DOCTEUR ES SCIEN'CES

Si la classification de M. Mendeleeff était restée ce qu'elle avait été an début, c'est-à-dire un tableau très i)îtéressant et très ingénieux des analogies et des dissemblances des «îorps simples, Fidée ne me serait pas venue de la discuter devant vous.

Une classification ne vaut que par la façon dont elle est faite. Peu importe Tidée fondamentale qui lui sert de base, cette idée ne jouant qu'un rôle tout à fait secondaire. Cela est tellement vrai que les meilleures classifications, celles qui ont duré le plus longtemps et rendu les plus grands services ont été intentionnellement, absolument arbitraires. La classification de Linné en est un célèbre exemple.

Qu'est-ce, en effet, qu'une classification de faits observés? Un arrêt dans la marche indéfinie, qui permet de rassembler, de coordonner les souvenirs de la route déjà parcourue, et d'oublier un instant la route qui reste à faire. Ces étapes, parfois très insuffisantes et très incommodes, sont d'une incontestable utilité, car elles donnent le temps de se reconnaître au milieu de la diversité et de l'apparente incohérence des choses vues.

Mais M. Mendeleeff a voulu faire plus et mieux qu'un catalogue raisonne des éléments chimi([ues. Enhardi par le succès de son entreprise qui avait séduit tout le monde, comme séduisent toujours les solutions, simples en apparence, de questions réputées fort complexes, il a fait de la classification le « système périodique ». 11 ne s'agissait plus là d'un arrangement plus ou moins pratique des notions fondamentales de la chimie, c'était une vue philosophique empruntant ses arguments aux sciences voisines, et s'imposant par son universalité*

M. Mendeleeff ne s'est pas arrêté en si beau chemin. D'éc confirmations de ses idées, et des adhésions non moins éc lui ont fait considérer le mot « système » lui-môme comi vague, trop contingent, il a dès lors déclaré d'une façon f — et, chose digne d'être notée, cette déclaration a été ac par l'unanime approbation — que sa classification n'était représentation graphique de la loi périodique^ loi fondamen sciences physico-chimiques, et qui peut se formuler ainsi : les propriétés des corps sont des fonctions périodiques des po iniques.

Devant une question aussi nettement posée, devant un mation aussi inattendue et aussi catégorique, il semble que mier devoir du savant est d'intervenir, comme il ne manque de le faire, lorsqu'il s'agit de lois particulières, pour les ce et les vérifier dans ses moindres détails. Personne n'y a môme et l'on trouve actuellement, non seulement dans des trava ciaux, mais encore dans des ouvrages d'enseignement, la lo dique comme une réalité hors de toute contestation.

Par quelle série de raisons bizarres, cette loi importante n' pas rencontré, au cours de sa marche triomphale dans la m moderne, aucune de ces critiques sévères, justes ou injuste leurs, qui accompagnent les débuts de la moindre découverte tifique ?

Ce point, qui peut vous paraître de psychologie transcendj par conséquent, fort étranger au sujet que je me propose de aujourd'hui devant vous, a pourtant son importance, car, i élucidé, il nous permettra de mesurer toute l'étendue de 1 dans laquelle on est involontairement tombé.

Ce n'est pas depuis hier que l'on cherche les analogies num entre les éléments. Des tentatives de ce genre remontent au r môme où l'on parvint à acquérir des valeurs précises pour U atomiques des principaux corps. Ces tentatives n'étaient, en î que le résultat de l'ignorance où l'on était alors, et où nous s encore en grande partie aujourd'hui, du caractère exact d logies et des différences entre trois corps incontestablement par l'ensemble de leurs propriétés.

Prenons, par exemple, les deux triades le plus anciennei le mieux connues. Les métaux Li, Na, K, d'une part, et Ca,

!S ACTUALITES CHIMIQUES

t les types les mieux caraclérisés de deux larenté entre les métaux alcalins ou alcalinoîUe a sauté aux yeux du premier observateur, elle et indiscutable que nous l'admettons tous tant quelle dissemblance, je dirai môme quel ; membres de chacune de ces familles, lorsque choses de plus près, lorsque nous nous adresîments, mais à leurs combinaisons plus ou e de longues et patientes recherches étaient ires pour déterminer d'une façon quelconque, de parenté de tous ces corps ! Quoi d'éton- B soit adressé à la notion la plus abstraite et, lu nombre qui les représentait? L'embarras remier coup, et Ton avait sans difliculté les re Li = 7, Na = 23, K = 39 ou entre Ca = 40,

est vrai, que ce n'étaient là que des coïnci-

Is cabalistiques présentent tant d'exemples.

um et le cœsium, découverts bien après, ont

On a, entre K = 39, Rb = 85,3 et Gs = 1 33,

si je voulais vous citer tous ces jeux d'ariths des poids atomiqu(»s, et parmi lesquels il y X à coup sûr. Il me suflira de vous rappeler i défaut commun : ils ne s'appliquaient qu'à B la liste, déjà longue, des corps simples conit de vofçue, ils furent donc tous abandonnés, lader que toutes ces combinaisons de chiffres à une classification chimique quelque peu

rationnelle. C'est au milieu de ce découragement général qu il y a de cela une vingtaine d'années, le tableau de M. Men(

C'était bien là comme le résultat d'une opération sur de chiffres, mais grande était la différence avec toutes les t( antérieures. Le tableau comprenait non plus quelques cor la totalité des éléments connus, et il avait surtout l'immem tage de partir d'une de ces idées générales qui plaisent à humain, de l'idée de faire découler directement toutes les pi d'une propriété unique exprimée par une quantité simpl avait plus à parler de coïncidences fortuites. En inscrivant en les poids atomiques et en ordonnée une propriété quelcoi corps physique ou chimique, on obtenait une courbe netteme dique, une sorte de sinusoïde, à sinuosités variables, sui cas, mais tellement régulières qu'on pouvait prévoir k Va\ propriétés des éléments connus ou à connaître. Au poin1 théorique et au point de vue pratique, le tableau de M. M( paraissait ainsi réaliser l'idéal d'une classification rationnell la cause de son étonnante fortune. II fut accueilli avec enthoi et cet enthousiasme ne connut plus de bornes, lorsque Vé gallium et du germanium vint ranger ces corps à la place ex M. Mendeleeff leur avait réservée sur sa courbe.

L'engouement fut tel qu'on ne songea môme pas à exai plus près les détails du tableau, à voir si tout y correspond aux faits acquis, s'il ne s'y trouvait pas quelque illusion d' On y constata sans doute quelques accrocs à la réalité, s'empressa de les mettre sur le compte des anciennes détermi ou bien encore de modifier la valeur de façon à forcer l récalcitrants à rentrer dans le cadre rigide de la classifica périodicité étant la loi générale et infaillible, le tableau de deleeffne pouvait se tromper. Je n'exagère rien, car j'ai tro d'une fois, en ces dernières années, dans des travaux d'aill bien faits, cet excès d'enthousiasme, j'ai plus d'une fois r cette affirmation « qu'aucun argument chimique ne pouvai loir contre la loi périodique ».

Arrivé à ce point de son développement, la conception de deleeff devient essentiellement nuisible; sous le prétexte ( qui reste encore à démontrer, elle empêche de faire la lun des faits d'observation pure, et nous force à tourner dans i

Goo5^le

SUR LA. GLASSIT'IGATION PERIODIQUE DES ELEMENTS

j'estime qu*en pareille matière la critique, pour ôtre impartiale, être très large, qu'elle doit savoir faire la grande part à Terrei Tentraînement, et qu'elle no doit condamner définitivement qi tous les moyens de défense ont été reconnus insuffisants.

Je vais donc discuter le tableau de M. Mendeleeff dans ton détails, et vous montrer que, dans toutes ses parties, il est i éloigné que possible de ce que nous devons, à Theure actu considérer comme définitivement acquis à la science.

Laissez-moi vous présenter avant tout le tableau de M. Mende dans toute sa pureté. Parmi les nombreuses propriétés qu'on placer en ordonnée, je choisis la plus simple, la plus fondamen celle sur laquelle M. Mendeleeff a particulièrement insisté, inscrivant en abscisse le poids atomique de chaque corps, on en ordonnée le nombre ?na.rwnim d'atomes d'oxygène auquel « atomes de chaque corps peuvent se combiner, on obtient la co remarquable de la figure 1. Du premier coup d'œil, on voit l'ai rable régularitéde cette courbe. Mais il y a mieux. Elle est non s( ment d'une symétrie parfaite au point de vue géométrique, elle : représente encore avec une rare fidélité l'ensemble des anale que nous sommes habitués à observer dans les familles les m connues de métaux et de métalloïdes. C'est ainsi, par exemple, q prenant sur une branche quelconque de la courbe trois points sins, par conséquent trois éléments à poids atomiques peu ( rents, on trouve des corps généralement dissemblables par semble de leurs propriétés, sauf dans quelques rares cas, coi dans le cas de La, Di, Ce, — Fe, Co, Ni, — Ru, Rh, Pd. — ' dans les rangées horizontales représentant la valeur que les ai gies apparaissent clairement, et elles se manifestent avec une dente périodicité. On a dans la rangée 2 (ROo) : Ge, Co, Sr, d'une part; Mg, Zn, Ca, de Tautre, dans la rangée 3 (RO3) : B Y, La et Al, Ga, Tu, et ainsi de suite dans toutes les autres. On çoit dès lors facilement qu'on peut prévoir l'existence d'un corps ressemblera, sous bien des rapports, au manganèse et dont le p atomique sera entre celui du molybdène et celui du ruthénium bien encore d'un métal, proche parent du molybdène, dont le p atomique ne s'éloignera pas beaucoup de celui du didyme. Dan dernières branches de la courbe, les places inoccupées sont en bien plus nombreuses, ces places étant, en général, d'après M. !

24 LRS ACTUALITÉS CHIMIQUES

delceff, au nombre de 23, sans compter les éléments qu'on pourra découvrir et dont lo poids atomique sera supérieur à 240. Au point de vuede Télégance, de l'arrangement et de la précision apparente des résultats, il n'y a rien à dire. Mais la critique peut porter sur un autre côté, et un côté très important de la question.

Pour que le caractère de périodicité de la courbe no soit pas un leurre, il faut, de toute évidence, que les conditions de construction de cette courbe soient nettement définies. Dans le cas particulier que j'ai choisi, il faut qu'il soit et qu'il reste bien entendu que l'ordonnée représente pour tous les corps la quantité maximum d'oxygène que chacun d'eux est susceptible de lixer. On sait, en effet, que la plupart des corps simples donnent les oxydes les plus variés ayant tantôt des fonctions basiques, tantôt des fonctions salines, tantôt enfin des fonctions acides. Si nous nous réservons, dans chaque cas particulier, le droit de choisir, parmi ces oxydes, ceux qui conviennent à tel ou tel arrangement que nous avons en vue, il est clair que nous pouvons démontrer absolument tout ce que nous voulons, car il y aura toujours moyen de trouver dans cette diversité un ordre plus ou moins régulier.

M. Mendeleeff n'a pas pris garde à cette exigence fondamentale de sa « loi périodique » ; il a choisi les oxydes d'une façon absolument arbitraire, sans se donner môme la peine de légitimer son choix par un argument quelconque, autre que la nécessité de la symétrie géométrique. Telle est la première et très grave objection qu'on doit adresser à son système. Ces choix arbitraires se rencontrent d'un bout à l'autre de son tableau, comme je vais le montrer par quelques exemples.

Pour les métaux alcalins, pour le cuivre et l'argent, il prend la formule R2O, alors qu'il existe des composés parfaitement définis K2O4, Na202, que nous avons les oxydes CaO et CuOg; tout au plus peut-on admettre, mais à titre provisoire, l'oxyde argentique AgoO, non parce qu'il n'existe pas un composé plus oxygéné, mais parce que la formule de ce peroxyde n'a jusqu'à présent pas été établie avec une suffisante certitude. La même remarque s'applique aux métaux alcalino-terreux pour lesquels M. Mendeleeff choisit la formule RO, alors que les peroxydes CaOg, Sr02, Ba02, ^^^t des composés depuis longtemps connus et sur l'existence desquels aucun doute n'est possible.

M. Mendeleeff nous dira peut-être qu'il a pris de préférence les composés les plus stables, ceux qui s'obtiennent le plus facilement et nous paraissent par cela même le plus caractéristique. Nous pouvons lui répondre que cet argument n'est point valable, non seulement pour les raisons que j'indiquais tout à l'heure, non seulement parce que les conceptions de stabilité, de fréquence, sont des conceptions vagues, ne permettant de construire aucune courbe, mais encore parce que M. Mendeleeff n'a aucun droit de s'en servir. Il a donné, en effet, pour le fer l'acide FeO^, que peu de personnes ont eu l'occasion de manier, et pour le cobalt le peroxyde CoOg, que personne n'a probablement vu. Il est même allé plus loin dans cette voie, car il a donné pour le didyme l'oxyde imaginaire Di205, alors que le seul composé supérieur qui avait été observé ne renfermait que 01409.

Pour plusieurs métaux, autres que les métaux alcalins et alcalinoterreux, des oxydes supérieurs étaient également déjà connus au moment où M. MendeleefT a publié la dernière édition de son tableau. C'est ainsi qu'on aval tj préparé Zn203, TiOg, UOg, ThjO;, CeOj, et pour les terres rares de l'ytria des oxydes de la formule générale

SUR LA CLASSIFICATION PERIODIQUE DES ÉLÉME

que, si la glucine faisait un alun, personne ne songerail sa formule. La malechancc fait qu'elle ne donne pas d Talun ne saurait être le seul réactif de la valence.

J'ai trouvé dans Tacide silico-tungstique un réactil général, puisqu'il s'applique h un nombre extrêmemc rable de corps avec une remarquable constance ; or, les tungstates de glucine sont identiques par leur formule e cristalline à tous les silico-lungstates de sesquioxyde a ils cristallisent en toutes proportions, et ne ressemblent silico-tungstates de monoxydes. A cet argument positif, les hypothèses ne jouent aucun rôle, on peut en ajout qui, lui aussi, a sa valeur. Lorsqu'on fait agir Teau o les oxydes dissous, ils passent à des degrés divers de su les sesquioxydes seuls font exception ; ils n'éprouvent a gement. Le sesquioxyde de chrome ne rentre pas, il es la règle : en solution alcaline, il se transforme en acide mais on sait avec quelle facilité il subit celte transforma tact des alcalis, môme en Tabsence d'eau oxygénée.

La glucine se comporte comme tous les sesquioxyc donne aucun oxyde supérieur, quelque prolongée que i de HgOo. Si l'on ajoute à ces caractères très nets la ^ chlorure, la solubilité de l'oxalate, l'absence de sulfate faculté de remplacer une partie de l'alumine dans les on arrivera sinon à la conviction que la glucine est un s du moins à cet état d'esprit qui oblige le savant à r réserve, à ne pas entreprendre de généralisation hâtive a soumis le fait particulier à de nouvelles et nombreuses

Non moins incertaine est la formule des oxydes des la cerite et de la gadolinite. Au rebours de ce qui est glucine, on les a fait monter en grade : on les consid^ des monoxydes, on en a fait, pour les besoins de la cai quioxydes. Ici les choses sont infiniment plus compile: qu'on ne connaît que très imparfaitement le poids ato plupart de ces métaux, on n'en connaît qu'un petit non dont l'analyse n'est rien moins que certaine, car les chimistes ont donné des chiffres différant entre eux ( centièmes. Grande a donc été l'angoisse de tous les adi « système périodique » jusqu'au jour où l'on décou

IQURS

î et du didyme ne pouvait a condition de considérer

plus de doute : les prévialisées. Chose curieuse ; ïr pour le glucinium se

plus curieuse encore, ce orame vrais ces résultats itrainements par les hypoinements irréfléchis.

3 en dehors de toute idée en certain sur ces curieux ;e à conclure d'une façon se impartialement le pour irrive à la conviction que le Tancienne manière de )3 facilement attaquables, es acides les plus faibles, tartrates ; la non-volatilité ilfures, Texistence de sul-

sans heurter l'ensemble v^rai que les croyants au

simple et très commode répondent point ; mais le 5 qualités suffisantes pour isolation qui reste — et je fusent à voir dans la conne très ingénieuse combi-

[uestion se présente sous tf. Brauner, qui s'est fait éléments rébarbatifs dans n dans son mémoire par ' la « loi périodique », ou nonde pour le tellure. Or, re rejetée, puisqu'elle est Î8 soit inexact. Il a donc quelles un corps peut être drogéné ; il Ta dissous et

SUR LA. GLA8SIPICA.TI0N PERIODIQUE DES ELEMENTS 29

précipité, et est arrivé, en fin de compte, à ce résultat auquel tout le monde était arrivé avant lui, grâce à l'absence de bonnes méthodes analytiques, que le poids atomique variait dans des limites très larges entre 125 et 129. Il s'est empressé de conclure de là qu'on se trouvait en présence d'un corps complexe, composé de deux éléments de poids fort différents. Quels sont ces poids et quelles sont les propriétés distinctives du tellure a et du tellure g ? M. Brauner ne Va pas dit, car il n'est pas arrivé à les séparer. Cela ne Ta pas empêché de considérer le nombre 125 comme représentant le tellure vrai, et cela n'a pas empêché M. Mendeleeff d'inscrire dans son tableau ce nombre, qui, jusqu'ici, n'a été confirmé par personne.

Puisque nous parlons de poids atomiques, que M. Mendeleeff ne se gêne pas de modifier au gré de ses désirs, il convient de remarquer qu'il s'est mis, dans un autre cas, en contradiction formelle avec Tensemble des déterminations les plus exactes. Il a admis pour les trois métaux de la cérite La = 138, Ce = 140 et Di = 142; il avait besoin de cette succession, car le cérium, donnant un oxyde supérieur, ne pouvait pas se placer sur la branche ascendante de la courbe avant le lanthane. Or, Marignac, Bunsen, Jegel, Rammelsberg, Wolf, ont trouvé Ce = 138, avec des écarts ne dépassant pas une ou deux unités de la première décimale. Seul, M. Brauner a trouvé 140 par la calcination du sulfate, procédé absolument défectueux, comme M. Schutzenberger l'a rappelé récemment. Pour le lanthane, le plus grand nombre des déterminations récentes conduisent à un chiffre très voisin de 138,5. M. Mendeleeff', pour donner plus de symétrie à sa courbe, choisit, parmi ces déterminations, celle qui présente le chiffre le plus faible. Quant au didyme, il est particulièrement embarrassant pour la classification périodique. Il a été dédoublé par M. Auer, en 1886, en néodidyme Nd = 141 et en praséodidyme Pr = 143,6. Or, ce dernier seul donne par la calcination un oxyde supérieur à lly^^y le néodidyme doit donc se trouver sur la même rangée horizontale que le lanthane. Cette partie de la courbe deviendrait ainsi tout à fait irrégulière ; aussi M. Mendeleeff conserve-t-il, dans son tableau de 1889, l'ancien didyme, se contentant d'affirmer que les deux nouveaux métaux ne doivent pas être des corps simples, et qu'il n'y a dès lors provisoirement pas lieu de s'en préoccuper. Après avoir arbitrairement

choisi les oxydes, M. Mendelee(T choisit à son gré les poids ato-

Goo5^le

arrivent à la vie scientifique. Us trouvent dans cette partie de la science des idées toutes faites, des formules préparées à l'avance, et il leur semble tout naturel, loul simple, de suivre les sentiers battus par tant d'éminents prédécesseurs. Ce sont eux surtout, ces jeunes, qui exploreront après nous le vaste champ du savoir, que j'avais en vue, lorsque je demandai à M. Friedel de venir faire dans son laboratoire, largement ouvert à toutes les discussions sérieuses, une conférence sur les idées de M. Mendelceff. J'ai pensé qu'il était utile et opportun de prémunir les débutants contre des illusions d'autant plus fâcheuses qu'elles sont plus généralement répandues, de leur montrer que la vérité n'est pas dans ces doctrines d'envergure trop large pour nos connaissances encore insuf lisantes, qu'elle est dans l'étude patiente, quoique souvent ingrate, des faits.

Ce ne sont, à coup sur, pas des tentatives dans le genre de celle de M. Mendeleeff qui peuvent faire avancer la chimie minérale, à laquelle on revient peu à peu. La chimie des métaux se réveille, il ne faut pas l'oublier, après plus d'un quart de siècle de sommeil léthargique ; elle a besoin de s'étirer dans tous les sens, de n'avoir d'appareil protésique à aucune de ses articulations. Le nâomcnt est donc mal venu de lui opposer des barrières, de lui indiquer d'avance, et dans ses moindres détails, la voie à suivre. Laissons-la se développer librement, sans entrave d'aucune sorte, et peut-être nous a])portera-t-elle, plus tôt que nous ne le croyons, une classification des corps simples autrement suggestive et rationnelle que celle que je viens d'examiner.

LATEURS PHOTOGRAPHIQUES