RECHERCHES SUR LE DIMORPHISME (EXTRAIT PAR L'AUTEUR

Je commence ce travail en donnant la liste de toutes les substances dimorphes naturelles ou artificielles aussi complète que j'aie pu la faire, aidé des bienveillants secours du savant M. Delafosse. J'indique quelles sont celles dont les deux formes n'ont pu encore être déterminées assez complètement, et que je suis forcé par cela même de laisser de côté dans ce Mémoire.

Cela posé, voici une première propriété commune aux substances dimorphes : c'est que l'une des deux formes qu'elles présentent est une forme limite, une forme en quelque sorte placée à la séparation de deux systèmes dont l'un est le système propre de cette forme, et l'autre le système clans lequel rentre la seconde forme de la substance. Ainsi, le soufre cristallise en prisme oblique et en prisme rectangulaire droit. Or le prisme oblique est très voisin du prisme rectangulaire, car l'angle des pans est de 90°, 32', et l'angle de la base sur les pans de 94°,6'. L'arragonite et ses isomorphes cristallisent en prisme rhomboïdal droit dont l'angle est voisin de 120°, et ce prisme affecte, en général, par une modification tangente à l'arête verticale correspondante à l'angle de 60° environ, l'allure d'un prisme hexagonal régulier. L'autre système de la chaux carbonatée est le prisme hexagonal régulier. Le nitrate de potasse, celui de soude, le sulfate de potasse cristallisent dans le système du prisme hexagonal régulier et en prisme rhomboïdal droit, très voisin de 120°. Le sulfate de nickel, le séléniatë de nickel, le séléniate de zinc cristallisent en prisme rhomboïdal droit de 90 à 91°, et en prisme droit à base carrée. Le sesquioxyde de fer cristallise en octaèdre régulier et en rhomboèdre dont l'angle ne diffère de 90° que de 3°, 40'. Or le cube est la limite des rhomboèdres aigus et obtus. Le sulfotricarbonate de plomb, le chlorure de naphtaline et le chlorure de naphtaline monochlorée, l'idocrase, etc., ont également des formes limites. Ces exemples suffisent

1. Comptes rendus de V Académie des sciences, séance du 20 mars 1848, XXVI, p. 353-355.

pour caractériser ce premier fait important, que le dimorphisme n'existe que là où il y a forme limite, et que ce sont deux des systèmes que réunit en quelque sorte cette forme limite, qui sont les deux systèmes incompatibles propres à la substance dimorphe.

Mais la relation des deux formes incompatibles va généralement plus loin. On trouve, en effet, qu'en partant de l'une des formes et des dimensions du prisme qui lui correspond, on peut, toujours par des lois de dérivations simples, obtenir les faces secondaires qui naissent sur l'autre forme. La différence des angles ne s'élève pas à plus de 3 ou 4°, et elle est presque toujours moindre. Il serait trop long d'entrer ici dans les détails cristallographiques (pie nécessite l'établissement de cette proposition. Je remarquerai seulement, afin de la mieux faire comprendre, que lorsque les deux formes sont, l'une du système cubique, l'autre du système du prisme droit à base carrée, telles que celles du grenat et de l'idocrase (substances que tous les minéralogistes allemands regardent comme dimorphes), la relation dont je parle exige que les dimensions du prisme carré droit puissent être regardées comme égales sensiblement. Or dans l'idocrase le rapport des dimensions du prisme est ^- Ce rapport est celui de 12,5 à 13, si l'on donne le signe bl à la face b\. En d'autres termes, il faudra que l'octaèdre b\ soit voisin d'un octaèdre régulier. Or l'angle de l'octaèdre b\ est 107°, 41', qui ne diffère que de 1°,47' de l'angle de l'octaèdre régulier.

Trois substances n'offrent point les relations que je viens de signaler : ce sont la pyrite, l'acide arsénieux et l'acide titanique. Mais ces substances doivent être regardées comme nous offrant des exemples d'isomérie, et non de dimorphisme.

J'observe (*) qu'il serait prématuré peut-être de généraliser les résultats auxquels conduisent les observations relatives aux substances dimorphes actuellement connues, et de les étendre à toutes celles, très nombreuses sans doute, dont le dimorphisme sera ultérieurement constaté. J'avoue que cette généralisation est séduisante pour l'esprit, car elle fait disparaître l'anomalie que le dimorphisme apporte aux lois de la cristallisation. Que déduire, en effet, de ce qui précède? C'est, d'une part, que les deux formes incompatibles d'une substance dimorphe sont voisines l'une de l'autre; et, d'autre part, à cause de la relation des faces secondaires, que les dimensions moléculaires qui correspondent à ces formes sont à peu près les mêmes, ou peuvent

1. Dans le texte des Comptes rendus île V Académie tien sciences, Pasteur a rois : « J'ai dit en commençant.... ». Dans le tirage ;i part de ce mémoire, il a modifié par : « J'observe.... ». (Xote de l'Édition.)

être regardées comme lelles. En d'autres termes, ces deux «arrangements ou équilibres moléculaires qui correspondent aux deux formes sont des équilibres stables, mais voisins l'un de l'autre, quoique appartenant à deux systèmes différents et forcés d'en subir les lois générales. Ce voisinage leur permet de passer de l'un a l'autre, lorsque certaines circonstances, lors de la cristallisation, viennent modifier un peu les forces moléculaires. L'un des équilibres étant bien plus stable que l'autre, en général, comme dans le soufre, l'iodure de mercure, les nitrates de potasse et de soude, d'après les curieuses observations de Frankenheim, on voit souvent l'un de ces équilibres passer à l'autre sans difficulté.

Nous voyons aussi, d'après ce qui précède, que le dimorphisme peut être prévu à l'avance, et qu'il devra être recherché, en général, la où il y aura forme limite. Beaucoup de substances minérales et artificielles ont des formes limites sans avoir encore été trouvées dimorphes. On peut prédire que c'est parmi elles que l'on rencontrera de nouveaux exemples de dimorphisme, et, l'on peut en outre prédire, d'une manière approchée, quelle sera l'autre forme encore inconnue que ces substances pourront présenter.

Je termine mon travail par une Note relative à un Mémoire de M. Aug. Laurent, intitulé : Sur Visomorphisme et sur les types cristallins, publie dans les Comptes rendus de 1845 [XX, 1845, p. 357 à 366]. J'explique comment l'isomorphisme qui existe entre des substances dont le système cristallin est différent rentre tout à fait dans les conditions de l'isomorphisme ordinaire. 11 y a toujours dans ces cas-la isodimorphisme entre les deux substances. J'ajoute enfin une preuve de plus en faveur des idées qui sont la base de ces recherches, par l'annonce d'un fait remarquable qui sera bientôt publié avec détail : ce sont les premiers résultats d'un travail que je viens d'entreprendre avec MM. Courcière et Feuvrier, élèves de l'École Normale. Nous avons reconnu que les huit tartrates suivants, tartrates neutres de potasse, de soude et d'ammoniaque, tartrates doubles de potasse et d'ammoniaque, de potasse et de soude, de soude et d'ammoniaque, et, enfin, les bitartrates de potasse et d'ammoniaque sont isomorphes, et peuvent cristalliser en toutes proportions. Néanmoins ces tartrates appartiennent à deux systèmes différents, le prisme rectangulaire oblique et le prisme rectangulaire droit; mais le prisme oblique est une forme limite. L'inclinaison de la base sur les pans ne s'élève pas à plus de 2°. Nous publierons prochainement avec détail les formes cristallines et les analyses de ces tartrates.