PARIS

FIRMIN DIDOT FRERES, LIRRAIÎIÉS-EDÏTEIJPS,

RUE JACOB, n" a4.,* .'-/-' '' V '

J.-B. BAILLIÈRE, LIBRAÏRÉ, '

RtJK DE l'^GOLK de MEDECINS, N** l3 BIS.

M. DCCC XXXT.

tiROPORTIONS CHIMIQUES,

ET DE L IPCfrUENCE CHIMIQDK DE L ELECTBICITE DA>S L\ HATITHE INORGAHIQUE.

Exposé historique du développement de la théorie des proportions chimiques.

Dès que Ton commença à considérer les corps comme composés d'éléments simples, il paraît qu'on admit aussi que, dans les corps composés, les mêmes cai'aclères extérieurs et les marnes propriétés internes indiquent une combinaison des mêmes éléments dans les mêmes proportions. On trouve cette idée adoptée par les philosophes dès les temps les plus anciens, ou l'expérience n'était pas encore suffisante pour servir d'appui à la spéculation. Elle a fait déjà partie de la pliilosopLie de Pythagore; et PUilon, auteur du J^ivre de la snfjpsse, compris parmi les livres aporrypbes- de l'Ecriture Sainte, et que l'on croit-H'Voir fécu au: temps fie CaJteula, dit, dans le chapkre'IÏ, v. 22 : Dieu a tout fait (luec mesure, nombre et poids: Tcutefois, jusqu'à nos jours, les philosoplies n'ont- eu' qu'un"pressSnti ment obscur de cette vérité; mais ce9tsan<r doute à la coQviclion de la justesse d'une paretile idée qu'est dû le premier essai d'Line exacte analyse chimique. Cet essai n'est pas ancien; et qu'oiqu'on ne puisse pas désigner avec certitude quel fut le premier chimiste qui tenta de déterramer, par l'analyse d'un corps, la pco-

THiORIS

portion de ses principe» coofitituants , il est néanuioii suffisamment constaté quQ ffirl <Ie faire ces exporionct avec précision, ne date que de la seconde nioilié d siècle dernier, et que c'est à son porfrclionnenient qi nous devons la théorie des proportions c-hiniK|ues

Wenzel, cliiitti'ste allemand, paraît être le pro^nit qui ait fixé son atténtton-sur ces j-apports, et (|i»i a cherché à les vérifier par; (lès èxpériohces. Il examina ii phénomène qui avait déjà fVappé tes chimistes, savoii que deux sels neutres conservent leur neutralité aj^n s'être mutuellement décomposés. Il exposa le résultat f ses expériences dans lyi'Mémoire intitulé: Lelire va den Ferwandschafteriy ou Théorie des ajfinilés ^ pi blié à Dresde , en i^'y-y, et.prouva, par des analyses sii gulièrement exactes, que ce phénomène était dû à circonstance que les rapports relatifs, entre les qiianlili d'alcalis et de terres qui saturent une quantité doniK du même acide, sont les mêmes pour tous les acides; t sorte que si l'on décompose, par exemple, du nitra calcique par du sulfate potassique, le nitrate potas'sicp et le sulfate calcique qui en résultent, conservent Ici neutralité, parce que la quantité de potasse qui satu *^^^^^^1lj^^^ donné d'acide nitrique, est à la quantité < chauk qui saturé la même quantité d'acide nitii(|m cpm^e la potasse est à la chaux qui néutialise une po tion:d6nnée d'acide sulfurique. Les résultats nuniéricju des. expériences de Wenzel sont plus exacts que. .(vi d'dûtûrf*acitre.chimiste de son temps; et la plu[){ut .oi été èônfirnaés "pâirT^J.iïKîi Heures analyses Caiteii tte|kii Néaamp/ns;oft^*fit â^çine attention, et l'on ■ai|\)j*t ,• s) ratjtofîte«dé*4iî)mS*pîus connus, des résultats inôih)» (Vcacl ouiV^taiedt cootrecfits d'ailleurs par le phéhpj Wehzer avait pubien explique.

Bergmann, dont les travaux obtîrtfenf. utie si jus célébrité, s'aperçut aussi des phénomènes produits p les proportions chimiques, et les exposât" vian s une di sertation publiée à Upsal, en 1782, sous le titre: / dwersâ phlogisti qûantitaté in meiallis: Il y rappor

rs*.

W DES PHOPORTIONS CHIMIQUES.

I UD grand nombre d'expériences sur la précipitation des I métaux l'un par l'autre, et il on tire cette conclusion : I Phlogisti mtiluas quantitates prœcipilantis et prœci- ■ pilnncfi ponderiùiis esse inversœ proportionales. I Bergmann travailla beaucoup au développement de la théorie des affiiiités, et tâcha d'expliquer le phénomène de la conservation de la neutralité des sels neutres après leur décomposition mutuelle; cependant ses analyses, n'étant pas aussi exactes que celles de Wênzel, ne lui décélèrent point la lielle explication trouvée par ce dernier.

Mais c'est principalement à 3. B. Richter, chimiste de Berlin, que nous devons la première indication positive des proportions chimiques, fondée sur de nombreuses expériences, auxquelles il paraît que ce savant consacra une grande partie de son lenips. Il tâcha de donner à la chimie une forme entièiement mathématique dans un ouvrage intitulé : Stochiométrie chimique, où cependant son imagination ne se laissa pas toujours guider par l'expérience. Mais nous laisserons de côté ses erreurs, pour nous occuper uniquement de ses tiavaux essentiels sur les proportions chimiques. On en trouve l'exposition dans an ouvrage périodique, publié par lui sous le titre de: Veber die neueren Gegenslaende der Chemie, on sur les nouveaux objets de la chimie , où il avait pris pour épigraphe le passage déjà cité du livre de la Sagesse. C'est surtout dans les cahiers y,8 et g , iijipriiBGs de 1796 à 1798, que l'on trouve, des expériences, bien dignes d'attention sur les pi'oporjtjons etiimiques. .C'est là qu'il examine le phénomène observé. par- Wéjiïel, et qu'il l'explique de la même manière qLie- ce" âé'r'mec.; Il cherche à déterminer la capacité de- satdl'à'tion'mative des bases et des acitlea. Il fait ensiiijâl'emaVquer que, dans la précipilatiou des métaux les uns par les autres, la neutralité du liquide n'est point altérée, et Jl en donne une explication dont on reconnaît encore la justesse.

Lorsqu'on lit les travaux de Richter sur les proportions chimiques, on s'étonne que l'étude de ces rapports

ait pu être négligée un seul instant. Cependant, il y «i dans les ouvrages de Ricliter une circonstance qui contribue à en diminuer l'impression sur l'esprit du lecteur : c'est que les résultats numériques de ses expériences ne sont pas très-exacts. Dans ses comparaisons, il part presque toujours du carbonate d'alumine, combinaison que nous savons maintenant ne pouvoir exister. Ses expériences avaient besoin d'être répétées pour détruire le soupçon , qui naît naturellement dans l'esprit du lecteur, que le désir de ce chimiste, de voir confirmé son système, avait influé sur ces résultats. D'ailleurs son style est singulier; il adopte les découvertes de l'école antiphlogistique , sans pouvoir se résoudre à abandonner entièrement le langage des phlogistiques; et, en cherchant à tenir le milieu entre les deux partis, il déplut à l'un et à l'autre.

Il est cependant à présumer que ce qui empêcha, pendant quelque temps, les chimistes de donner leur attention aux travaux sur les proportions déterminées, fut principalement la grande révolution qui se fit vers cette époque dans la théorie de cette science, d'où elle bannit avec le phlogistique toutes les spéculations vagues, pour leur substituer le résultat des expériences et des recherches. Le système de Lavoisier était presque le seul objet des méditations des chimistes, et la lutte que ce système eut à soutenir, détourna leur esprit de toyt ce qui n'appartenait pas directement h la nouvelle ttië6^e?'*et 'à ;Son^ application pour expliquer les faits connus. .* ' -, •' -;• •

Ce §ystèijK>fnt ènm> généralement adopté; ses adversairçVlés' plus décidés reconnurent qu'il méritait la préféiT^nife siir:QBi>x,de Stahl et de Becker, et la phipart des chinîi§tes*da t^qV jcrurs l'ont suivi en étudiant la science. Alors se partagea l'attention long-temps fixée sur ce point, et l'on commença, sous Tégide de la nouvelle théorie, à diriger l'étude de la chimie sur toutes 1rs parties de cette science. On peut donc dire que le développement du principe des proportions chimiques fut quel-

DES PROPORTrONS CHIMIQUES.

que temps suspendu par celui du système antiphlogislique, qui prit naissance à la même époque.

On ne trouve, dans les écrits de Lavoisier, rien de positif sur les proportions cliimiques, si ce n'est la différence qu'il établit entre la solution et la dissolution; l'une pouvant avoir lieu clans toutes les proportions , tandis que l'autre, changeant la nature du corps dissous, n'admet que des proportions fixes et invariables.

Quelque temps après rétablissement du système de Lavoisier, Berthollet, un de ses plus célèbies coopérateurs, publia un ouvrage intitulé : Essai de statique ch'rnique, Paris, i8o3, où il exposa, d'une manière

'aiment philosophique, les affinitcs chimiques et I phénomènes qui en dépendent. It tâcha de prouver, dans iCet écrit, que les forces actives ne sont pas aussi nombreuses qu'on pourrait le supposer d'après la diversité des phénomènes; il démontra la probabilité de la production de ces derniers par l'effet d'une même force principale; ainsi, que la force qui attire les \a terre est la même que celle qui retient les planètes dans leurs orbites autour du soleil. 11 prévit qu'on parviendrait un jour à calculer les effets de la première de ces forces, comme on avait calculé depuis ioug-lemps les effets de la dernière. En développant ces idées, Bertbollet s'attacha à (établir que la prétendue diffé- :e entre la solution et la dissolution ne consiste que <lans les différents degi-és de fnrce d'une même affinité, le degré de la première étant plus faible que celui de la ceconde. Les éléments, disait-il , ont leur maximum et Jeur minimum, au-delà desquels ils ne sauraient se combiner; mais entre ces deux limites, ils le peuvent dans toutes les proportions. I^orsque des corps se combinent ^ans des rapports fixes et invariables, ces phénomènes ^ont dus à d'autres ciiconstances, telles que la cohésion, par laquelle une combinaison tend à devenir solide, et rexpansion qui la fait passer à l'état de gaz. Les éléments |qui,en se combinant, subissent une forte condensation, S unissent toujours dans des proportions fixes ; c'est ain|ij

6 THiOR»

par exemple, que le gaz oxigène et le gaz hydrogène ne se combinent jamais que dans une seule proportion; mais lorsque, d autre part, les éléments combinés restent au même état de densité, les combinaisons ont lieu dans toutes les proportions entre le maximum et le minimum. Suivant cette opinion, la fixité dans les rapports des éléments des acides, des sels, etc., ne dépend que de la cristallisation, de la précipitation, ou, lorsqu'ils sont à l'état de gaz, de la condensation. Bertliollet fit nombre d'expériences ingénieuses pour démontrer la vérité de cette assertion; et bien que nous trouvions maintenant qu'elle n'explique pas d'une manière assez complète les faits multipliés que des travaux plus récents on t découverts, il faut avouer que ce savant a exposé ses opinions, ainsi que les preuves sur lesquelles elles s'appuient, avec une clarté et une sagacité qui entraînent la conviction. Examinant ensuite les données de Ricliter sur les capacités de saturation des bases et des acides, il trouva d'autres nombres que ce dernier.

Bertliollet prouva d'une manière décisive que l'intensité de l'action chimique des corps* les uns sur les autres ne dépend pas uniquement du degré de leur affinité, mais qu'elle dépend aussi de la quantité du corps qui l'exerce, c'est-à-dire de la masse. Ce phénomène n'a lieu cependant que lorsque les corps qui tendent à se combiner, et les nouvelles combinaisons qui en résultent, conserveut leur contact mutuel, c'est-à-dire leur forme liquide ou leur état de solution (i).

(i) Cette circonstance ne paraît point favorable au principe des proportions chimiques générales; elle y serait même entièrement contraire, s'il ne pouvait être prouve que la combinaison d*un corps solide avec un liquide qui le dissout sans en altrrer les propriétés chimiques, est d'une nature différente do celle d'une combinaison appelée chîmicjue : par exemple, le nitre se combine avec l'eau dans une dissolution de ce sel, d'une tout autre manière que le carbonate magnésique ordinaire est combiné avec une certaine portion d'eau , qui en fait partie constituante , mais qui ne lui donne point de fluidité, et qui ne le rend pwnt soluble.

DES PKOPOBTIONS CHIMIQUES. ^

La statique chimique de M. Bcrtliollct fit naître entre lui et M. Proust une discussion sui- la fix.ilé des proportions de plusieurs comljinaisons; discussion aussi remaïquahle par la solidité des arguments produits des deux côtés, que pac le ton moiléré avec lequel elle fut soutenue. On crut d'abord que les effets de l'action de . la masse chimique, coustants dans les liquides, pouvaient s'éjendre à des comhinaisous solides, telles que les oxides métalliques, admettant qu'entre le maximum et le minimum d'oxidatiou d'uti mêlai , il pouvait y avoir un nombre infini de degrés, Proust s'appliqua piiiici paiement à prouver que cette idée était inexacte, et démontra que les métaux ne produisent , avec le soufre comme avec l'oxigène, qu'une ou deux combinaisons dans des proporlions fixes et invariables, tous les degrés intermédiaires qu'on avait cru observer n'étant, en effet, que des mélanges de deux combinaisons à proportions Hxes. Berthollet se défendit avec une sagacité qui tint en suspens l'esprit de ses lecteurs, même lorsque leur propre expérience leur parlait en faveur des opinions de .'Proust; mais la grande masse d'anal^-ses faites depuis ifin décidé la question conformément aux idées de ce dernier savant.

Quelque temps avant les travaux de Richter et de Berlhollet, un savant irlandaifi, nommé Ili^gins, avait publié un ouvrage intitulé: A comparative vîciv of the phlogistic and antiphlugislic théories (178g), dans lequel il envisageait sous un nouveau point de vue les différents degrés de combinaisons qui peuvent avoir lieu entre les mêmes corps. Il y établit que les corps sont composés de particules 011 d'atomes. Selon lui, un. ^ nouvel atome d'oxigène ajouté à un oxide, c'est-à-dire .ji un corps composé d'un atome de radical et d'un atome W'oxigèoe, produit va nouveau degré d'oxidation. Cependant Higgins lui-même parut attacher peu d'irnpor- ' tance à celte hypolbèse, dont il ne chercha d'ailli^urs à démontrer la vérité par aucune expérience analytique; il ne pressentit pas même les proportions multiples qui,en

sont la conséquence nécessaire. Son ouvrage excita peu d'attention, et ne tarda pas à tomber dans roubli (j). Quinze années après, John Dalton reproduisit la même idée, mais il en fit une application plus étendue aux phénomènes chimiques, et chercha à la vérifier par les résultats des meilleures analyses. Les premiers écrits que Dalton publia sur cette matière, ne Texposèrent pas assez clairement pour attirer sur elle une grande attention, et peu de chimistes s'aperçureiit de leur tendance. Il fit paraître dans le journal de Nicholson, en 1807, une petite table contenant les poids absolus de quelques corps, c'est-à-dire les quantités relatives dans lesquelles les corps se combinent de préférence, ou les poids relatifs de leurs atomes. Il publia l'année suivante le premier volume d'un nouveau système de chimie, sôus le titre de New System of chemical philosophy ^ dont le second volume parut en 1810. D'après ce système, les corps sont composés d'atomes, et un atome d'un élément peut se combiner avec 1, 2, 3, etc. atomes d'un autre élément, mais non avec des degrés intermédiaires ou des fractions d'atomes. De même, un atome d'un corps composé peut se combiner avec 1 , 2, 3, etc. atomes d'un autre corps composé. Cette hypothèse fut ensuite confirmée par de nombreuses expériences; et l'on peut dire, sans exagération, qu'elle est un des plus grands pas que la chimie ait jamais faits vers son perfecticnnement.Dalton suppose que les atomes élémentaires se combinent de préférence un à un ; et toutes les fois que nous ne connaissons qu'une seule combinaison de deux substances , il la considère comme composée d'un atome de chacune. Y en a-t-il plusieurs, il considère la première comme composée, par exemple, de A 4- B, la seconde de A 4- 2 B, la troisième d(» A,4- 3B, etc. Dans son nouveau système de chimie, Dalton vient

(i) Trente années plus tard, Higgins vouhit prouver que cette hypothèse, dont il n'avait fait qu'une application fort limitée, devçtit le faire considérer comme l'auteur de la découverte des proportions multiples.

DES PROPORTIONS CHIMIQUES. g

d'examiner lescorps oxidés , et il indique le nombre d'atomes qu'il suppose y êlra contenus. Il paraît cepeudant que, dans ce travail, ce savant diitingué s'est trop peu fondé sur l'expérience, et peut-être n'a-til pas agi avec assez de précaution en appliquant la nouvelle hypothèse au système de la cliimie. Il m'a semblé que, dans le petit nombre d'analyses qu'il a publiées , l'on pouvait quelquefois s'apercevoir du désir de l'opérateur d'obtenir un certain résultat ; ce dont on ne peut trop se garder lorsqu'on cherche des preuves pour ou contre une théorie dont on est préoccupé. Néanmoins c'est à Dalton qu'est dû l'honneur de la découverte de celte partie des proportions chimiques que nous appelons les proportions multiples, qu'aucun de ses prédécesseurs n'avait observées. Elles font, pour ainsi dire, la base des proportions chimiques, mais elles n'en constituent point toute la théorie, et ne suffisent pas pour délerminei' les phénomènes des proportions cbimiques, telles que nous les avons observées, comme on le verra plus bas. En même temps que Dalton publiait son système, il l'enseignait publiquement ^u Angleterre, ce qui, jointà un Mémoire de M. Wollaston sur les proporlions multiples de l'acide oxalique dans ses trois combinaisons avec la potasse, public dans le journal de Nicholson, de novembre itJoH, commença à Gxer plus généralemeut l'attention des chimistes sur cette partie de la science.

Dans un travail sur l'eudiométrie, de Humboldt et Gay-Lu3sac trouvèrent, en 1806, qu'un volume de gaz oxigène combiné avec deux volumes de gaz hydrogène, produit l'eau. M. Gay-Lussac, continuant les recherches auxquelles cette observation avait donné lieu, découvrit, qne!([ue temps après, que les corps gazéiformes, en général, se combrntrit do telle manière, qu'une mesure de gaz absorbe 1,1 ^,2,3, etc. mesures d'un autre gaz; c'est-à-dire que les gaz se combinent ou à volumes égaux, ou que le volume de l'un est un multiple de celui de l'autre. Son Mémoire sur la combinaison des substances gazeuses les unes avec les autres, est imprimé

lO THEOHIE

dans le» Mémoires d^Arcueil^ T. Il, Paris, 1809. Si Toa substitue le nom ^atonie à celui de volumfi^ et qu'on se figure les corps à l'état solide, au lieu d'êtr« à l'état gazeux, on trouve, dans la découverte de Gay- Lussac, une des preuves les plus directes en faveur de l'hypothèse de Dalton. Gay-Lussac se contenta d'avoir démontré les rapports dans lesquels se combinent les isubstances gazéiformes, combinaisons qui, suivant la statique de Berthollet, doivent toujours avoir lieu dans des proportions fixes; mais il ne fit point d'application plus générale de cette découverte.

Dalton , au lieu d'être satisfait de la confirmation dont les expériences de Gay-Lussac venaient de couronner ses travaux spéculatifs, voulut prouver que ce savant s'était mépris , et que les corps gazéiformes ne se combinent point à mesures égales. Cependant les expériences de Gay-Lussac ont été confirmées par celles d'autres chimistes, et l'on considère maintenant les résultats généraux qu'il en a tirés comme bien constatés. Ayant aussi examiné la précipitation des métaux les uns par les autres, il obtint les mêmes résultats que Bergmann et Richter.

Enfin , pour achever ce petit tableau historique des travaux relatifs aux proportions chimiques, je dois ajouter que, depuis l'année 1807, je me suis appliqué assidûment à les étudier. Les différents Mémoires qui ont résulté de mes travaux sur cette matière, se trouvent dans l'ouvrage suédois intitulé : 'AJhandlingar i Fysik^ Kemi och Minéralogie ou Mémoires relatifs à la physique^ à la chimie et à la minéralogie^ T. III, IV, V et Vî, ainsi que dans les Mémoires de V Académie des sciences de Stockholm pour l'année 181 3.

Devant publier un Traité élémentaire de chimie, * je parcourus, entre autres ouvrages que l'on ne lit pas généralement, les Mémoires de Richter^ dont il a été parlé plus haut. Je fus frappé des lumières sur la composition des sels et sur la précipitation des métaux l'un par l'autre que j'y trouvai, et dont on n'avait encore tiit

aucun fruit. ïl résulte des recherches de Richter, qu'au moyen des bonnes analyses de quelques sels, oo pourrait calculer avec précision la composition de tous les autres. J'en donnai un aperçu dans mon Traité élémentaire , T. I, p. 398 de la première édition de f 807, et je formai en même temps le projet d'analyser une série de sels, moyennant quoi il serait superflu d'examiner les autres. Il est évident que, si l'on analyse tous les sels formés par un acide, par exemple, par l'acide sulfurique avec toutes les bases, et ceux formés par une base, par exemple, la baryte avec tous les acides, on aura les données nécessaires pour calculer la composition de tous les sels formés par une double décomposition, en conservant leur neutralité. Pendant l'exécution de ce projet, la composition des alcalis fut découverte par M. Davy. Je trouvai, ainsi que d'autres chimistes, que l'ammoniaque laissait sur le pôle négatif de la pile électrique, un corps jouissant des propriétés d'un métal, et j'en conclus que cet alcali devait être aussi' considéré comme un oxide, dont la quantité d'oxigène, quoiqu'il fût impossible de la constater par une expérience directe, devait être calculée d'après les phénomènes de la précipitation des métaux, dont nous venons de parler. L'étude de ces phénomènes devait donc faire partie de mes expériences; et lorsque j'eus connaissance des idées de Dalton sur les proportions multiples, je trouvai, dans le' nombre des analyses dont j'avais déjà les résultats, une telle confirmation de cette théorie, que je ne pus m'empêcher d'examiner lesdits phénomènes; et ce fut ainsi que le plan de mon travail sur une partie d'abord très-limitée des proportions chimiques, s'agrandit de plus en plus, et embrassa finalement les proportions dans toute leur étendue, dont j'étais loin de me faire une juste idée en commençant mes expériences. Elles donnèrent d'abord des résultats bien différents de ceux auxquels je croyais devoir m'attendre. A force de les répéter et d'y employer des méthodes variées, je m'aperçus des fautes commises. Éclairé par l'expérience de mes propn 1 l'aide de

l4 THiOBIS

leurs propriétés chimiques, qui est le plus souvent k résultat de cette réunion, consiste dans cette pénétration mutuelle. C'est justement à cause de cette manière d'envisager la combinaison chimique, que les pliénomi- .nes des proportions déterminées n'ont jamais été si imprévus pour la philosophie qu'à l'époque où Ton commença à les apercevoir et à les vérifier : ils seraient jpéme restés à jamais inconnus sous l'empire de cette philosophie, et surtout par la direction qu'elle a prise dans ces trois derniers lustres; mais moins on les pré* voyait, et plus ils devaient nécessairement conduire à des manières de voir et d'expliquer les faits chimiques bien différentes de celles données par la philosophie dynamique : c'est ce qui est arrivé.

Si, n'ayant pas l'esprit préoccupé des doctrines cFune école philosophique quelconque, nous tâchons de nous faire une idée de la cause des proportions chiniiques, celle qui se présente à nous comme la plus vraisemblable et la plus conforme à notre expérience générale , c'est que les corps sont composés de particules qui, pour être toujours d'une même grandeur et d'un même poids, doivent être mécaniquement indivisibles, et qui s'unis* sent de telle manière qu'une particule d'un élément se combine avec i, a, 3 particules, etc., d'un autre. Cette idée, si simple et si aisée à concevoir, explique tous les phénomènes des proportions chimiques, ceux particulièrement qu'on appelle les proportions multiples. Cependant cette manière d'envisager les phénomènes a été sujette à des objections qui dérivent en partie de ce que, par l'effet de leurs études philosophiques, beaucoup de naturalistes sont préoccupés d'une divisibilité à l'infini de la matière, et qu'ils rejettent par conséquent, sans examen, les idées atomiques comme absurdes; mais ces difficultés ne sont que temporaires; car les objections qui naissent de ce qu'on est convaincu, par habitude, de la vérité de certaines idées philosophiques, perdent de leur force, à mesure qu'elles sont combattues par l'expérience. .

Nous l'avouons sans peine : l'opinion des anciens phy< siciens, que les corps sont composes d'alomcs indivisibles, a souvent été accompagnée de fictions absurdes sur la nature de ces atonies; mais uti raisonnement plus sain les a depuis long-temps rejetées. La divisibilité infinie de 1^ matière a été l'objet de discussions modernes très - savantes et ingénieuses, sans que jamais rieEi ait pu être décidé à cet égard par la voie de l'expérience; et comme cette divisibilité se trouve hors des limiles des preuves positives, on se contenta de la considérer comme au.ssi i-éelle qu'elle est possible et vraisemblable en idée. Mais, malgré la grande influence qu'une décision de cette question devrait avoir sur ce que nous allons examiner, nous sommes obligés de la laisser de côlé, vu qu'ici des spéculations métapliysiques ne suffisent pas : nous considérons donc comme probable, que la division mécanique de la maiière a une certaine limite qu'elle ne dépasse point, comme il en existe une pour la division chimique. Les corps, étant formés d'éléments Indécomposables, doivent l'être de particules dont la grandeur ne se laisse plus ultérieurement diviser, et qu'on peut appeler particules, atomes, molécules , équivalents chimiques, etc. Je choisirai de préférence la dénomination d'afome, parce que, mieux qu'aucune autre, elle exprime notre idée. Nous supposons donc que lorsqu'un corps a été divisé jusqu'à un certain point, on obtient des particules donl la continuité ne peut être détruite par aucune force mécanique , c'est-à-dire dont la continuité dépend d'une force supérieure à toutes celles qui peuvent produire une division mécanique. Ces particules, nous les appelons atomes. Leur grandeur échappe à nos sens, et la matière continue à élre divisible jusqu'à ce que chaque particule cesse d'être appréciable; mais là aussi cesse notre pouvoir de rien déterminer sur sa forme. Cependant, toutes les probahilllés bien considérées, nous avons lOut sujet de nous représenter les corps élémentaires sous une forme spbérique, parce que c'est celle que la matière alïecle , lors-

l6 THÉORIE

qu'elle nest pas soumise à Tinfluence de forces étrangères.

D'un autre côté, nous devons nous figurer les atomes des corps composés sous une forme déterminée, autre

3ue la sphérique, et entièrement dépendante du nombre es atomes élémentaires et de leur placement réciproque. Il se peut que les atomes des divers corps élémentaires différent de grandeur; il se peut aussi qu'ils soient égaux. La grandeur des atomes composés doit être, au contraire, très-différente, à raison du nombre d'atomes élémentaires dont ils sont composés, puisqu'il est évident que l'atome composé de A -f- '-i B doit occuper un plus grand espace que celui de A+B.

Au reste , plus l'imagination se donne un libre cours pour bâtir ses théories sans consulter l'expérience, et ipoins elles méritent de confiance. Il faut bien se garder de les étendre au-delà de ce qui est nécessaire pour l'explication des phénomènes; c'est pourquoi nous ne poursuivrons pas plus loin de ce côté nos recherches hypothétiques.

L'idée d'atome repousse celle d'une pénétration matuelle des corps. Dans la manière de nous représenter les atomes que nous appellerons la théorie corpuscur /a/'re, l'union consiste dans la juxtaposition des atomes, laquelle dépend d'une force qui, entre des atomes hétérogènes, produit la combinaison chimique, et, entre les atomes homogènes, la cohésion mécanique. Nous reviendrons plus bas à nos conjectures sur la nature de cette force. Lorsque des atomes de deux corps différents sont combinés, il en résulte un atome composé, où nous supposons que la force qui produit la combinaison surpasse infiniment l'effet de toutes les circonstances qui peuvent tendre à séparer mécaniquement les atomes unis. Cet atome composé doit être considéré comme aussi indivisible par des forces mécaniques que l'atome élémentaire.

Ces atomes composés se combinent avec d'autres ato* mes composés^ d'où il résulte des atomes plus composé

DES PROPOBTIOTTS CHIMIQUES. 17

encore. Lorsque ceux-ci se combinent avec d'autres, ils produisent des atomes d'une composition encore plus compliquée. Il est essentiel de distinguer ces divers atomes. Nous les diviseronseo atomes du premier,du second, du troisième oidre, etc. Ceux du premier ordre sont composés d'atomes simples élémentaires; ils .sont de deux espèceSjOrganiques et inorganiques. Ceux-cine contiennent jamais que deux éléments; les autres eu contiennent presque toujours au moins trois. Les atomes composés du second ordre, najsseiiL des atomes composés du premier ordre; les atomes du troisième, de ceux du second, etc. Par exemple, l'acide sulfurique, la potaSse, l'alnjuine et l'eau, sont tous des atomes composés du premier ordre, paice qu'ils ne contiennent que le radiial et l'oxigène; le sulfate pola.ssique et le suinte aluminique sont des atomes composés du second ordre; l'alun secj qui est une combinaison de ces deux derniers sels, offre un exemple d'un atome du troisième ordre; . et cnBn, l'alun cristallisé, contenant plusieurs atomes d'eau, comliiués avec un atomp de sulfate double, peut êlie cité comme un exemple ^atomes composés du quatrième ordre. On ne sait paï encore jusqu'à quel iiombie les ordres peuvent s'élever. L'afïinité, entre les atomes composés, décroît d'une manièie bien rapide, à mesure que le nombre des ordi'es augmente, et le di-gré d'affinité qui existe encore dans les atomes du troisième ordre, est le plus souvent trop faible pour pouvoir être aper(;u dans les opérations promptes et troublées de nos laboratoires. Cette affinité ne se manifeste pour l'ordinaire que dans les combinaisons qui se sont formées pendant que le globe passait lentement et tranquillement à l'état solide, c'est-à-dire dans les minéraux. Pour bien coimaître leur nature, il serait important de savoir jusqu'où peut aller la combinaison des atomes composés, et quel est le dernier ordre. Quant aux atomes composés organiques, on ignore également en combien d'ordres différents ils peuvent se combiner, soit entre eux, soit avec des atomes composes inorganiques.

Quand même il serait suffisamment prouvé que les corps, conformément à ce que nous venons de dire, sont composés d'atomes indivisibles ^ il ne s'ensuivrait pas que les phénomènes des proportions chimiques, surtout ceux que nous avons observés dans la nature inorganique, doivent nécessairement avoir heu. Il faut encore l'existence de certaines lois qui règlent les combinaisons des atomes^ et qui leur assignent de certaines limites; car il est évident que si un nombre indéterminé d'atomes d'un élément pouvait se combiner avec un nombre également indéterminé d'atomes d'un autre élément , il y aurait un nombre infini de combinaisons entre lesquelles la différence de la quantité relative des principes constituants serait le plus souvent trop petite pour être appréciable, même dans nos expériences les plus exactes. C'est donc principalement de ces lois que dépendent les proportions chimiques.

Nous allons parcourir maintenant les proportions dans lesquelles les atomes simples et composés se réunissent dans la nature inorganique^ en prenant toujours l'expérience pour guide.

A. Proportions dans lesquelles se combinent les

atomes des corps simples.

1*^ Un atome d'un élément se combine at^ec un y deux^ trois ^ etc.^ atomes d'un autre élément. Nous ne savons pas encore quel est le plus grand nombre d'atomes d'un élément avec lequel un atome d'un autre ^ élément peut se combiner. Si nous partons de l'idée que nous pouvons nous faire d'atomes sphériques, nous sommes obligés de reconnaître qu'une sphère ne peut être mise en contact qu'avec douze autres sphères de la même grandeur, qui l'enveloppent alors de tous côtés. Si nous considérons les combinaisons de l'oxigène et du soufre, qui sont les mieux connues, nous ne trouvons point de degrés de. combinaisons plus élevés que celles qui renferment un atome de radical sur quatre atomes d'oxigène ou de sou* :

DES pnopoBTiorrs chimiques.

cette proporlioii-mêmc est déjà rare. Le premier I degré ite sulfuration de l'arsenic et le degré Je plus élevé, le premier degré de sulfiiralion du fer et quelques autres combinaisons, paraissent indiquer qu'il existe ^des multiples plus élevés encore; mais toutes les combiuaisons dans lesquelles un atome d'un élément est combiné avec plus de quatre atomes de l'autre élément, sont très-rares daus la nature inorganique, et s'éloignent des proportions ordinaires.

Dans ces combinaisons, le métal électro-positif est oi"dinairemcnt l'unité, et on y trouve plusieurs multiples Ltju métal électro-négatif. Cependant cette règle est loin K^'£tre générale; car nous possédons, par exemple, des B^mbinaisoDs d'un atome de soufre avec huit atomes de B&r (sous-sulfure de fer, page 257 du 3*^ vol.), et d'un B^tome de soufre avec douze atomes d'arsenic (sous-sulf fured'arsenii!, page 438 du 2'' vol.), dans lesquelles le soufre joue le rôle d'élément électro-négatif.

Apres les pi'emières recherches sur les proportions chimiques dans la nature inorganique, on était d'abord tenté d'admettre, comme caractère exclusif du mode de combinaisons inorganiques, que dans ces combinaisons, un seul atome d'un élément se combinait avec un ou plusieurs alojnes de l'autre élément. Mais l'expérience a appris plus lard qu'il n'en est pas ainsi ; néannroirjs le nombre des modes de combinaison est h très-limite, et tout ce qu'on peut ajouter à la loi précé- ^demment émise, se borne à ceci :

a" Deux atomes d'un élément se combinent avec E3, 5 ou 7 atomes d'un autre élément. Dans ce cas, f, c'est ordinairement l'élément éleclra-posilif qui entre ■pour deux atomes, et l'élément électro-négatif qui entre Epour trois, cinq ou sept atomes dans la combinaison.

Ici se présente une question très-intéiessante, que ^Sous ne pouvons pas encore résoudre avec certitude, s qu'il est important d'énoncer: Existe-t-i{ des éléments composés, Jurincs de deux atonies d'un élément t de deux atomes de l'autre , ou de deux atomes

%0 THlSORIE

d^un élément, et de quatre ou six de l'autre, qui ne peuvent résulter des nombres plus petits dan atonie a\^ec un, d'un atome avec deux, et d'un atome a^ec trois ?

Ueau est composée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxigène; eu se combinant avec un atome d'oxigèue, elle donne naissance au suroxide hydrique. Se forme-l-il dans ce cas deux atomes de suroxide hydrique, composés d'un atome de chaque élément, ou seulement un atome composé de deux atomes de chaque élément?

1j ammoniaque est composée, en poids, d'un atome de nitrogène et de trois atomes d'hydrogène, ce qui équivaut, comme nous le verrons plus bas, h un volume de nitrogène, et trois volumes d'hydrogène condensés, de qualre volumes à deux (voyez page 33o du i^ vol.), en sorte que l'ammoniaque renferme une fois et demie son volume de gaz hydrogène. Si nous comparons les quantités d'ammoniaque qui se combinent avec une quantité d'acide, par exemple, d'acide sulfurique ou d'acide carbonique, correspondante au poids d'un atome, ou, en peu de mots, la quantité d'ammoniaque qui forme des sels neutres en s'unissant aux acides, avec son poids atomique, nous trouvons qu'elle renferme deux atomes de nitrogène, et six atomes d'hydrogène, de même que la quantité d'acide nitrique, requise pour neutraliser le poids atomique des bases, contient deux atomes de nitrogène, et cinq atomes d'oxigène. Ne pourraiton pas admettre qu'un atome d'ammoniaque est formé de deux atomes de nitrogène, et de six atomes d'hydrogène; et cette opinion ne serait-elle pas aussi fondée que celle qui consiste à regarder l'acide nitriejue comme résultant de deux atomes de nitrogène et de cinq atomes d'oxigène, et qui est à l'abri de toute objection?

Oxides de Cantimoine, I/antimoine forme avec l'oxigène trois combinaisons, dans lesquelles Toxigène est comme 3, 4 ^t 5, et qui sont probablement composées, d'après ce que je dirai plus bas, de a atomes de

DÉS PROPORTIONS CHIMIQUES. Sàl

radical, avec 3, 4 ^^ ^ atomes d'oxigène. La combinaison intermédiaire, Tacide autimonieux, est composée d'un atome d'antimoine et de deux atomes d'oxigène, ou de deux atomes du premier et de quatre du second. La dernière manière de voir se trouve appuyée par la capacité de saturation de Tacide antimonieux, qui est égale au quart de Toxigène de l'acide, tandis que celle de l'acide antimonique est égale au cinquième de son oxigène.

Mais en voilà assez pour faire voir que, dans la nature, la construclion des atomes composés n'a peutêtre pas ce degré de simplicité à laquelle on peut la réduire, par un calcul fondé sur la comparaison des poids relatifs des corps combinés.

L'expérience n'a pas encore démontré si, lorsque les atomes élémentaires se combinent pour former des atomes composés du premier ordre, la combinaison peut s'effectuer dans la nature inorganique, dans d'autres proportions que celles citées, d'un atome d'un élément avec 1, a, 3, etc. atomes de l'autre élément, ou de 2 atomes d'un élément avec 3, /\ el 'j atomes de Tautre. Mais plus le nombre d'atomes augmente, et plus les nombre atomiques de cbaque élément se rapprochent les uns des autres, plus aussi on s'éloigne des proportions déterminés qui caractérisent les combinaisons binaires de la nature inorganique, de, manière qu'on arrive à la fin aux rapports que nous trouvons dans la nature organique.

B. Proportions dans lesquelles se combinent les ato-

mes composés.

Quand des atomes composés du premier ordre se combinent entre eux, de manière à donner naissance à un atonie du second ordre, ils suivent les mêmes lois que les atomes simples, avec certaines restrictions qui les empêchent de se combiner dans un aussi grand nom-

aa THEORIE

bre dé proportions qu'ils le pourraient sans elles. Ces restrictions dépendent de ce que les atomes composés, qui s'unissent les uns aux autres, ont le même élément électronégatif, ou, plus rarement, le même élément électro-positif, et de ce que les proportions dans lesquelles ces ato^ mes se combinent ^ sont déterminées par r élément électro-négatif^ en sorte que la quantité de l'élément commun dans Cun^ est à la quantité du même élément dans Vautre y dans un des rapports suivants :

1. Comme i est ài,a,3,4^Si6, etc., cest^a^ dire un multiple par un nombre entier de Vautre.

Ce rapport est celui qui se présente le plus souvent et dans plus de —^ des cas connus. Pour faire voir, par un exemple, de quelle manière l'élément commun , qui est ordinairement le corps le plus électro -négatif de la combinaison, détermine le nombre des atomes composés qui se combinent, je rappellerai ici les cliangemeuts dans l'état de neutralité, qui se manifestent quand un sel neutre en eux absorbe l'oxigène de l'air.