif hydrique, sélenhydrique, tellurhydrique s'écriront HS, HSe, HTe. Je puis, au contraire, prendre pour l'oxygène le nombre proportionnel i6; les équivalents respectifs du soufre, du sélénium, du tellure seront alors Sa, 80, 128 ; la formule de l'eau sera WO ; les acides suif hydrique, sélenhydrique, tellurhydrique s'écriront ffS, H^Se, H^Te.

Voilà une indétermination . Peut-on la faire disparaître.^ La convention invoquée jusqu'ici y est impuissante s'il n'existe aucun lien entre la famille du chlore et la famille de l'oxygène ; si l'on ne peut trouver deux composés reconnus comme analogues par tous les chimistes, dont l'un contiendrait du fluor ou du chlore, tandis que l'autre contiendrait, de la même manière, de l'oxygène ou du soufre.

Lorsque la convention dont nous avons fait usage jusqu'ici devient illusoire, parce que les deux corps simples dont on veut comparer les nombres proportionnels ne se rencontrent jamais en deux composés analogues, bon nombre de chimistes font appel à une autre convention, à la Règle d'Avogadro et d'Ampère,

Pour trouver les origines de cette règle essentielle, il est nécessaire de remonter jusqu'aux origines de la chimie moderne. Lavoisier, en effet, a déjà observé (i) que pour produire le mélange tonnant qui forme l'eau, il faut introduire dans une bouteille « une partie du gaz oxygène, et ensuite deux de gaz hydrogène. » — Pourfairela synthèse de Teau, selon la méthode qu'il a employée avec Meusnier(2), (( on doit s'être prémuni d'avance d'une provision suffisante de gaz oxygène bien pur. . . Ori prépare avec le même^oin le double de gaz hydrogène... » En i8o5, Gay Lussac et de Humboldt confirmèrent cette vue, jetée par Lavoisier comme au hasard; ils montrèrent que les volumes d'hydrogène et d'oxygène qui se combinent pour former de l'eau, étant mesurés à la même température et sous la même pression, sont exactement dans le rapport de 2 a I. En 1809, Gay-Lussac (3) étendit cette observation ; il fit voir que lorsqu'on rapporte toutes les mesures à une même température et à une même pression, il existe un rapport simple non seulement entre les volumes de deux gaz qui se combinent, mais encore entre la somme

(i) Lavoisier, Traité élémentaire de Chimie, ■III*^ édition, t. I, p. QÔ,

(2) Lavoisier, Ibid., p. 98.

(3) Gay-LussaCj Mémoires de la Société d'ArcueiU t. I, 1809.

des volumes des gaz qui entrent en combinaison et le volume qu'occupe la combinaison elle-même, prise à Tétat gazeux.

Cette loi est le fondement expérimental de la règle d'Avogadro et d'Ampère.

Nous aurons plus loin à examiner les idées qui ont conduit Avogadro et Ampère à poser cette règle ; pour le moment, nous chercherons à la présenter sous une formef qui soit indépendante de tout système sur la nature de la combinaison chimique ; et c'est à quoi nous parviendrons, croyons-nous, en la présentant sous la forme suivante :

Supposons que Ton ait pris pour nombres proportionnels de rhydrogène, de l'azote, de l'oxygène, les nombres I, i4 et i6; la formule de Tacide nitrique est alors AzO^H, Cette formule peut, si Ton veut, s'interpréter de la manière suivante : En combinant i4 grammes d'azote, 3 X i6 = /48 grammes d'oxygène et i gramme d'hydrogène, on obtient i4 -h- 48 H- i = 63 grammes d'acide nitrique ; on dit alors que 63 grammes est la masse moléculaire de l'acide nitrique. D'une manière générale, si l'on remplace le nombre proportionnel de chacun des éléments d'un corps composé par un nombre égal de grammes ; si l'on multiplie ce nombre de grammes par l'entier qui. dans la formule du composé, sert d'exposant au symbole du même élément ; si enfin on ajoute ensemble tous les produits ainsi obtenus, on obtient un nombre de grammes qui est la masse moléculaire du composé considéré. Sans nous attarder aux idées qui ont conduit à choisir ce mot, idées que nous retrouvons plus loin, nous le prendrons en ce moment comme une simple notation.

Considérons divers composés que les chimistes s'accordent à regarder comme analogues entre eux, par exemple Tacide chlorhydrique, l'acide bromhydrique, l'acide iodhydrique ; prenons, de chacun d'eux, une masse égale à sa masse moléculaire : 36,5 grammes d'acide chlorhydrique, 8i grammes d'acide bromhydrique, 128 grammes d'acide iodhydrique ; supposons enfin — ce qui a lieu pour les

corps que nous venons de citer que ces composés

puissent, sans se résoudre en leurs éléments, être volatilisés et amenés au voisinage de cet état que les physiciens nomment Vétat gazeux parfait ; nous constaterons qu'à une même température et sous une même pression ces diverses masses gazeuses occupent le même volume. En sorte qu'au lieu de se servir de l'analogie chimique pour établir une dépendance entre les formules de l'acide chlorhydrique, de l'acide bromhydrique et de l'acide iodhydrique, on aurait pu leur donner des formules telles que les masses moléculaires de ces divers gaz occupent le même volume dans les mêmes conditions de température et de pression.

Mais ce critérium offre l'avantage de pouvoir encore s'appliquer à des composés qui n'ont entre eux aucune analogie chimique. L'eau et l'acide chlorhydrique, par exemple, ne sont pas des composés analogues ; mais on peut leur attribuer des formules telles qu'à l'état gazeux parfait, la masse moléculaire de l'eau et la masse moléculaire de l'acide chlorhydrique occupent le même volume lorsqu'on les porte à la même température et qu'on les soumet à la même pression ; dès lors, si l'on a attribué au chlore le nombre proportionnel 35,5 et, partant, à

l'acide chlorhydrique la formule HCl, Teau devra être représentée par le symbole H^O et loxygène aura forcément 16 pour nombre proportionnel.

Nous venons, dans un cas particulier, d'appliquer la règle d'Avogadro et d'Ampère qui s'énoncera, en général, de la manière suivante :

On fixera la formule chimique des divers corps composés de telle façon que les masses moléculaires de ces corps, amenées à l'état gazeux parfait, occupent toutes le même volume dans les mêmes conditions de température et de pression.

Cette règle, il est vrai, ne s'applique pas à tous les composés, mais seulement aux composés gazeux et encore, partTji ceux-ci, à ceux qui peuvent être amenés sans décomposition au voisinage de l'état parfait ; malgré cette restriction, les composés auxquels elle s'applique sont assez nombreux pour que l'on puisse établir des sortes de ponts entre les diverses familles de corps simples et trancher la plupart des cas litigieux que présente la fixation des nombres proportionnels équivalents.

Ce résultat, toutefois, ne peut être obtenu que si tous les chimistes reconnaissent la règle d'Avogadro et d'Ampère ; or cette règle a le caractère d'une simple convention ; sans pécher contre la logique, on peut l'accepter ou la rejeter.

Des Ecoles chimiques, les unes prirent le premier parti, les autres le second ; la règle d'Avogadro et d'Ampère, au lieu de rétablir l'accord entre les diverses notations chimiques, devint l'objet de controverses ardentes, à peine éteintes aujourd'hui.

Il semble, dès lors, indiqué de revenir à la seule convention admise par tous les chimistes, à celle que Laurent a formellement énoncée, et de rechercher si cette règle ne suffirait pas à fixer les nombres proportionnels. Parmi les corps simples, on peut, comme Dumas Ta montré le premier, former des groupements naturels, des familles ; les corps qui composent un même groupement donnent naissance à de nombreuses combinaisons qui présentent entre elles d'étroites analogies, en sorte qu'au seiri d'une même famille, la convention de Laurent s'applique sans peine. Mais, entre corps simples appartenant à deux familles difierentes, n'existerait-il pas des liens d'analogie, à la vérité moins nombreux et plus déliés, reconnus cependant par tous les chimistes et permettant d'établir une équivalence entre les nombres proportionnels des corps de la première famille et les nombres proportionnels des corps de la seconde famille ? Il suffirait, à la rigueur, que l'on pût trouver deux composés analogues dont l'un renfermerait un corps de la première famille, remplacé, dans l'autre, par un corps de la seconde famille. Dans la recherche de ces analogies capables, de relier entre eux les corps de deux familles différentes, le chimiste est singulièrement aidé par une loi découverte en 1819 par Mitscherlich, la loi de Ylsomorphisme.

Le phosphate et l'arséniate d'une même base présentent entre eux, la plupart du temps, les analogies chimiques les plus nettes, les moins contestables. Or, ces deux sels cristallisent exactement sous la même forme. Non seulement une dissolution de phosphate et une dissolution d'arséniate laissent déposer des cristaux de même

FOnMLLE CHIMIQUE BRUTE ET MASSES ÉQUIVALE.\TES 89

forme, mais encore si Ton mélange les deux dissolutions, on obtiendra des cristaux où Tarséniate et le phosphate sont intimement mêlés, sans aucune proportion définie, et ces cristaux mixtes auront même forme que les cristaux purs d'arséniate ou de phosphate. Ce sont ces propriétés remarquables que Ton entend énoncer en disant que Tarséniate et le phosphate d'une même base sont isomorphes.

L'isomorphisme n'est pas particulier aux arséniates et aux phosphates; Mitscherlich Ta retrouvé dans divers groupes formés par des combinaisons qui présentent entre elles d'étroites analogies. Ainsi leâ sulfates de la série magnésienne, en s'hydratant d'une manière analogue, fournissent des cristaux isomorphes.

Ces observations conduisaient à énoncer la règle suivante : Toutes les fois que des combinaisons fournissent des cristaux isomorphes, elles sont chimiquement analogues^ et, partant, doivent être représentées par la même formule»

Les travaux de Mitscherlich et de ses successeurs n'ont cessé d'apporter à cette loi d'éclatantes confirmations ; toutes les fois qu'entre deux combinaisons on voit apparaître le caractère de l'isophormisme, on reconnaît que c(3s deux combinaisons présentent, au point de vue chimique, la plus grande ressemblance. Aussi l'isomorphisme est-il regardé par toiis les chimistes comme une des marques les plus sûres auxquelles on puisse se fier pour reconnaître l'analogie chimique.

Dès i8îiC, Berzelius en fait usage pour réviser et modifier le système de nombres proportionnels qu'il avait proposé en 1 8 1 2 .

En i8i3, il donnait à Tanhydride sulfurique la for^ mule SO^ et à T anhydride chromique la formule CrO^ ; mais les chromâtes sont isomorphes des sulfates correspondants et offrent avec eux d'étroites analogies ; l'anhydride chromique doit donc prendre urte formule semblable à celle de l'acide sulfurique et s'écrire CrO^. Dès lors, l'oxyde de chrome doit s'écrire Cr^O^ et, en raison de l'isomorphisme de l'alun de chrome avec l'alun ordinaire et l'alun de fer, l'alumine et peroxyde de fer doivent s'écrire APO^, Fe^O^. C'est ainsi que les sesquioxydes conquirent droit de cité en chimie.

Plus tard, Regnault (i) montrait comment l'isomorphisme de certains composés permettait de résoudre certains cas litigieux que présente la détermination des nombres proportionnels.

Tous les chimistes s'accordaient à donner au sousoxyde de cuivre la formule Cu^O et au sulfure correspondant la formule Cu^S. Mais les uns écrivaient les formules AgO, AgS pour l'oxyde et le sulfure d'argent, tandis que les autres leur attribuaient les formules Ag^O, Ag^S. (( Le sulfure d'argent naturel, dit Regnault, est isomorphe avec le sous-sulfure de cuivre naturel Gu^S ; ces deux sulfures paraissent pouvoir se remplacer en toute proportion, par exemple dans le fahlerz. Nous avons dit que cet isomorphisme n'existait qu'entre des corps présentant les mêmes formules chimiques, et nous nous sommes fréquemment appuyés sur cette loi pour établir les équivalents • des corps simples. Mais le sulfure d'argent présenterait

(i) Regnault, Cours élémentaire de Chimie, 2^ édition, t. II, p. 346.

une exception si nous écrivions sa formule AgS. Cette considération a déterminé plusieurs chimistes à donner au sulfure d'argent la formule Ag^S, celle Ag^O à notre protoxyde d'argent. Cette manière de voir est confirmée par plusieurs autres circonstances... Mais si l'on écrit la formule du sulfure d'argent Ag^S et, par conséquent, celle denotreprotoxyde d'argent Ag^O, il faut écrire la formule de la soude Na^O et non pas NaO, car nous avons vu que le sulfate d'argent était isomorphe avec le sulfate de soude ' anhydre. Les sels de potasse et de lithine étant isomorphes avec les sels correspondants de soude, lorsqu'ils renferment les mêmes quantités d'eau de cristallisation, il faudra formuler la potasse K^O et la lithine Li^O, etc. »

Des considérations de ce genre permettent de relier entre eux par des relations d'équivalence les nombres proportionnels de la plupart des corps simples.

Tous les chimistes s'accordent à attribuer à l'acide chlorhydrique la formule HCl ; le nombre proportionnel de l'hydrogène ayant été pris arbitrairement égal à l'unité, le nombre proportionnel du chlore se trouve fixé, et égal à 35,5 ; par là même se trouvent fixés les nombres proportionnels des corps de la famille du chlore : fluor, brome, iode.

Depuis longtemps, des chimistes avaient signalé l'analogie qui existe entre les composés oxygénés du chlore et les composés oxygénés de l'azote, particulièrement entre les chlorates et les nitrates ; en démontrant que ces sels sont isomorphes. Mallard a mis cette analogie hors de contestation ; or cette analogie fixe le nombre proportionnel de l'azote, qui devient égal à i4, et, par cet in ter-

médiaireT les nombres proportionnels des corps de la famille de Tazote : phosphore, arsenic, antimoine, bismuth.

Entre chacune des deux familles précédentes de corps simples et les corps de la famille de Toxyène, on peut trouver des analogies.

Les fluoxytungstates, les fluoxyniobatesi offrent d'étroites analogies avec les fluotungstates et les fluoniobates ; Marignac a prouvé que tous ces sels sont isomor- phes entre eux. Par là, une relation d'équivalence est étabhe entre le nombre proportionnel du fluor et le nombre proportionnel de Toxygène ; ce dernier prend forcément la valeur i6, ce qui donne aux nombres équivalents du soufre, du sélénium, du tellure les valeurs 32, 80, 128.

D'autre part, le sulfoarséniure de cobalt (cobaltine), le sulfoarséniure de nickel (gersdorflîte), le sulfo-antimoniure de nickel (ulmannite) ressemblent a s'y méprendre au sulfure de fer (pyrite) et au sulfure de manganèse (haùerite). De nombreux phénomènes d'isomorphisme, objets des études de Retgers, se manifestent en cette série de composés. De là une équivalence entre les nombres proportionnels de l'arsenic et de l'antimoine, d'une part, et le nombre proportionnel du soufre, d'autre part ; à ce dernier convient la valeur 82, déjà trouvée par une autre voie.

Ge ne sont pas seulement les diverses familles de métalloïdes que l'on peut ainsi relier les unes aux autres ; on peut également passer des métalloïdes aux métaux.

L'analogie, accompagnée d'isomorphisme, des per-

chlorates et des permanganates, fixe Téquivalent du manganèse; l'analogie, accompagnée d'isomorphisme, des sulfates et des chromâtes, fixe Téquivalent du chrome.

Du manganèse, du chrome, on peut, suivant la voie déjà tracée par Berzelius, passer au fer ; le fer se relie au nickel, au cobalt, au magnésium, au calcium ; du calcium, par rintermédiaire du baryum, on passe au plomb. Entre le sulfate de fer et les sulfates de cuivre se produisent des faits d'isomorphisme ; d'ailleurs, nous avons vu avec Regnault comment on pouvait passer du cuivre à l'argent et de l'argent aux métaux alcalins. Une foule d'équivalents se trouvent ainsi reliés, d'une manière rationnelle, aux deux nombres proportionnels de l'hydrogène et du chlore.

Est-ce à dire que tous ces corps se trouveront saisis dans ce réseau d'analogies, tissu par l'isomorphisme, dont nous venons de décrire quelques mailles ? Les faits chimiques connus jusqu'ici ne permettent point de le serrer tellement qu'il ne laisse échapper quelques groupes de corps. Pour relier la famille du carbone aux autres familles de métalloïdes, nous trouvons seulement lequasiisomorphismc du nitrate de sodium et du carbonate de calciurii, indice, entre ces corps, d'une analogie presque efl'acée ; le mercure, dont les sels ne sont isomorphes avec aucun autre composé, demeure isolé parmi les métaux.

Mais la règle d'Avogadro et d'Ampère, si vivement contestée, prend, par cette analyse minutieuse d'analogies chimiques, une singulière autorité ; tous les litiges, en effet, qui ont été tranchés par la loi de l'iso-

morphisme, Tont été dans le même sens que si l'on eût appliqué cette règle ; confirmée maintenant par un nombre immense d'exemples, elle s'impose à tous les chimistes sensés ; il serait puéril de n'en pas faire usage pour résoudre les quelques cas douteux que peut encore offrir la détermination des nombres proportionnels équivalents entre eux. Le tableau de ces nombres se trouve ainsi définitivement arrêté ; sous le nom de tableau des poids atomiques des éléments, il est inscrit aujourd'hui en tête de tous les traités de Chimie.