Loco citato

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substances, ne doivent-ils pas disparaître, si cette condition est réalisée : le plein absolu?

Tel est notre sentiment et il nous paratt même que cette substance des atomes doit être identique à la substance environnante de l'éther. Elle est aussi absolument dense. Or, deux portions d'espace absolument vides ne diffèrent en rien; est-on sûr qu'elles puissent offrir plus de différence étant absolument pleines?

Mais alors comment les atomes se distingueront-ils de l'éther environnant? Par la forme qu'ils possèdent et probablement aussi par leurs mouvements vibratoires et les vitesses dont ils sont doués. L'éther invisible est la matière amorphe; la matière à l'état moléculaire a une forme. A cette condition elle est visible, tangible, pondérable, perceptible pour nous.

Entre eux, les atomes se distinguent par leur forme, en même temps que par leur grosseur.

Grosseur et forme qu'aucun artifice physique ne peut modifier. Si l'on pouvait les rejeter et dissoudre dans l'éther, si on pouvait les y puiser et les en faire sortir, il ne serait pas vrai que rien ne se perd et rien ne se crée. Mais nous ne pouvons rien faire de semblable. Et tel est le sens de l'axiome de Lavoisier.

Incompressibles, absolument solides, indéfor-

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niables, ils doivent durer autant que cet univers. Ils se prêtent à d'innombrables combinaisons, mais gardent leur figure propre à laquelle sont liées leurs propriétés distinctives, telles que leur valence chimique, supérieure trois fois dans l'azote, quatre fois dans le carbone à celle de l'hydrogène; ou leurs caractères spectroscopiques.

Ainsi se conservent les différences entre les corps simples. Si l'on pouvait saisir un atome de platine, et le réduire à la grosseur et le tailler à la forme d'un atome d'or, il n'est guère douteux que le problème de la transmutation des métaux ne fût résolu. Mais, bien que la substance soit au fond la même (on ne peut la concevoir autrement), les invariables atomes, gardent leurs dimensions et leurs formes; et par là, les corps gardent leurs caractères distinctifs.

Il y a des caractères généraux : il y a des lois auxquelles toute matière obéit. Ce sont les lois des gaz. Les atomes pris en légions, trop éloignés les uns des autres pour que leurs différences individuelles soient sensibles, suivent des règles communes. Les foules se ressemblent, quels que soient les individus.

Mais ceci nous amène à quitter les hypothèses et à rentrer dans le domaine des doctrines fondées sur l'expérience.

La chimie, d'un art empirique qu'elle fut longtemps est devenue une science.

Ouvrez les libres de M. Baume, maître apothicaire à Paris et membre de l'Académie royale des sciences. La vignette de la première page nous montre une jeune Muse assise sur des nuages, une main posée sur un alambic, et de l'autre tournant les feuillets d'un gros livre que supporte un Amour ailé, le préparateur de ce laboratoire céleste. Le livre ne devrait pas avoir sa place dans cette allégorie ; car, à travers tout l'ouvrage, aucune doctrine n'apparaît. C'est un long recueil de recettes.

Lavoisier le premier apporta dans ce chaos la clarté des idées générales. Il montra, au moyen de la balance, que la matière se retrouve, sous toutes les formes successives, toujours en la même quantité pondérable. Surtout Lavoisier paraît avoir deviné l'avenir quand il a donné à son principal ouvrage le nom de chimie pneumatique. Chimie des gaz ! Pourquoi Lavoisier a-t-il choisi ce nom ?

Il a conçu une théorie de « l'arrangement des molécules des corps ! » séparées par le calorique comme « de petites balles de plomb dans un vase où l'on verse une substance en poudre très fine

i. Chimie pneumatiqw, p. 18.

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telle que du sablon » et séparées par des intervalles inégaux suivant la figure, la grosseur des molécules. Il sait que tous les corps, dilatés par le calorique, prennent la forme gazeuse ; et il veut étudier des phénomènes que l'inhabileté de ses prédécesseurs avait laissés inexplorés.

C'est ce que dit Fourcroy dans le pompeux discours préliminaire de son Traité de chimie. Fourcroy célèbre la découverte du gaz acide carbonique par Black, d'Edimbourg: « Elle conduit à la connaissance de plusieurs êtres qui, semblables au premier par leur forme rare et gazeuse, toujours cachés sous ce voile aux chimistes et manquant conséquemment à l'explication des expériences qu'ils avaient faites jusque-là, ainsi qu'au calcul des produits qu'ils avaient estimés, avaient laissé la science dans ce vague et cette incertitude dont les philosophes se plaignaient et qu'ils semblaient reprocher avec une sorte de justice à la nature, avare de ses ses secrets. Alors et sous l'auspice de ces découvertes sur les fluides élastiques, sur la composition de l'air, sur son influence dans les phénomènes de la nature et de l'art, Lavoisier sentit que toutes les anciennes données de la chimie étaient entachées des erreurs dues à l'ignorance des matières gazeuses et toujours perdues pour les chimistes... »

Il inscrivit donc sur son livre le titre de Chimie pneumatique.

Mais ce titre aurait aujourd'hui bien d'autres raisons d'être, raisons que Lavoisier lui-même n'avait pas pu prévoir. Il ne voulait que compléter un chapitre inachevé de la science ; or, aujourd'hui toute la chimie est pneumatique, en ce sens qu'elle est tout entière fondée sur la connaissance des gaz, et que ses règles les plus générales ne s'appliquent qu'à la matière prise à l'état gazeux. Le gaz, c'est l'état parfait, où les molécules séparées obéissent immédiatement aux lois physiques ; dans le liquide et dans le solide, elles semblent être retombées les unes sur les autres, et des phéno- mènes trop complexes empêchent les lois de se manifester à nous dans leur clarté et leur simplicité.

La chaleur, on l'a vu, agissant sur un corps solide ou liquide se divise en trois parts : œuvre intérieure ou désagrégation des molécules, œuvre extérieure ou résistance à la pression environnante; enfin augmentation de température.

Dans le gaz, l'œuvre intérieure est supprimée ; si, d'ailleurs, l'on se place pour étudier différents corps dans les mêmes conditions, l'œuvre extérieure est constante. Aussi le coefficient de dila-

tation est sensiblement le même pour tous les gaz. Et cela doit être, puisque la dilatation est affaire d'oeuvre intérieure et d'oeuvre extérieure.

Pour la même augmentation de chaleur, on ne voit pas tous les liquides et les solides avoir la même augmentation de volume ; au contraire, les gaz simples ou composés, respirables et délétères, combustibles ou inertes, lourds ou légers, gagnent en volume la même quantité, c'est-à-dire augmentent de 1/273 quand leur température s'élève de à 1 degré.

Quand, si l'on en croit Laplace, l'univers était une vaste nébuleuse, et que toute la matière était gazeuse, les gaz des divers corps simples existaient déjà sans doute ; mais dans son ensemble, et quant à la dilatation ou à la contraction, cette matière primitive suivait les mêmes lois générales, quelles que fussent les substances dont elle était composée.

On peut, à ce sujet, se demander ce que deviendrait la matière, si la température descendait à 273 degrés au-dessous de 0. Le gaz qui aurait un volume de 1 litre à degré, devrait, si les effets de la loi se poursuivent, avoir un volume égal à 0, être réduit à néant à la température de 273 degrés au-dessous de 0. Cette température, — le zéro absolu des physiciens — nous est inconnue;

et d'ailleurs avant d'y arriver toute substance connue reprendrait l'état liquide et l'état solide.

Peu de temps après la mort de Pascal^l'abbé Mariotte, abbé d'un petit prieuré près de Dijon, ayant appelé à son aide M. Hubin, habile constructeur de baromètres, démontra « que la condensation de l'air se fait selon la proportion des poids dont il est chargé ». Ayez un corps de pompe plein d'air, avec un piston chargé d'un certain poids; doublez la charge et, le piston descendant, le volume diminuera exactement de moitié. Et ceci est vrai encore de tous les gaz, vrai aussi de toutes les vapeurs, lorsque, arrivées à une température suffisamment éloignée de leur point d'ébullition, elles ont pris le caractère des gaz parfaits.

Etant donné aussi que pour tous les gaz le volume augmente également pour la même augmentation de température, une relation entre ces trois conditions, volume, pression, température, s'établit. C'est une loi générale à toute matière prise à l'état de vapeur. Et la loi prend une forme très simple. Si l'on appelle température absolue la température comptée depuis — 273 degrés, c'est-à-dire depuis le zéro absolu, on trouvera que « le produit de la pression d'un gaz par son vo-

lume est proportionnel à sa température absolue ' ».

Ainsi donc, comme nous le disions plus haut, les qualités physiques des différents gaz sont les mêmes. Ils obéissent aux mêmes lois. Les relations entre la pression, le volume, la température sont les mêmes pour tous. C'est la matière rendue partout physiquement semblable par la désagrégation; tous les caractères qui provenaient du groupement, de l'arrangement des molécules sont effacés, puisque les molécules sont séparées; ainsi se ressemblent les débris des édifices écroulés.

Quels caractères subsistent et permettent de distinguer entre eux les gaz? Les caractères chimiques, c'est-à-dire ceux qui ne résultent pas de l'agrégation et de l'ensemble, mais ceux qui, au contraire, appartiennent en propre à la molécule. Le style de l'édifice écroulé n'est plus visible : la dalle de marbre ou le moellon de grès se reconnaissent encore.

Les qualités physiques cessent d'être distinctives dans les corps amenés à l'état gazeux, puisqu'elles deviennent communes à tous. Une qualité physique, pourtant, reste particulière à chacun,

1. Ostwald. Abrégé de Chimie, généiwle, Trad. Charpy, page 44.

c'est la plus ou moins grande affinité pour la chaleur. Tous les gaz éprouvent la même dilatation pour une augmentation de température de 1 degré : mais, pour leur procurer cette augmentation de température, il faut leur faire absorber des quantités de chaleur inégales, un nombre inégal de calories. Les gaz conservent chacun leur chaleur spécifique.

Seulement est-ce bien là une qualité physique? Le caractère dont il s'agit est précisément en rapport avec le poids de l'atome, et varie suivant que .ce poids est plus petit ou plus grand. Nous rappelons ici à la célèbre loi de Dulong et Petit : un atome, quel qu'en soit le poids, a besoin, pour la même élévation de température, d'absorber la même quantité de chaleur.

Passons maintenant au domaine incontesté de la chimie.

Les corps se combinent suivant des rapports de poids constants : 1 gramme d'hydrogène pour 8 grammes d'oxygène ou 35,5 grammes de chlore.

Ces nombres 1, 8, 35,5 ont été appelés équivalents par Wollaston; poids proportionnels, par Humphry Davy; poids atomiques, par Dalton.

Un mélange peut s'opérer suivant une infinité de proportions. Mais une combinaison chimique n'est point un mélange. Elle s'opère avec absorp-

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lion ou dégagement de chaleur ; et un corps composé différent des composants, doué de propriétés nouvelles, en résulte.

Or, il n'y a pas de continuité dans cet ordre de phénomènes. Le bouleversement, l'apparition du corps nouveau ont lieu quand, devant un certain poids d'un élément, on apporte un certain poids d'un autre. S'il y a excès de l'un ou de l'autre, cette partie en excès reste en dehors de la combinaison.

Une partie d'hydrogène s'unit à huit parties d'oxygène : voilà la proportion définie. On a donné à ces nombres 1 et 8 le nom d'équivalents, parce qu'en effet 1 d'hydrogène équivaut à 8 d'oxygène, en ce sens qu'en toute combinaison d'où le premier sera chassé et où le second entrera, ils se remplaceront suivant cette proportion. 1 d'hydrogène s'unit à 35,5 de chlore; les mêmes 35,5 de chlore à 8 d'oxygène. Et voilà trois équivalents.

Berthollet avait d'autres vues. En 1803, il écrivait encore ! : « Parmi les résultats de Faction chimique, il n'en est point dont la cause ait été plus négligée que la détermination des proportions qu'on observe dans quelques circonstances, pendant que dans d'autres occasions, les combinai-