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dégagement de calorique se trouve toujours en fonction des activités chimiques; celles-ci. à leur tour, relèvent des natures en présence; il faudra donc bien que la formation de chaque composé s accompagne dans les mêmes circonstances d'un phénomène thermique spécial et constant.

Dans cet exposé, nous avons considéré surtout la production de la chaleur; c'est sur elle que se porte principalement l'attention du chimiste. Cependant le développement de l'électricité se trouve soumis de la mémo manière à l'action chimique (1) et pourrait aassi nous en donner la mesure ; mais cette force est moins appréciable que la chaleur, et généralement pour ce motif on s'en occupe moins. D'ailleurs, ces deux phénomènes ont absolument la même explication.

Changement de volume.

La corabinai.son peut être considérée enfin au point de vue des résultats. Examinons d'abord le changement de volume.

En passant à l'état de composé chimique les corps conservent parfois le volume qu'ils avaient avant cette union, de sorte que le volume du composé équivaut à la somme des volumes des composants. Mais le plus souvent cependant la réaction donne lieu à une contraction ou à une dilatation des masses combinées.

Il ne sera pas sans utilité de montrer ici qu'il y a une distinction importante à faire entre le volume

(1) p. Seccbi. L'unité des forces physiques, p. 562.

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réel et le volume apparent. Le premier consiste dans la portion de l'espace occupée réellement par la matière du corps. Le second comprend de plus les espaces interparticulaires , vides ou remplis d'une matière hétérogène. En conséquence, la dilatation et la contraction des corps sont réelles si le volume réel varie ; elles sont apparentes si elles aboutissent seulement à un rétrécissement ou un agrandissement des pores qui séparent les éléments combinés.

En général, les chimistes ne s'occupent que du volume apparent et des variations qu'il subit. D'après l'hypothèse d'Avogadro et d'Ampère, des volumes égaux de vapeurs et de gaz renferment dans des conditions physiques identiques un même nombre de molécules. Ils attribuent à celles-ci le même volume. Mais il ne s'ensuit nullement que les masses moléculaires des différents gaz remplissent une même portion de l'espace. Ces molécules . d'après leur opinion, se trouvent à des distances énormes, relativement à leur étendue réelle. Chacune d'elles peut occuper un volume réel différent; mais comme le nombre de molécules est identique dans chaque corps gazeux , le volume réel augmenté d'une partie de l'espace intramoléculaire vide de matière pondérable, constitue un volume moléculaire apparent, généralement de même grandeur, pour les différentes substances réduites à l'état gazeux.

La plupart des savants partagent .ces idées et

affirincnt que les contractions et les dilatations des corps ga/cux solides ou liquides, consistent uniquement dans le rapprochement ou l'ëloig^ncment de leurs particules matérielles, sans influencer jamais les dimension! réelles de la masse.

A rencontre de cette théorie, nous croyons que le volume réel des corps éprouve parfois, dans les actions chimiques, de véritables changements; en d'autres termes, la même quantité de matière peut présenter des dimensions plus grandes ou plus restreintes.

Cette opinion, scinble-t-il, doit finir par s'imposer, si l'on considère les conséquences inadmissibles qu'entraîne la théorie moderne. Certains corps, en efi'et, passent subitement, au moment de leur combinaison, de l'état solide ou liquide à l'état gazeux, et occupent naturellement un espace plusieurs centaines de fois supérieur à leur volume précédent. Cependant , malgré cette énorme dilatation , on constate, par l'expérience, qu'il s'exerce, entre toutes les particules . une attraction et une répulsion constantes. A moins d'admettre l'action à distance, il faut donc accorder que ces particules sont ou bien en contact immédiat, ou bien en contact médiat, grâce aux molécules d'éther interposées. Mais ce même volume gazeux peut être considérablement dilaté ou comprimé, sans que ses molécules soient soustraites à ces influences mutuelles. Dès lors, leur dilatation et leur contraction ne seront plus apparentes mais réelles; et, cet état gazeux, résultant

de la combinaison, impliquera nécessairement un changement dans le volume réel des corps combinés.

Nous avons choisi à dessein un changement de volume plus sensible, mais les considérations émises s'appliquent de la même manière à des modifications moins considérables.

Ce fait, comme les précédents, paraît se concilier parfaitement avec la nature de la combinaison telle que nous l'avons décrite.

Le composé chimique, avons-nous vu, ne consiste pas dans un groupement d'atomes équilibrés, mais il constitue une substance nouvelle, spécifiquement distincte de ses générateurs, et douée d'un ensemble de propriétés qui lui sont naturellement unies. Parmi les propriétés des corps se trouve l'étendue. C'est un accident distinct de la substance qui a pour effet de lui donner ses dimensions dans l'espace. Une même quantité de matière, d'après les variations de cet accident, peut donc occuper successivement des portions très variées de l'espace. Mais chaque corps a ses aptitudes naturelles à telle étendue déterminée. Si le composé possède les mêmes aptitudes que les éléments intervenus pour sa formation, son volume sera la somme des volumes des composants. Tel est le cas de l'acide Chlorydrique formé de deux corps gazeux : rn ydrogène et le Chlore. Cette combinaison se fait sans condensation. D'autrefois, la nature du composé requiert une étendue ou une expansion plus grande. Le volume réel diminuera

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proportionnellement aux exigences natives de cette substance nouvelle. Si, au contraire, le composé exige une étendue plus restreinte, nous aurons le cas d'une condensation ou d'une contraction réelle. Les variatioiLs de volume subies par les générateurs se trouvent ainsi en rapport avec les exigences naturelles de la synthèse qui en est le résultat.

La raison physique de la constance de ces phénomènes propres à chaque composé n'est pas moins nettement assignée. Elle repo.se finalement sur la nature de l'être.

D'autre part, cette synthèse elle-même étant le terme obligé de la réaction, et l'eff'et de l'activité simultanée de plusieurs éléments, on conçoit, que si l'un de ceux-ci se lait remarquer par un état gazeux parfait et très stable, il est tout naturel que le composé reflète à son tour les aptitudes de cet élément prédominant . et prenne lui-même l'état gazeux. Ce fait se présente très fréquemment en chimie. L'Hydrogène , gaz parfait , communique son état à tous les hydrurcs normaux, quel que soit d'ailleurs l'état physique des éléments négatifs combinés avec lui . L'eau seule fait exception à cette règle.

Cette théorie présente encore plusieurs avantages que nous devons citer. D'abord, elle peut défendre la contraction réelle de la matière et en même temps éviter la compénétration. Si les parties étendues des corps conservaient toujours leur extension, on ne saurait les comprimer sans que ces parties diverses vinssent occuper une même portion de l'espace et se

compénétrassent. Or, il est aisé de voir qu'une telle compénétration est naturellement impossible. Mais si l'étendue des corps consiste en un simple accident, susceptible de variations, au même titre que les autres propriétés, l'extension de toutes les parties subira des modifications proportionnelles à l'intensité de la compression. Par conséquent, un volume donné pourra contenir des quantités de matière très considérables et fort diverses, sans aucune compénétration, car l'étendue qui donnait le volume primitif varie avec la contraction (1).

Cette conception, comme on le voit, se rattache intimement à la théorie des natures spécifiques. Etant posé que la matière n'est pas uniformément répandue dans l'univers, que les corps, dans les mêmes conditions physiques, renferment, sous un même volume, des quantités très variées de matière pondérable, il faut bien plticer dans la masse ellemême des aptitudes diverses à l'étendue. En d'autres termes, si la matière de tous les corps était vraiment homogène, son expansion dans l'espace serait identique partout, et l'égalité de volume réel aurait pour conséquence nécessaire l'égalité de poids.

En second lieu, cette hypothèse des contractions et des dilatations réelles donne la solution de certaines difficultés, -qui, sans cela resteraient sans réponse, du moins dans certains cas. Nous savons par l'expérience que les attractions et les répulsions des corps sont fonction de la distance. La distance aug-

(1) p. Coruoldi. Inst. Mut. spec, Icct. XXXVIII.

mentc-t-cllc, leur intensité diminue; si, au contraire, elle diminue, l'intensité saccroît. Mais pour que les êtres s'influencent réciproquement ou exercent l'un sur l'autre l'activité de leurs forces intrinsèques, il faut le contact immédiat ou médiat. Comment concilier alors avec cette condition de l'activité des êtres, le principe de physique que nous venons d'énoncer. Ne semble-t-il pas, au contraire, que l'action à distance, sans milieu interposé, en est une conséquence nécessaire!"

Cette hypotliùsc, disions-nous, concilie ces deux assertions qui paraissent opposées à première vue. Lorsqu'un corps, à la suite d'une combinaison ou d'une décompdsition. passe à l'état g'azcux, il acquiert incontestablement une force répulsive intense. Nous en avons l'exemple dans les substances explosives, la dynamite et la mélinithe. Leur dilatation s'accompagne d'un déploiement- de force capal)lc de renverser les obstacles les plus puissants. Mais comme léncriiic d'un cor])s est répandue dans toute sa masse, on comprend (ju'il suflit de contracter celle-ci pour contracter également l'énergie dont elle est douée; de même la dilatation de l'une implique l'extension de l'autre. Or. plus une force est, si l'on peut dire, condensée, plus son activité est intense; plus, au contraire, elle doit s'étendre avec la nia.ssc. plus aussi son action diminuera d'intensité. Ceci posé, représentons-nous deux molécules gazeuses à cet instant où commence l'expansion du gaz. Les centres de ces molécules, encore peu dilatées, se trouvent fort rap-

proches, et leur répulsion réciproqueest à son apogée, car leurs forces respectives atteignent leur maximum de condensation. Tout en restant en contact, ces molécules tendent à occuper leur volunie connaturel; elles s'étendent dans l'espace, en exerçant entre elles et sur les corps voisins leur énergie répulsive. Mais à mesure que la dilatation augmente, les centres s'éloignent, et les forces, plus diffuses, perdent en énergie ce qu'elles gagnent en extension.

Malgré le contact immédiat et constant des deux molécules , la répulsion qui s'exerce entre elles diminue donc proportionnellement à la distance de leurs centres d'activité. Grâce à la théorie de la dilatation réelle, le principe ph^'sique énoncé plus haut se trouve ainsi vérifié, sans qu'il ait fallu recourir à l'hypothèse erronée de l'action à distance (I).

Dans l'interprétation de ce fait, nous nous sommes représenté, dans la molécule, un centre fictif d'activité. Mais cette fiction même n'est nullement étrangère à la science ph^'sique et à la mécanique. Le centre de gravité d'un corps, c'est le point d'application de la pesanteur, c'est-à-dire le point fixe par lequel passe constamment la résultante de toutes les actions que la pesanteur exerce sur les molécules de ce corps, dans toutes les directions qu'il peut prendre. On sait cependant que la force de la pesan-

(1) Il ne faillirait pas s'imaginer. toutefois, que, dans un volume do gaz donné, toutes les molûcules homogènes du corps se touchent de façon à ne plus laisser de place aux molécules de l'éther. Telle n'est point notre pensée: et si nous défendons la dilatation réelle, nous ne voyons aucun iocouvénient, d'autre part, à ce que l'on interpose, entre des particules de matière pondérable, des molécules d'une matière plus subtile susceptible de dilatation et de contraction réelle.

teur s'cxerco sur toutes les molécules du corps et l'incline à tomber suivant une lifjne droite.

Do mémo, on démontre, en mécanique rationnelle, que la résultante do toutes les attractions exercées par les molécules d'une sphère, sur une autre molécule placée on dehors do cotte sphère, a pour direction la ligne qui joint cette molécule au centre. On considère donc ce point comme le centre d'action, quoique, en réalité, la force attractive soit exercée par toutes ces molécules et par chacune d'elles (1).

Nous avons considéré spécialement, dans le résultat de la combinaison, le changement de volume. C'est le seul phénomène qui demande un examen plus attentif.

L'uppurHion de jirojiriélès noiixcUcs n'offre aucune difficulté. Puisque le composé constitue une espèce chimique, il doit évidemment pos.séder toutes les propriétés connaturcUcs et propres à cette espèce.

La décomposition des substances chimiques. La manière d'interpréter la décomposition des corps dépend de l'idée qu'on se fait de leur combinaison. Si l'on rc'duit le composé à un groupement d'atomes dont chacun conserve son être individuel, on ne peut voir dans sa décomposition qu'une désagrégation, ou une soustraction des éléments à leurs influences réciproques. Si, au contraire, on soutient que l'acte de la combinaison consiste dans l'élévation

(I) Langlebeit. Physique, p. 25. *

(les générateurs à une unité supérieure, le caractère essentiel de la décomposition sera le retour de ces éléments à leur état substantiel propre, grâce à une information spécifique de leurs bases matérielles renfermées dans la synthèse. Rigoureusement parlant, la séparation des éléments n'est qu'une conséquence de l'acte de décomposition qu'elle présuppose (1). Faisons l'application de cette dernière hypothèse aux faits dûment constatés.

La plupart des combinaisons chimiques sont exothermiques; elles se font avec un dégagement de chaleur qui mesure l'affinité et la perte d'énergie subie par les corps combinés. Mais on remarque que la décomposition de ces synthèses s'accompagne d'un phénomène calorifique inverse, égal au premier ; en d'autres termes , pour décomposer ces corps, il faut leur communiquer autant de calorique qu'ils en ont perdu lors de leur formation. Ce fait, admis par tous les chimistes, établi d'ailleurs par une expérience constante, demande sa cause; et celle-ci doit se trouver dans le composé lui-même. De même, en effet, que le phénomène exothermique est spécial et constant pour chaque synthèse, de même l'absorption de chaleur inversement proportionnelle, qui accompagne sa décomposition, est spéciale à chacune d'elles.

Pour bien saisir l'explication de ce phénomène, il faut d'abord se rappeler le mode de formation d'une

(1) » Au i(l autem quoil ilicitur ipsa elemeuta esse sepanibilia... dico etiara qund separabilia sunt eo quod ex mixto possunt elemeuta gonerari l'ursus. t Toletus in lib. de Gcu. et Corruptione.

nouvelle synthèse, et la manière dont les (*l»5nient.s s'y retrouvent.

Loi*sque l'Hydrogène et l'Oxygène, par exemple, se combinent dans la formation de l'eau, avec un immen.se dégagement de chaleur, le corps nouveau, qui s'en forme, n'est définitivement constitué qu'au terme des altérations réciproques qui nécessitent le passage dos substances réagissantes à cette intégration supérieure.

La nature ne procède pas par sauts dans cette intégration. Pour parvenir aux fins qu'elle poursuit. elle ne néglige aucun des moyens qui peuvent les réaliser; son activité, en un mot, ne se livre pas à un Jeu capricieux. Mais si la formation des composés révèle toujours cotte dépendance à l'égard de la prédisposition prochaine des éléments générateurs, le retour de ces éléments à l'état de liberté sera soumise également aux mêmes lois ; chacun d'eux ne reprendra son être individuel qu'après avoir reçu une prédisposition particulière, qui le rapproche de son espèce. Or, le phénomène exothermique nous a donné la mesure de la réaction et des altérations qui précèdent la constitution définitive du composé; la restitution do la même chaleur, à son tour, réalisera les conditions que réclame le retour des éléments.

Toute synthèse chimique, il est vrai, forme une seule substance douée d'unité essentielle; mais les corps qui ont concouru à sa formation ne sont point annihilés. Leurs bases matérielles sont parfaitement

conservées, et, dans l'acte de la combinaison, ils n'ont été dépouillés de leurs principes spécifiques que pour revêtir une détermination substantielle commune, qui répondait à leurs exigences. Malgré son unité, cette synthèse comprend donc des parties diverses, dont chacune représente réellement un des éléments générateurs. Sans doute, à raison de leurs altérations réciproques, tous ces éléments se sont naturellement associés pour constituer un seul corps composé. Mais est-il moins naturel que ce principe spécifique commun, véritable intermédiaire entre plusieurs principes distincts, actualise toutes ces bases matérielles, de façon que les parties diverses de l'être manifestent des relations spéciales avec leurs formes antérieures? Nier ce fait, ne serait-ce pas supprimer toute raison physique du retour des éléments, et méconnaître un lien de succession entre le composé et les générateurs? Le corps jouit donc d'une véritable unité, car il possède une seule forme essentielle ; mais ses puissances, réellement étendues dans toute sa masse, revêtent, dans les différentes parties, une manière d'être spéciale en rapport avec les éléments qu'elles représentent.

Lorsque la chaleur vient réagir sur un composé ainsi constitué, elle n'est pas absorbée dans la même mesure par toute la masse ; le corps en reçoit, au contraire, des quantités différentes, d'après les aptitudes diverses de ses parties ; les puissances passives se développent graduellement, jusqu'à ce qu'enfin, la somme de chaleur dégagée dans la combinaison

leur étant rendue prnportioniiellcnient à leurs aptitudes, l'harmonie des puissances soit compromise et finalement brisée ; le principe spécifique unique, qui maintenait le tout dans l'unité de l'être, disparait alors, et cède la place aux formes essentielles réclamées par les dispositions spéciales de ces parties. iJe mémo que le phénomène exothermique rend l'union naturelle, le phénomène endothermique. équivalent au premier, amène fatalement la dissolution ou le retour des composants à l'état de liberté.

Mais la décomposition ne se fait pas toujours dans ces mêmes conditions. Il existe un certain nombre de composés dont la désagrégation chimique donne lieu à un dégagement de chaleur sensible. Ils restituent au milieu ambiant le calorifique absorbé lors de leur combinaison.

On pourrait donner de ce fait plusieurs raisons plausibles, qui toutes peuvent parfaitement se concilier avec l'unité du composé. Nous nous arrêtons à la suivante. Les composés endothermiques, en général, sont formés par des corps qui ont peu d'affinité. Pour se constituer dans leur état nouveau, ils dépendent naturellement du secours d'un agent extrinsèque, c'est-à-dire de la chaleur. Grâce à cet accroissement de forces calorifiques, ils deviennent capables de surmonter les obstacles puissants qui s'opposent à leur réaction, et forment une union précaire et très peu stable. L'échange d'activité étant très faible, les altérations sont moins profondes, et les éléments contenus virtuellement dans cette

synthèse retournent plus facilement à leur état antérieur. Qu'une cause extrinsèque exerce son action sur ce composé, aussitôt les générateurs, dont la nature fut en quelque sorte violentée clans cette réaction, céderont leur excès de chaleur; la molécule, privée des forces qui protégeaient son unité contre les puissances répulsives de l'éther, en subira l'influence délétère, et ses parties plus rapprochées de leur espèce reprendront leurêtreprimitif.

Nous pourrions entrer dans de plus amples détails au sujet de ces faits chimiques; appliquer, par exemple, la théorie aux diâérents modes de décomposition, considérer ces actes dans leurs causes et leurs résultats. Mais si l'on y fait bien attention, l'explication de tous ces cas consiste, en dernière analyse, à montrer, dans la synthèse, une permanence virtuelle des éléments, suffisante pour expliquer les propriétés et les aptitudes réelles que cette synthèse nous manifeste.

Or, nous l'avons vu, le composé est toujours le terme obligé de la réaction de plusieurs natures. C'est l'être vers lequel elles convergent par l'échange de leurs activités. Il constitue, comme dit l'Ange de l'École, un terme intermédiaire (1) qui ne réprésente aucun de ses générateurs à l'exclusion de l'autre, mais il participe à la nature de l'un et do l'autre, selon l'exin'ence des altérations antérieures à sa

(1) s. Thomas. In lib. Gen. et Coirup. lect. 8». - Quando elementa miscentur, formae corrumpuntui' et remaneut virtiite, et tune illud modium non est sic ia potentia sicut materia uec simplicité!' alterum elementum sed mediura iuter ea. »

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constitution définitive. Si la réaction se fait avec intensité et grand dégagement de chaleur, si les modifications des générateurs sont très profondes, les énergies chimiques du composé seront inférieures à celles des composants, et leurs aptitudes à la combinaison profondément différentes. Si, au contraire, le phénomène de la combinaison estendothermique, les éléments présentent, dans le composé, une recrudescence d'énergie, et conservent leurs affinités natives. Ces relations entre la synthèse et les éléments découlent nécessairement de la nature du composé et de son mode de formation. Malgré l'unité essentielle de la synthèse chimique, toutes les propriétés doivent donc se concilier nécessairement avec sa nature et son rôle. Il ne peut y avoir d'autre difficulté que d'expliquer comment, dans la réalité, cet être unique remplit ces fonctions diverses. Or rien ne s'oppose à ce que nous disions que cet être est composé de diverses parties, qui, toutes, sont intrinsèquement unies par un seul principe spécifique. En d'autres termes, ses puissances actives et passives, réellement étendues dans toute la masse , nous pouvons nous les représenter comme douées d'une manière d'être spéciale dans les parties diverses représentatives des éléments. A raison de la communauté d'origine de ces puissances, et de leur attache indivisible à ce même fond substantiel, une partie ne pourra renaître et reprendre son état substantiel primitif sans que les autres subissent une transmutation semblable ; d'autre part, selon

que le corps réagissant présente plus d'affinité pour l'un ou pour l'autre des éléments de la synthèse, il pourra modifier différemment la partie représentative de cet élément, en subir lui-même la réaction, et finir par se combiner avec elle, tandis que les autres seront remises en liberté. Ce cas est très fréquent en chimie ; il se produit dans la formation de cette nombreuse catégorie de corps qu'on nomme les sels.

Dans cette hypothèse, si l'on se représente le composé avant la réaction, on y trouve sans doute une diversité de parties, mais parfaitement en rapport avec la nature spéciale d'une synthèse; il y existe, en un mot, ce tempérament de puissances et cette harmonie à laquelle les scolastiques font si souvent allusion ; mais l'on voit aussi comment cette harmonie peut et doit se briser sous l'influence d'un agent chimique extrinsèque (1).

Conséquemment, soit que l'on varie les substances réagissantes, soit que l'on ait recours aux agents physiques, lumière, électricité ou chaleur, la décomposition, considé^'ée dans ses modes divers et dans ses résultats, restera nécessairement en fonction de cette permanence virtuelle des éléments dans la synthèse.

(1) s. Thomas. Dénatura mateiiae C. 8. - In mixio mauent formae iniscibilium secuntlum virtutem : virtus autem aii acium pertinet et ideo in mixto est iiude agatui- ad generalionem alterius miscibilium secuudum r|und vivtus unins miscibilium vincit proportiouem in qua salvatur forma niixti, uude corrupto mixte, generatur forma simples. -

Art. II. E.xr'LicATiox des f.vits de l'ordre