BRUXELLES

M. HAYEZ, IMPRIMEUR DE l' ACADÉMIE ROYALE DE DELGIQUE.

SUR

Tous les travaux analytiques entrepris depois près d*un siècle nous conduisent à admettre que les corps composés possèdent une composition définie, constante, invariable. Aux rapports déduits de ces recherches, on a successivement donné le nom de nombres proportionnels , de proportions chimiques, d'équivalents chimiqu^es^ d'atomes. L'illustre Berzelius consacra une grande partie de sa vie à fixer le poids des proportions chimiques. Ses travaux, à ce sujet, resteront comme des monuments impérissables de sa sagacité et de son génie. Le contrôle minutieux et réitéré auquel j'ai eu la hardiesse, pour ne pas dire la témérité, de les soumettre m*a convaincu que son habileté analytique n'a jamais été surpassée, si tant est que jamais elle ait été égalée par qui que ce soit. Berzelius, on le sait, conclut de ses recherches qu'il n'existe aucun rapport simple entre

le poids des atomes des corps; il resta toute sa vie convaJDCQ de cette vérité.

Dès 1815, le docteur William Prout, dans un mémoire intitulé :i!>u rapport entre les pesanteurs spécifiqms descorps dans leur état gazeux, et des poids de leurs atomes, émit ridée que le poids des atomes des corps bien déterminés à cette époque, peut se représenter par des multiples du poids de Thydrogèue. Proul eut tant de défiance de Texactitude de son hypothèse qu'il publia son écrit sous le voile de Tanonyme. Quelle que soit Topinion que Ton ait sur cette hypothèse, quel que soit le sort que l'avenir lui réserve, il est impossible de ne pas rendre hommage à la rare péné- * tration de son auteur. Vérité ou erreur, peu importe, elle lui permit de deviner la pesanteur spécifique de Thydrogène, quarante années avant qu'on Teùt déterminée d'une manière à peu près exacte par la voie de Texpérience.

Au point de vue de la philosophie naturelle, la portée de ridée de Prout est immense. Les éléments des corps composés que nous considérons comme des corps simples eu égard à leur immutabilité absolue pour nous, ne seraient eux-mêmes que des corps composés. Ces éléments, dont la découverte fait la gloire de Lavoisier et a immortalisé son nom, peuvent être considérés ainsi comme dérivant de la condensation d'une matière unique : nous sommes naturellement conduits à l'unité de la matière, quoiqu'cn réalité nous constations sa pluralité, sa multiplicité.

En Angleterre, l'hypothèse du docteur Prout fut presque généralement acceptée comme une vérité absolue. L'ouvrage que publia le professeur Thomas Thomson , de Glascow, pour l'appuyer sur des expériences analytiques, contribua beaucoup à ce résultat. Néanmoins, il n'en fut pas de même en Allemagne et en France. L'immense

(7) prestige qui entoarait le nom de Berzeiius et la confianee si légitime qulnspiraiedl ses travaax sur le poids des atomes en Turent inconlestableinent le motif. En Angleterre même^^des doutes s'élevèrent : dès 1833, le professeur Turner, sur l'invitation de ¥ Association Britannique pour l'avancement des sciences, entreprit une série d'analyses, d'où il tira la conclusion que l'hypothèse du docteur Pront n*était point exacte. En 1839, le professeur Penny, à Glascow, arriva à la même conclusion, bien que ses résultats différassent, en plusieurs points, de ceux obtenus par Tnraer. La détermination que M. Dumas et moi nous times, en 4839 et 1840, du poids atomique du carbone, ramena de nouveau l'attention des chimistes sur ce sujet. L'atome du carbone, déduit de nos synthèses de l'acide carbonique, s'accorde en effet entièrement avec l'hypothèse fondamentale de Prout. Les nouvelles synthèses de l'eau que M. Dumas fit connaître en 1843, et qui furent confirmées par les travaux de IkiM. Erdmann et Marchand, conduisirent au même résultat.

En 1842 et en 1843, M. de Marignac, de Genève, entreprit une série d'expériences sur les atomes du chlore, du brome, de Fiode, de l'azote, de l'argent et du potassium, dans le but de soumettre la loi de Pront à un nouvel et scrupuleux examen. Le chimiste genevois, dont l'exactitude est généralement reconnue, à l'habileté et à la couscience duquel Berzeiius a rendu un hommage justement mérité, a constaté, de la manière la plus certaine, que l'unité admise par Prout est de moitié trop élevée en ce qui concerne le chlore. Mais il déclara résolument qu'eu égard à l!extréme difiicuUé qu'il y a d'arriver, dans l'expérimeotation, à des résultats d'une rigueur absolue, on ne saurait considérer comme contraires à la loi de Prout les

(8) atomes qu'il a trouvés pour Targeot, le potassium, le brome, Tiode et Tazole. Ainsi, d'après M. de Marignac, le priocipe pourrait être exact, seulement Tunité devrait être diminuée de moitié.

A la fin de 1857, M. Dumas publia un Mémoire sur les équivalents des corps simples. Comme on devait s'y attendre, ce travail produisit une grande sensation. L'illustre chimiste français, se basant sur les travaux de M. de Marignac sur l'argent, trouva que tous les corps bien connus qu'il avait eu l'occasion d'examiner obéissent parfaitement au principe de Prout, lorsqu'on apporte à ce principe certains tempéraments. D'après lui, les corps simples sont des multiples de l'hydrogène ou par i , ou par 0,5, ou enfin par 0,25. Mon illustre maiire accompagna son travail de considérations de philosophie naturelle fort importantes, mais qui n'ont point de rapport avec la question que je me propose de traiter.

Tel est, à Theure actuelle, l'étal des connaissances sur les rapports entre le poids des atomes des corps simples.

Depuis un grand nombre d'années, j'ai consacré tous mes loisirs à élucider ce problème. Je le dis hautement, lorsque j'ai entrepris mes recherches, j'avais une confiance presque absolue dans l'exactitude du principe de Prout. Le doute que j'avais laissé entrevoir dans mon travail sur l'atome du carbone, publié en 1845, m'avait été arraché par le résultat de deux déterminations qui se conciliaient mal avec mes autres synthèses.

Mes investigations ont porté sur le chlore, le brome, l'iode, le fluor, le soufre, l'azote, le potassium, le sodium, le lithium, le calcium, le baryum, le plomb et l'argent. On le conçoit, pendant le long et pénible labeur auquel je me suis livré, j'ai obtenu successivement les résultats

(9) les plas discordants, suivant les corps et les méthodes employés. Tantôt ces résultats concordaient absolument avec le principe de Prout : c'était le cas, par exemple, pour le plomb, l'argent, le sodium et le calcium déterminés en fonction de Tatome du carbone ; tantôt ils étaient complètement inconciliables avec cette loi : c'était le cas du plomb déterminé en fonction de l'atome de l'azote et du soufre; de l'argent déterminé en fonction de l'azote et du chlore; du potassium déterminé d'après l'oxygène et le chlore.

J'ose affirmer, sans crainte d'être démenti, que tout chimiste qui s'est livré à des recherches sur le poids des atomes, s'il a varié ses méthodes, s'il a cherché le poids de l'atome d'un corps en fonction du poids de l'atome de deux ou de trois corps différents, a rencontré les mêmes difficultés, les mêmes contradictions. Aussi ai-je éprouvé pendant longtemps bien de pénibles perplexités.

Comme je l'ai fait connaître naguère à l'Académie, en la priant de prendre acte de ma déclaration, depuis quelque temps déjà tout doute a disparu de mon esprit. J'ai acquis la conviction complète, la certitude entière, si tant est que l'homme puisse atteindre à la certitude sur un pareil sujet, que la loi de Prout, avec tous les tempéraments apportés par M. Dumas, n'est qu'une illusion, une pure hypothèse formellement démentie par l'expérience. Les chimistes, après avoir examiné le travail dont j'ai l'honneur de présenter en ce moment l'analyse détaillée à l'Académie , s'ils peuvent se dépouiller de leurs préjugés et de leurs préoccupations d'esprit, et s'en tenir à l'expérience, partageront bientôt ma conviction : c'est qu'il n'existe pas de commun diviseur entre les poids des corps simples qui s'unissent pour former toutes les combinaisons définies.

( iO )

Le travail que je livre aclueilemeDl au |>iiblie ne compread que mes recherches sur Vazote, le chlore^ le soufre, le poia$$ium, le êodiuvnj le plomb el V argent. J*ai choisi ces corps, parce qu'ils soni mieux coddus, qu'ils forment les composés les plus stables, et que généralement on les fait obéir à la loi de Prout. Je Tai dit suffisamment, comme le but de mes travaui n*était pas de déterminer le poids de Tatome de ces corps, mais bien le rapport du poids de leur atome, afin de voir s*il existe entre ces rapports un commun diviseur, j*ai employé les méthodes qui, à mon sens, pouvaient le plus sûrement conduire au résultat. Tout en variant ces méthodes, j'ai pris de préférence, autant que possible, celles qui avaient déjà été employées par les chimistes connus par une exactitude éprouvée. J's^ssaîs ainsi pour obtenir un contrôle plus efficace. Il est bien évident que si des résultats suffisamment répétés s'accordent avec ceux obtenus antérieurement, la probabilitéen faveur de leur exactitude devient très-grande; si, au contraire, ils diffèrent, on trouve dans Fétude approfondie de toutes les conditions de l'expérience le moyen de s'assurer de quel coté existe la vérité. C'est ainsi que je suis parvenu à découvrir des erreurs commises qui , sans cela, m'auraient incontestablement échappé.

Quoique je n'aie eu pour but que de chercher des rapports de nombres , j'ai fait néanmoins deux déterminations qui, l'une et l'autre, permettent de déduire dès à présent, de toutes mes expériences, le poids de l'atome de ces sept corps simples par rapport à l'oxygène.

On verra plus loin que le poids de ces atomes se rap* proche sensiblement de ceux généralement acceptés, sauf, toutefois, pour Tazote.

Les déterminations des rapports ont été faites soit par

la voie de la synthèse, soit par la voie de la dovAle décomposition. Je n'ai eu recours h l'analyse que pour me procurer les éiémenls nécessaires au calcul des poids atomiques en fonction de Toxygène.

Avant de faire connaître succinctement mes recherchas, je dois m*expliquer sur la quantité extraordinairemenl élevée de matières que j*ai mise en expérience. Ces quantités effrayeront bien des chimistes; cependant , ce n'est pas à la légère que je me décide à rompre avec leurs habitudes. Dans les annales des sciences, il existe deux exemples que je me permets d'invoquer. M. Dumas, dans son mémoire sur la composition de Veûu, et M. de Marignac, dans son travail sur les atomes du chlore, de l'azote et de l'argent, ont déjà porté à un taux relativement élevé le poids des matières. Moi-même, dans mon mémoire sur l'atome du carbone, publié en 1845, j'ai décuplé le poids des quantités ordinairement employées. Jusqu'ici, à ce que je sache, on n'a pas fait d'objection contre cette manière d'opérer. Pour peu qu'on examine attentivement les poids atomiques généralement admis, et qu'on les compare à ce qu'ils devraient être dans l'hypothèse de Prout , on s'ap^çoit bientôt qu'il n y a que des différences réellement ÎDsignitiantas qui les séparent. D'ailleurs , s'il n'en était pas ainsi, il y a longtemps que le problème serait résolu. Mais l'expérience démontre que le seul moyen de constater avec eertiltule, et de mesurer exactement de petites différences, consiste à augmenter les quantités qui les pro^ duisemty afin de rendre ces différences beaucoup supérieures aux erreurs que comportent les observations dotit on doit Us déduire. On pourrait croire que les difficultés des recherches croissent avec l'augmentation des quantités. Les chimistes qui voudront se donner la peine de vérifier mes

résultais d«as toutes les conditions où je me suis placé , se convaincront bientôt que c'est une grave erreur. Le seul inconvénient réel résultant de remploi de grandes quantités de matière est la durée de l'expérience qui, dans certains cas, croit presque comme les quantités; mais, en revanche, si l'on parvient à mener l'expérience à bonne fin, le résultat entraîne avec lui la conviction, parce qu'il n'est susceptible que d'une seule interprétation : tandis qu'en employant de moindres quantités, on est toujours disposé à mettre sur le compte de l'erreur inévitable de l'expérience les petites différences constatées, on reste dans l'incertitude, et de plus, on s'expose à méconnaître la vérité que l'on cherche.

En examinant les travaux effectués sur les poids atomiques, j'ai souvent regretté de ne pas y rencontrer tous les détails des expériences. J'ai été privé ainsi des moyens de m'assurer jusqu'à quel point les résultats méritent la confiance qu'on leur accorde. Voulant, en ce qui concerne les résultats de mes recherches, fournir à tous les moyens de les contrôler et de les corriger au besoin, j'ai cru devoir exposer minutieusement dans mon mémoire toutes les conditions dans lesquelles mes déterminations ont été faites. Ainsi , j'ai fait connaître exactement les balances et les poids dont je me suis servi pour les pesées, les moyens employés pour garantir l'exactitude des pesées des matières et des vases, et pour conserver l'intégrité du poids des vases pendant et après l'expérience, j'ai indiqué la nature du vase dans lequel l'opération a été faite. J'ai donné les procédés à l'aide desquels j'ai préparé les matières soumises à lexpérience, les matières que je faisais réagir sur elles, et enfin les méthodes employées pour rechercher la pureté des unes et des autres.

Il m*esl impossible de reproduire dans celle analyse le détail complet de mes expériences* Je me bornerai donc à communiquer les Taits indispensables pour apprécier la valeur de mes recherches et la confiance qu*elles peuvent inspirer.