DIVISIBILITÉ DES ATOMES
FORMVl.ES DES SELS NEUTRES, ACIDES, BASIQUES, ANHYDRES
ET HYDRATÉS.
Le résultat auquel je viens d'arriver, est exactement le même que celui auquel j*étaîs déjà parvenu, il y a quelques années, en me basant sur des spéculations atomiques.
Pai dit que je voulais asseoir mon système sur des faits, et non sur des hypothèses : si donc je reviens, pour un instant, aux atomes, c'est afin de mieux faire comprendre ma pensée , en l'exprimant de deux manières différentes ; et aussi parce que, si je ne faisais voir que ce système n'est pas en contradiction avec la théorie atomique , je risquerais (le le voir rejeté par la plupart des chimistes.
Lorsque j'essayai de ranger les sels des sesquioxydes dans la classification dont j'ai donné la première ébauche, il y a une quinzaine d'années, je rencontrai une difficulté qui m'arrêta longtemps. Je cherchais à faire rentrer tous les sels d'un même acide dans la même formule. La plupart des sels se prêtaient assez bien h ma manière de voir, ex- (•epté les sels des sesquioxydes et certains sels doubles. Je
désirais obtenir, avec les sulfates par exemple, une série unique dans le genre de la suivante :
scyRu,
SCVKMg, SO*R"-hnH'0,
-hnR»0,
+ nRHO.
Mais les sels ferriques, aluminiques , etc. j sortaient de cette série , puisqu'on a :
Sulfate ferrique S*0" F* ;
Sulfate alumiDopotassique. ... S* 0'* K' Al* .
Je remplaçai alors les équivalents ordinaires des sesquioxydes par ceux-ci :
F*0, APO, Cr^, ou par
hoT Al»0, Cr'O;
c'est-à-dire que j'arrivai au même résultat que celui auquel je parvins plus tard, en partant de la loi des nombres pairs; et je pus faire rentrer les sulfates précédents dans le tjpe sulfate :
Sulfate ferrique SO* F*;
Sulfate aluminopotassique. . . SO* AP K*.
Mais en me servant de cette expression tf^pe, j^appelle l'attention sur la difficulté qui existe dans le système que je présente. L'idée d'un type éveille l'idée d'arrangement , par conséquent celle d'atomes ; or, les formules précédentes , qui , au point de vue des nombres proportionnels , sont irréprochables , deviennent absurdes dans le système atomique, puisqu'on y voit figurer des fractions d'atomes.
Cependant, pour établir ma classification, je me suis appuyé sur la théorie des atomes , sur cette idée que , dans
( "5 ) les corps analo(;nes, la disposition des atomes est la même. En voyant les formules du sulfate ferreux et du sulfate ferrique
SO'F» et S^O'*FS
je ne concevais pas comment ces deux sels pouvaient être , l'un et Fautre , des sulfates , puisque , renfermant des nombres d'atomes très-différents , ils ne devaient pas avoir le même arrangement atomique. C'est alors que je me suis demandé si les atomes des chimistes ne seraient pas divisibles.
On sait combien les métaphysiciens sont peu d^accord sur la divisibilité de la matière. Est-elle ou non divisible k Tinfini ? La thèse et Fantithèse nous sont également incom* prehensibles. Cependant la loi des combinaisons en proportions définies semble avoir donné gain de cause à ceux qui prétendent que la matière est composée d'atomes indivisibles; aussi presque tous les chimistes admettent-ils l'existence de ces atomes.
Mais quand même nous accorderions qu'il y a une limite à la divisibilité de la matière, rien ne nous obligerait à voir dans les atomes des chimistes la limite même de cette divisibilité ; et nous pourrions très^bien concevoir la cause de la loi en proportions définies, en supposant que les atomes chimiques ne sont que des groupes moléculaires composés d*un certain nombre de petits atomes. Quelques physiciens sont même allés plus loin ; car, tout en admettant Texistencc de ces groupes moléculaires, ils les ont supposés divisibles à l'infini.
Berzelius, à qui la théorie atomique doit tant de perfectionnements, s'est fortement élevé contre l'idée de la divisibilité des atomes. Cependant, il admettra que les corps gazeux renferment le même nombre d'atomes sous le même volume, et, par conséquent, que si Cl et H œprésenten t
i atome d'hydrogène et de chlore, CP H* = i vol. repré-
( '26 ) sente aussi i atome d'acide chlorhydrique. L*atome de chlore et d*hydrogèiie sont donc , dans cette hypothèse, au moins divisibles en deux. Celui de chlore est même divisible en 4 parties , puisque dans un volume de perchlorure de phosphore il entre f de volume. Certainement il est absurde de dire , d'un côté , que les atomes sont indivisibles, et, de Tautre, de les considérer, dans certains cas, comme susceptibles de division. Mais tel n'est pas noire cas^ nous disons que la petite masse d*oxygène qui entre constamment, avec le même poids loo, dans toutes les combinaisons, petite masse que les chimistes nonunent atome, est encore divisible. La contradiction est dans les paroles de Berzelius , qui admet Texistence d'un atome de soufre indivisible , d'un atome de phosphore également indivisible , et qui , en même temps , admet que le soufre et le phosphore peuvent donner les modiGcations a, i, c; modifications qui existent, d'après Berzelius, dans les atomes mêmes du soufre et du phosphore. Aussi représente-t-il les trois acides phosphoriques par P"0', P*0', P'^O*. Or, supposer qu'un atome est susceptible de modification, n'estce pas admettre qu'il est divisible?
Dans notre système, que disons-nous? Que l'atome du phosphore a n'est pas indivisible , que c'est un groupe de 1 2 petits atomes par exemple , et arrangés d'une certaine façon ; que le phosphore b est un groupe de 8 petits atomes, et le phosphore c un groupe de 6 petits atomes^ et que si
le premier se représente par P, le second sera P* , le der-
nier P\ Bien entendu , nous citons au hasard les nombres la, 6, 3^ car nous ne savons même pas si le phosphore c ne renferme pas de plus petits atomes que le phosphore fl. Cette hypothèse n'est- elle pas en parfaite harmonie avec la théorie atomique ^ n'est-elle pas confirmée par l'expérience? En eflfet, on sait que 2 , 3, 4} 5, etc., molécules de méthylène CH'j en se réunissant, peuvent donner naissance
( 1^7 ) à plusieurs corps diflTërents : Téthérènc C'H*, le propylène C«H% le butyrène C*H% Famylène C»H*^, etc. On sait même que le méthyle et Thydnire d'ëlhyle C*H* renferment l'un et l*autre le même nombre d'atomes sons le même volume , et que , par conséquent , le phosphore a pourrait bien ne différer du phosphore b que par l'arrangement des petits atomes et non par leur nombre.
La divisibilité des atomes ordinaires , ou de nos molécules, étant admise, supposons qu'une molécule de fer, pesant 35o , soit composée de ^4 petits atomes f '*, ou mieux, pour en faire une dyade^ de (f **)* correspondant à H*; nommons ce groupement du ferrosum égale F*.
D'après ce que nous venons de dire, si i6 de ces petits atomes se réunissaient pour faire un autre groupe binaire, on aurait un corps différent du précédent*, nommons-le
ferricum et représentons-le par (f *)'= F'.
Voici maintenant comment nous écririons la formule des oxydes ferreux et ferrique :
Oxyde ferreux O (f '«) (f •') = OF»;
Oxyde ferrique 0(f •) (f •) = OF;
Oxyde ferrosoferrique O (f ") (f •) = OFF.
Cette notation est semblable & la suivante par laquelle on peut représenter les éthers (le méthylène égale M , le méthyle, Véthyle, le propyle, etc., égale M, E, P, etc.) :
Hydrate de méthylène OH» (M) (M) = OM»;
Hydrate d'éthérène OH^ M») (M») = O El» ;
Hydrate de méth. et d'éth . OH' ( M) ( M') = OM Et ;
Hydrate de propylène OH» ( M» ) ( M* ) = OP» ;
Hydrate d'éth. et de propyl. OH» (M») (M^) = O Et P ;
Hydrate de valérène OH» ( M* ) ( M* ) = V» ;
Hydrate d'éth. et de valér. . OH»(M') (M*) = OEtV.
La molécule f '*, en entrant dans un sel, lui imprime dc»s
propriétés différentes de celles que lui donne la molécule f. On peut donc dire, en quelqne sorte , quWsel ferreux ne renferme pas le même métal qn'un sel ferrique; et cela , ayec tout autant de raison que Ton dit qu^un sel de méthylène ne renferme pas le même carbure d^hjdrogëne qu^un sel d*éthérène.
C^est à la présence de l'un ou de l'autre de ces métaux qu'on doit attribuer la couleur des sels ferreux etrtes sels ferriques. On admet généralement que la couleur verte des premiers est due au protoxyde qu'ils renferment, et la couleur rouge des seconds au peroxyde. Mais l'existence de ces oxydes dans les sels n'est nullement démontrée, et elle est même impossible , si l'on admet les atomes de M. Gerhardt; d'ailleurs le percUorure de fer est rouge et ne renferme pas d'oxygène.
Je ne dois pas omettre de citer un cas , embarrassant au premier aspect, que peuvent présenter les sels ferriques, mercuriques ou platiniques.
Je suppose qu'on fasse agir le biclilorure de platine sur une matière oi^anique, sur de l'aniline par exemple, et qu'un atome d*hydrogène enlève du chlore au biclilorure pour former de l'acide chlorhydiique et un nouveau composé contenant du protochlorure de platine et le reste de l'aniline ,
CI' Pt» -h C H' N = (Cl Pt -h C* H«N) -h HCl.
On voit, d'après cette équation, que le nouveau composé renfermerait une sonmie impaire 9. Faisons d'abord disparaître l'arrangement hypothétique en supprimant le sigoe -h, et écrivons tout simplement C'H'ClNPt. Nous ignorons si dans ce composé le chlore est en combinaison ou non avec le platine , par conséquent si ce métal s'y trouve à l'état de platinosum ou de platinicum. Puisque, en y supposant la présence du platinosum , nous avons une somme impaire, faisons disparaître celle-ci en admettant que le
( 1^9 ) platine est a Tétai de platinicum C^H'CI N pt'= A, et prouvons maintenant que ce n'est pas une hypothèse gratuite. Pour cela , faisons subir diverses métamorphoses au nouveau composé en le traitant par Fammoniaque, par Tean, par Tacide chlorhydrique, par la potasse, etc. Je dis que, dans tous les composés que Ton obtiendra ainsi, le platine y sera toujours à Tétat de platinicum , et que , cii définitive , il pourra toujours réapparaître sous la forme d'un composé platinique, soit de chlorure, soit d'oxyde platinique , et non sous celle d'un composé platineux.
Combinons-le d'abord avec l'ammoniaque, nous aurons
eH«Cl Npt» -+- H»N = CH'ClN'pt^ = B.
Chauffons B pour lui faire perdre du chlorure d'ammonium,
C«H»CIN»pt»— Cl H'N = C*H»Npt'=: C.
Décomposons C par l'eau sous l'influence de la potasse , nous aurons
C«H»Npt»4-H'0 = C'H'N-hpl»0;
c'est-à-dire que nous aurons régénéré l'aniline et une combinaison platinique.
Traitons aussi A et B par l'eau et la potasse, nous aurons :
A. C-H-NClpl' -h H>0 = C«H'N-f- H Cl -h pl'O,
B. C'H'N'Clpl» 4- H'O = C«H'N H- Cl H* N + pO O.
Qu'on le remarque, nous n'avons pas enlevé du chlore dans la première réaction , mais de l'acide chlorhydriquc ; or, si l'on avait de Phydrochlorate de chlorure platinique Cl' H pt' et si on lui enlevait du chlore à l'état d'acide cUorhydrique , on n^altérerait pas l'état du sel, qui resterait toujours un sel platinique.
Supposons que le chlorure platinique, en agissant sur l'aniline , perde tout son chlore à l'état d'acide chlorhy-
( '30) driqoe, le platine resterait toujours, dans le nouveau composé, à l'état de platinicum
CI' pt' 4- C« H' N = pt» €• H* N + H' CP;
car nous venons de voir que pt' C* H* N , sous l'influence deTeau, régénérerait pt'O.
Pour obtenir une combinaison de platinosum, il faudrait enlever Cl et non Ci H.
On traite un des sels de Reiset à base de PtH' J>î* par le chlore , et Ton obtient un sel de Gros à base de Cl Pt H* N*. Dans cette dernière base , la somme est impaire 9 ; mais quoiqu'elle ne renferme que i équivalent de chlore pour 1 équivalent de platine , ce métal y est à l'état de platinicum Cl pt' H* N . C'est ce qui est prouvé par toutes les réactions des sels de Gros.
La divisibilité des atomes nous permettra encore de nous rendre compte de la difficulté , et même de la contradiction que les chimistes rencontrent lorsqu'ils veulent déterminer l'équivalent de certains corps , par exemple du manganèse.
On sait que, en partant de Tisomorphisme des permanganates avec les perchlorates , on est conduit à prendre le nombre 700 pour l'équivalent de ce métal , tandis que , par la même méthode, mais en partant de Tisomorphisme des manganates avec les sulfates , et des sels manganeux avec les sels calciques, magnésiques, etc., il faut adopter le nombre 35o.
Avec la divisibilité des atomes, la difficulté disparait, car nous représentons l'équivalent
de rhydrogène par H';
du manganosum par (m")' = Mn';
du manganicum par (m*)' =: Mn';
des sulfates par (S) 0' RS
par conséquent celui
des manganates par. . ( m^ j O* R' r= Mn 0* R* ;
( «3. ) des perchlorates par. ( Cl ) 0' R ,
par conséquent celui
des permanganates par ( m'^ ) 0* R = Mn O* R ^ c'est-à-dire que
(m'»)»= Mn»
le manganosum . .
le inanganicum .
(m«)» = Mn»
le mangan ( m" ) =r Mn
le manganore.
+ (m")'= Mn'
est l'équivalent du calcium , du magnésium Ca%Mg% et est isomorphe avec eux ;
est réquivalent du calcium et du ferricum /', et est isomorphe avec celui-ci ;
est l'équivalent du soufre et est isomorphe avec lui ;
est réquivalent du chlore CP et est isomorphe avec lui.
Le manganèse a donc plusieurs équivalents, cela dépend du rôle quMl joue; c'est ce que nous avons déjà dit ailleurs. Cette divisibilité des atomes nous permettra encore de concevoir pourquoi le carbonate de chaux étant isomorphe avec celui de magnésie, ces deux sels le sont encore avec la dolomie et les autres carbonates de ces deux bases , chose qui nous parait incompréhensible dans le système atomique ordinaire. Le carbonate de chaux cristallise en rhomboèdre de 107 degrés environ, celui de magnésie en rhomboèdre de io5 degrés environ, tandis que celui de la dolomie est la moyenne des deux précédents, soit de 106 degrés environ. Pour plus de simplicité, prenons des figures planes ou des rhombes de 107 et de io5 degrés. Une molécule de sel double sera donc formée , diaprés les idées ordinaires , de deux rhombes de 107 et de io5 degrés, et la réunion de ces deux rhombes donnera encore un rhombe , et de plus celui-ci sera de 106 d^rés. Cela est aussi incompréhensible que la formation d'un cube par la superposition de deux cubes. Mais la diflSculté sera bien autre si nous prenons un car-
( '3.) bonate mulliple égal 4CO»Ca* + 3 CO*Mg*-+- 2CO*Mii' + CO'Fe'. Comment la juxtaposition de ces lo rhombes pourrait-elle donner encore un rhombe dont Tangle serait à peu près la dixième partie des dix angles qui auraient servi à le former?
Reprenons notre système, et cette difficulté disparaîtra facilement. Admettons toujours que chaque molécule de métal renferme (m**), et représentons-nous Tarrangement des molécules d'un carbonate par un rliombe dont les quatre angles seraient occupés par G et O', et dont le centre serait occupé par la molécule (Ca'^) ou par la molécule (mg*^), (mn*^), (fe*^). Ces molécules, en prenant la place les unes des autres , rcxpérience le prouve , ne dérangeront pas sensiblement Tarrangement du rhombe. Enlevons de la molécule ou du groupe (Ca'^) i, a, 3, 4v**9 ^3 petits atomes de calcium, et remplaçons-les par i, 2, 3, 4) -'«y ^3 petits atomes de magnésium, ou de manganèse, ou de fer, le nombre de ces petits atomes dans le groupe central étant toujours le même, la Ggure du rhombe sera toujours sensiblement la même. Nous pourrons avoir ainsi une série de carbonates dont les formules seront :
CO^(Ca«),
CO'(mg"),
CO»(Ca'»mg'»),
CO»(Ca«»mg«mn«),
CO^(Camg»ran*f"),
et qui, de plus, seront isomorphes.
On peut faire, sur la divisibilité des atomes, les remarques suivantes :
1®. Les dyades H% Cl*, M', N', etc., ne peuvent pas être divisées en deux par les monades. Ainsi , qu^on fasse agir de l'oxygène , du soufre , du carbone , etc. , sur elles , soit directement, soit indirectement , on n'obtiendra que des coinbi-
( «33 ) uaisonsqui reurermeui des dyades entières: OH*, SH*,CH', OCl«, SC1% CC1% Ca'N», etc.
2°. Les dyades peuvent se diviser en deux, sous Fiafluence d'une autre dyade , mais à condition que la demidyade enlevée sera remplacée par une demi-dyade quelconque, analogue ou non. C'est ainsi que Ton a H Cl, HB, ClM,BM,H»N,a*N,etc.
3^. Les demi-dyades ou les atomes H, Cl, M, N, etc. , peuvent, a leur tour, se diviser en -j, 1? 7 > i» î» etc., c'està-dire en une fraction simple, lorsqu'on les met en présence de dyades analogues, et à condition que la partie enlevée sera remplacée par une partie équivalente. Ainsi , on peut
avoir OH«, OF'HT, S0*H% S0*K'HS etc.
4^. Enfin, les demi-dyades peuvent se diviser en toutes proportions sous l'influence de dyades qui ont une grande analogie avec elles , et toujours sous la condition de la substitution équivalente. C'est ainsi que l'on a CO' (Ca,]VIg)', CO»(Mg, Z,F,....)%etc.
Sur les sels doubles.
Laissons maintenant les hypothèses de côté et revenons aux nombres proportionnels, aux molécules.
Par les hypothèses précédentes et à Taide de la loi des nombres pairs, j'ai voulu prouver, en définitive, que si la molécule de Tacide sulfurique est SO^H', celles des sulfates aluminicopotassique, cobaltomagnésique et des autres sulfates doubles ou triples doivent toutes renfermer la même quantité de soufre ou d'oxygène, en un mot, doivent se mouler sur la molécule de l'acide sulfurique.
Si, dans les nombres proportionnels, l'on ne veut voir qu'un moyen de représenter la composition des corps , il est à peu près indlilerent de formuler les sulfates doubles.
Ainsi
ou ainsi
SO* K' H- 3 S0« Al' , 2 SO* K» 4- SO* H' , 6S0«F«-h 3S0'P;
S0« KH , SO* K^Al",
quoique la seconde manière soit plus simple.
Mais si , par les nombres proportionnels , nous voulons représenter les masses ou les molécules comparables par leurs propriétés physiques et chimiques , alors le choix des deux notations ne peut être indiiTérent, et suivant que nous adopterons l'une ou l'autre, nous arriverons à des conclusions différentes susceptibles d'être contrôlées par l'expérience.
Nous avons vu que la détermination du poids des molécules par le volume seul nous conduisait, dans plus de quatre-vingt-dix-neuf cas sur cent, à un résultat exact. Donc, il y a plus de quatre-vingt-dix-neuf à parier contre uu que, si la molécule de l'eau est H'O, et celle de l'hydrate de potasse (oxyde double d'hydrogène et de potassium) est K*0 + H*0, ces deux molécules occuperont le même volume & l'état de vapeur, tandis qu'elles en occuperont un différent si K'O-f- H'O ne représente pas la molécule de rhydrate de potasse. Malheureusement il n'existe aucun oxyde double, aucun sel double dont on puisse prendre la densité de vapeur. Mais, à défaut de ces corps, il existe des combinaisons qui peuvent être comparées aux sels doubles, et dont on peut prendre la densité de vapeur, nous voulons parler de certains élhers mixtes et de quelques étheramides.
Pour plus de simplicité, prenons la théorie de l'éthyle,
théorie d'après laquelle il faudrait formuler de la manière suivante :
L'eau 0H%
L'élher. . ., OE»,
L'alcool (oxyde double) OE' 4- 0H%
L*éther mixte de méthy le et d^éthyle . OE' -f- OM* .
Si ces formules représentent les molécules de ces quatre oxydes, elles devront toutes correspondre au même volume^ mais il n'en est pas ainsi , car l'eau et Féther occupent 2 volumes , tandis que Talcool et Féther mixte en occupent 4 • Pour rendre ces corps comparables, il faut en prendre des volumes égaux, soit :
Eau OH' = 2 volumes.
Ether. . • . • « OE' =2 »
Alcool OEH =2 »
Éther mixte OEM =2 »
L'oxyde d'éthy le, en se combinant avec Toxyde de méthyle, se divise donc en deux; il se forme alors non une combinaison simple par l'addition des deux oxydes, mais une double décomposition ,
OE' -h OM' = OEM -4- OME.
Par conséquent, il faut représenter :
L'acide carbonique par CO^ IV;
Le carbonate d'éthylc par CO^ E* ;
Le carbonate d'cthyle et de mélhyle par CO' EM ;
Le carbonate de potasse et d'hydr. par CO' KH ;
et non par
