THEORIE DE STAËL
Depuis l'origine des sciences expérimentales dans l'Europe occidentale, c'est-à-dire depuis le commencement du treizième siècle, bien des théories ont pris naissance. Ces théories avaient principalement pour but d'expliquer la formation des métaux et la composition des mixtes organiques. Elles ont varié à mesure que les idées dominantes des siècles venaient se remplacer les unes par les autres ; aussi sont-elles empreintes successivement d'idées alchymiques , cabalistiques ou astrolo* giques. Elles ne sont point dénuées d'intérêt , comme se rattachant à l'histoire des vicissitudes et des progrès de l'intelligence humaine; mais elles ont trop peu de rapport avec les
THKOaiB DE STAHL. 2^5
ocmnaîssftilces positÎTea de notre époque pour être exposées ici. On pouirait paiement passer sous silence la théorie de StaU, puisqu'elle est fausse ; mais elle servira de point de départ pour mieux apprécier les travaux de notre époque et pour donner un exemple de Tinfluence fâcheuse que peut exercer une mauvaise théorie, quand on veut s'obstiner à la soutenir, plutôt quli fiàre table rase pour édifier de nouveau.
Georges>£mest Stahl, qui vécut de 1660 à 1734» admit Texistence d'un principe inflammable, auquel il donne le nom de phl^^istique (i). Il crut que ce principe existait dans les métaux, dans le soufre, dans le charbon, dans les huiles et en général dans toutes les matières combustibles. Et c^est à l'aide de ce fluide insaisissable, invisible, que nul n'avait isolé, que œ chimiste expliquait les principaux phénomènes de cette science. Si l'on ciJcinait un métal pour le réduire en chaux (oxjde métallique), il n'arrivait à ce dernier état qu'après avoir perdu son phlogistique. Si l'on calcinait ensuite cette chaux avec du charbon ou un antre corps combustible, elle repre-* nait le phlogistique qu'elle avait perdu et retournait à l'état métallique. Selon Stahl, les métaux étaient donc composés d'une chaux et de phlogistique. Cette explication aurait pu paraître plausible, si des faits bien constatés n'en démontraient la &asseté : depuis un grand nombre de siècles, on savait que la métaux augmentent de poids pendant la calcination , et Stahl lui-même ne l'ignorait pas, comme ses écrits l'attestent. Combien de travaux ont été entrepris ! combien d'hypothèses mal fondées ont été imaginées pour démontrer la réalité de cette prétendue théorie !
Boyle explique l'augmentation de poids des métaux pendant la calcination par la pesanteur du feu qui s'y combine.
Le R. P. Béraut, qui a remporté un prix au jugement de TAcadémie royale des belles-lettres, sciences et arts de Bor« deaux, pour une dissertation sur cette matière, veut que l'accroissement de poids soit dû i des corps étrangers répandus dans l'air , qui s'unissent aux métaux. Gellert veut que les chaux métalliques soient formées par l'union d'un acide avec un métal , et que leur réduction se £isse principalement par le
(i) Dv grec f XcqftaT^, infl
ai6 THlftO&IBS GHIIIIQUIS.
dégagement de cet acide. Meyer admet Texistenoe d'un aeidum ou d'un causticum pingue avec lequel il pense résoudre les difficultés léguées par la théorie du phlogistique! Guyton- MorreaUy l'inventeur de la nomenclature moderne^ veut que le phlogistique soit tellement léger qu'il ne puisse peser dans l'air, et q^e le poids des métaux doit par cela même augmenter lorsqu'il les 8Î>andonne! Priestlejr, que l'on pourrait dire le père de la chimie pneumatique , lui qui' nous apprenait & recueillir et à séparer les gaz, i riestley prend part à la latte et veut démontrer la réalité du phlogistique. L'ingénieux Schéèle admet aussi la théorie du phlogistique, mais ses expériences sont si simples, si précises, si belles , que la théorie demeure pâle et inutile vis-à-vis d'elles. Kirwan fit enfin un dernier effort pour défendre cette théorie ; cela ne l'empêcha point de succomber sous les preuves expérimentales qui furent données par notre illustre Lavoisier.
Croirait-on que depuis dix*huit siècles, Heraclite avait écrit que l'air est nécessaire pour entretenir le feu, que Geber, au xix" siècle, indiqua nettement l'augmentation de poids du plomb et de l'étain dans la calcination, et l'attribua à la fixation d'un esprit aérien ! Groirait-on que Jean Rey avait fait imprimer, en i63o, des essais par lesquels il avait démontré expérimentale* ment et avec une rare sagacité que c'est l'air qui s'unit aux mé* taux et en augmente le poids pendant la calcination ! Croira-ton que Morveau lui-même savait que les métaux n'étaient point transformés en chaux lorsqu'on les chauffait sans le contact de l'air, et que la vérité a eu tant de peine à se faire connaître!
Quand, jetant un regard sur l'histoire des sciences, on con^ sidère de pareils faits, on peut se demander si les théories purement rationnelles n'ont pas été plus nuisibles qu'utiles , si les recherches qu'elles ont fait naître peuvent compenser les siècles de ténèbres dans lesquels elles ont enseveli la vérité. C*est alors que nous avons peine à noua interroger dans la cmîtite d'avoir à renoncer à des idées que nous chérissons, parce que l'habitude nous Us a identifiées; c'est alors que le doute pénètre dans notre pensée et que nous avons à nous demanderai toutes ces théories spéculatives, qui ont été édifiées avec tant de soin et de peines, ne sont point des entraves pour la science; ai elles ne nous abusent point, et si toutes ces combinaisons, toutes ces spéculations ne sont point des illusions fantastiques
THto&IB DE UkirOISm. «27
qnî nous tiennent lieu de la vérité et noas empêchent de la tronver. C'est pénétré de cette pensée que Ton se sent le coucage de secouer la poussière des préjugés et de saper l'édifice yénéré.
Lorsque l'on songe à la théorie du phlogistique , on trouve qu'elle est intimement liée avec les théories qui l'ont précédée^ et que Stahl ne l'a créée qne pour les concilier avec les faits modernes. C'est parce qu'il n'a pas su se soustraire aux habitudes qu'il aTait contractées dan» le cours de ses études^ qu'il nous a légué œ fléau > qui a paralysé la science pendant plus d'une demi-siècle.
THiOAIB nB LAV018IBB.
Une nouvelle ère se prépare pour la chimie : ces esprits, ces fluides aériens qui s'étaient soustraits pendant tant de siècles à l'investigation des expérimentateurs, sont saisis y renfermés , transvasés avec une facilité telle qu'il est possible de les manier aussi bien que s'ils étaient solides ou liquides, et la chimie pneumatique prend naissance. Dans plusieurs points de l'Europe d'habiles expérimentateurs prennent part à ces admirables découvertes tPriestley, en Angleterre; Schéèle, en Suède ; Lavoisier, en France, partageront la gloire d'avoir été les che£s de cette mémorable époque des sciences expérimentales. Mais Lavoisier fait plus que de découvrir des corps nouveaux, il reconnaît que ces découvertes ne cadrent point avec les théories admises; il sent alors la nécessité de couronner l'onivre en détruisant les théories connues et en en créant une nouvelle, fondée uniquement sur les résultats de l'expérimentation. L^eau, Tair étaient considérés comme des élémens depuis plus de vingt siècles que nous connaissons l'hbtoire de la science: il les décompose ! Le feu, pour lui , est un phénomème qui résulte de la combinaison de Foxygène ^ avec les corps combustibles; il connaît la composition des oxydes métalliques, et déjà il indique que les alcalis et les terres des chimistes de son époque ont une composition semblable* U entrevoit la conapositkin des matières organiques , il comprend le phénomène de la respiration des animaux, et il fait connaître une des prindpales sources de la chaleur animale.
Tous ces faits nouveaux, toutes ces grandes découvertes^ n'ont
2^8 THÉORIES CHIHIQVBS.
pas été seulement entrevues, elles ont été prouvées de la manière la plus évidente et la plus irréfragable : il fallait démontrer la vérité à des hommes qui se refusaient à la connaître , il fallait vaincre leurs préjugés, leur obstination, et rien n'a manqué. Aussi les découvertes de Lavoisier iront-elles d'âge en âge sans perdre rien du mérite qu'elles ont à nos yeux. Lavobier pensait, comme les philosophes de l'antiquité et comme Jean Rey (i),que la matière est indestructible et que son poids est invariable, et il a la gloire d'avoir démontré cette vérité d'une manière expérimentale en faisant un usage continuel de la balance.
La doctrine de Lavoisier se trouve résumée autant que possible dans l'exposé suivant :
La matière est impérissable , son poids est inaltérable et racccmpagae dans
toutes les modifications possibles.
Les oorps sont formés d'élémens simples qui sont le dernier résollat de Tanalyse
cbimique.
L*eau n'est point un élément, elle est formée d'hydrogène et d'oxygène. L*air n'est point un élément, il est essentiellement composé d'azole et d'oxygène. Les métaux sont simples de leur nature, ce sont des élémens chimiques. Les. chaux métalliques sont des composés d'oxygène et de métal. Les alcalis et les terres paraissent être aussi composés d'oxygène et de métal. Lorsqu'on calcine un métal en présence de l'air , il en absorbe l'oxygène qui
augmente son poids et le change ainsi en chaux ou oxyde. Les chaux ou oxydes métalliques , chauffées avec du charbon ou des corps oom-
bustibleSy leur cèdent Voxygène et retournent à l'état métallique. Le phlogistiqoe n'existe point.
L'oxygène est un des élémens indispensables de la combustion. L'oxygène est le principe générateur des acides. Les sels sont formés par la réunion directe d'un acide et d*un oxyde. Les élémens chimiques étant peu nombreux , presque toûS les corps que nous
connaissons sont des mixtes.
Les élémens se combinent en proportions déterminées- • Deux élémens peuvent se combiner ensemble en plusieurs proportions. Le charbon et le diamant sont formés d'une même matière. Les matières organiques sont formées de carbone, d'hydrogène et d'oxygène^ oo
des mêmes élémens, plus Taiote.
(i) Avecles armes de cette raison j'entre hardiment en la tiœ pour combattra cette erreur, et soustiens que la pesanteur est tellement joincte à la première matière des élémens , qu'elle n'en peut être dépr inse. Le poids de chaque portion d'irelle print au berceau, elle le portera jusques « son cercueil. En quelque lieu, soiibs quelle forme, à quel volume qu'elle soit réduitte, tousiours un même poids, [Essais de J. Rey. Paris, 1777, p. 2 S.)
THiOAIB DB LAY0I81BB. ^29
la ropinitîoo des toiouiax est nne Térilable combiisUon.
La chaleur aoimale est due à cette combustioD.
Il cause de la chaleur est un fluide particulier, impondérable et incoercible,
(pi*il a nommé calorique, avec les physiciens de son époque, la principale cause de la chaleur dans la combustion est le changement d'état
de rozjgène qui se aolidifte dans la plupart des cas.
Il rééulle donc, des travaux de Lavoisier, que la théorie du phlogûtiqae est complètement fausse, que l'air et l'eau ne sont point des ëlëmens, qu'il a reconnu la Tëritable composition des chaux métalliques, et que les expériences postérieures de Dayj , de Gay-Lussac et Thenard , de Berzélius et de Wœhler ont prouvé qtî'il avait pensé juste en attribuant aux alcalis et aux terres une composition analogue à celle des oxydes métalliques.
Il a le premier démontré le dimorphisme en prouvant que la nature chimique du diamant était la même que celle des divers charbons. Il avait la notion exacte des proportions définies des combinaisons ^ il avait compris la formation des êtres organiques et il avait expliqué deux des phénomènes les plus ifflportans de la physiologie animale : la respiration et la chaleur qui en résulte.
Les fondemens de la doctrine de Lavoisier sont inébranlables. Rien ne détruira ce que l'expérience a démontré ; car viendrait-on k prouver que l'oxygène et l'hydrogène sont des corps composés, il ne sera pas moins vrai que ces deux corps, simples ou composés, concourent à la formation de l'eau. Cependant plusieurs points de cette théorie ont été controversés : ce sont ceux qui ne reposent que sur des définitions ou ceux qui sont du domaine des théories purement rationnelles.
Comme il vient d'être dit , rien ne prouve que les élémens chimiques soient des corps simples, car les efforts inutiles que Ton a tentés jusqu'à ce jour pour les analyser ne prouvent pas que des moyens plus puissaiis ou plus convenables ne conduiront pas â ce résultat. La combustion a été définie d'une manière trop générale par Lavoisier, qui veut que l'oxydation lente des métaux , sans chaleur ni lumière apparentes, soit une xéritable combustion ^ mais abandonnons cette discussion qui ne nmleiait certainement que sur la valeur attribuée aux mots , c^est4k-dire sur des définitions, et abordons les faits. L'oxygène o^exisle point dans tous les acides. L'acide marin ou muriati-
a3o TniOUIÈS CHIMIQUBS.
que, Itacide fluorîquc, le gaz hépatique, ou acide hydrosolfanque, qui étaient connus alors, étaient de ce nombre ; mais cela lient encore à ce que l'on prenait pour des acides des corps qui ne le sont pas, comme cela a été démontré précédemment (p. 74 et auiv.). La constitution des sels peut être contestée (V. p. 7a). Les physiciens de notre époque n'admettent plus généralement Texistence du calorique comme un fluide particulier; ils considèrent les phénomènes caloriques comme étant le résultat des vibrations des atomes (Ampère) ou des molécules des corps (Baudrimont et autres); mais ce n'est I& qu'un point de vue théorique qui ne pourrait point demeurer stable, quand même on aurait dû rétrograder. On a démontré que la théorie de la chaleur de Lavoisier n'était point en harmonie ayec les expériences ultérieures (V. p. 160). Cependant on peut dire que la tdéorie de Lavoisier était bien fondée. Elle sert de bases à toutes celles de la chimie moderne, et il est probable qu'elle ne périrait pas, quand même on reculerait les bornes de la science. Dans tous les cas , elle traversera les siècles comme un des plus beaux monumens que l'intelligence humaine ait élevés.
TEfoniSS iLfiCTEO-GHIJUQVBS.
L'analogie qui existe entre la neutralisation réciproque des acides mis en présence des bases, et celle des deux électricités qui produisent le fluide neutre; le développement de l'électricité dans les phénomènes chimiques et l'inflnence qu'elle exerce sur ces mêmes phénomènes, ont dû frapper les observa* teurs les moins attentifs. On a dû penser que le rôle de l'électricitéy dans les réactions chimiques , devait être de la plus haute importance ; aussi plusieurs savans ont-ils publié des théories sur la relation qui semble exister entre l'électricité et les forces chimiques.
Les auteurs, qui se sont occupés spécialement de cette rela^ tion, sont principalement Davy, OErsted, Berzélius, Ampère^ Delarive et Becquerel. Nous allons examiner rapidement les diverses théories que ces savans ont proposées , et nous ferons ensuite les observations qui nous paraîtront convenables.
ThépiM éUotvo-^hiiiûfae de H. Jlavy.
M. Dumas et M. R. KLane mettent H. Davy au rang des sa--
THÉOJLIBS BLBGTHO •CHIMIQUES. a3l
vans qui ont crëe une thëorie ëlectro-chimiqtie. Une pareille opinion mérite nn examen particulier; car il existe une différence immense entre les vues de cet illustre physicien et celles des autres savans qui se sont occupes du même objet.
En considérant les immenses résultats qu'il a obtenus en faisant une juste application des forées électriques , on serait porté à penser qu'il éttit guidé par une de ces théories fécondes qui enfantent des jurodiges, on croirait qu'il avait saisi le lien qui enchaîne les faits , et que, les ayant débarrassés des entraves qui les dérobent à notre investigation, il n'avait pins qu'à les observer. Cependant, si Ton consulte les travaux qu'il a publiés, on voit que, riche de la science des autres et de celle qne ses propres recherches lui avait acquise, il doute de toutes les diéories spéculatives, que souvent même il les blâme éner* giqnement et qu'il n'admet pour guide que l'expérience, l'observation et Tanalogie, comme il le dit lui-même* L'analogie pourrait sans doute conduire fort loin, et c'est elle en réalité qui conduit l'homme des faits observés aux abstractions et aux hypothèses les plus profondes $ mais Davy, fidèle à ses vues toutes positives , n'est conduit à un fait que par un autre fait ; et c*est ainsi que de proche en proche, il s'élève , d'une manière lente , il est vrai , mais assurée, jusqu'aux déooavertes les plus éclatantes. Avant d'être philosophe , Davy était expérimentateur, et jamais il n'a cru devoir faire un pas en avant sans s'éclairer du flambeau de l'expérience : c'est ainsi qn'il a enchaîné les faits les uns ayec les autres , et qu'il a pu oonstmire une théorie tout expérimentale» Davy n'a point laissé de trace de ces conceptions rapides et profondes qui conduisent toutrà-coup à la découverte d'une multitude de faits , ainsi que cela est arrivé à Ampère dont le génie , saisissant ia relation des phénomènes, fut conduit immédiatement à une foule d'applications ; mais il marchait du connu i l'in- €onna avec une assurance qui ne s'est jamais démentie. LesÉU-* mtns de pkUowphiB chimique^ publiés par ce savant , sont là pour attester ce qui rient d'être ayancé : ils sont l'exposé rapide des £aits connus à son époque , et représentent uniquement les généralités de la physique et de la chimie expérimentales.
Dtavry avait compris Faction de la pile galvanique sur les ~~apO0és diimiques dans toute sa généralité; il admettait que
934 TUBOBIBS CHIIIIQUBS.
BOtceptible d'augmentation et de diminution, produisant ainsi rëlectricité positive et rëlectricité négative , tous les phénomènes connus pourraient être ramènes à une seule et unique forcet Mais, de même que la seule gravitation n'explique pas tous les phénomènes célestes, nous verrons bientôt que la supposition actuelle est insuffisante , au moins dans Tétat actuel de la science.
TliéoM tflftifrn ohîmiqiiir ds Hmi^Kwi
M. Benélius a publié une théorie électro-chimique fondée exactement sur les mêmes principes que celle d'Œrsted; seu* lement il Ta beaucoup dévelpppée en l'appuyant sur des faits nombreux, et il a été jusqu'à rechercher quel devait être Tétât de Télectricité dans les corps*
La combustion des corps étant un phénomène chimique des plus importans, et en même temps des plus vulgaires, n'a ps manqué d'être l'objet des méditations des chimistes. Aussi la voit-on le pivot de la théorie des anciens Grecs, de la théorie de Stahl et de celle de Lavoisier. C'est aussi sur elle que M. Berxélius porte spécialement son attention. Il cherche à démontrer que la théorie que Lavoisier a donnée du développement de la chaleur, dans cette circonstance, est tout*à>fait insuffisanté, et il admet que l'on ne peut en rendre un compte bien exact qu'en admettant que cette chaleur est due à la combinaison des électricités contraires des corps mis en présence. L^expérience la |dus remarquable que Ton poisse donner a Tappui de cette théorie, est celle de la simple réunion des deux électricités dans le vide, en se servant de réopbores terminés par des charbons. Cette réunion, sans que les cliarboDS entrent en aucune combinaison chimique, donne lieu i une température fort élevée et & une très vive lumière (x). De U GombustioD, ou passe facilement aux autres combinaisons chimiques, et M. Bcnélios finit par établir, fii#, dcau toute cùmr himÊitom ckimiqmej il jr m, metÊtmtismUom dês HedncUés offo^ i«M, et^mceUêmmârmiiuitioHfr&dMtUUfem^delmmimB jna* wm q9Celk iêfinoduM dmms U$ JecUr^^ de la houteillc dtc^ tnqm H dm ionmtire^ 4émt itrm mcoM^pmgméej dam ces demies plu'nomènesy dune combinaison chimique*
(i) Je 4oMM«M |il«i «ari «m MMc mIk oifOioitm éè «a
TBÉOBIBS ÉUCTBO-GBttlQUBS. a35
Miis ici se présente nue objecUon qui provient de la per« maiience des combinaisons chimiques. La comparaison de la bouteille de Leyde espli^e bien l'atlraction des corps, la chaleor et la hunière; mais elle n'expliqne nnllement oom* ment les corps restent unis; car on sait que tont effet attractif cesse aottitôt après la réunion des deux électricités, et M. Ber» lâias teconnatt que cette partie du phénomène est encore <fae i râectiîcité, mais qu'elle demeure inexpliquée en la comparuit anx dédiarges de rélectricité produite par le frot« tement.
Nous venons bientAt que ce fait, qui demeure inexpliqué lorsque Ton compare les réactions chimiques à la décharge d'un condensateur électrique, peut recevoir une explication bien fondée en la puisant dans l'électricité dynamique*
Les élémens d^ corps composés se constituant dans des
éuts âectriques opposés, lorsque oeux*ci sont soumis i Vkt»
iuence d'nne pile en activité, on est conduit à rechercha
<{Qeh seraient en général les corps qui seraient électro*néga-
tib et électro^positifii les uns à l'égard des autres» En faisant
œs recherches sur tons les élânens chimiques, on parvient à
oonstmire une échelle indiquant les rapports électro-chimi*
qves. Cette échelle a été établie par M. Berxélius : le corps
/e plus âectro^négatif commence la série , et le corps le plus
électro-positif est le dernier. Les corps intermédiaires sont
rangâ de telle manière que celui qui précède est toujours
«iiectro-n^atif à T^ard de ceux qui le suivent, et l'inverse;
c'est-à-dire qu'un corps quelconque est toujours éleclro*po-
fttif relatÎTement à ceux qui le précèdent Voici cette échelle ,
telle qu'elle a été établie par M. Berzélius :
Oxjiséae. — Soufre. — Axolc. — Flnor. — GUore. — Brome. — Iode. — Sdémum. — Phosphore. — Aneuic. — Chrdoie. — Vanadinin. — Molybdène.
— Tai]gstëDe. — Bore. — Cirbooe. — AniioMiiiie. — Tennre. — Colon^ binm. — Titane. — Silktam. — Hydrogène. — Or. — OsaÛBM. — bidimn.
— rtmina. «^ Ehodiaa. — PaUadiioik — Moncare» — AisenL — Cutre. Urnmc^ Bimatlu — Eiain. ^ Pfonb. ^ CadmiiuD.— Cobalt. — NîcUl.
— Fer. — Zinc — Manganèse. — Ccriom. — (Lanthane.) — Tborina. — KirconioiD. — Alnminiofli. — Tttrynm. — Gla^». — MagnérioB.— Gi-
• ^— siittHnnn.**> Baryum. •••I
Diana la théorie éleetro-chimiqne, l'âectricîlé était < iérée ounaane la «anse des affinités chîaiiqnes «M pk
a36 THtoaiBs chimiques.
comme Paffinitë elle-même^ on est conduit à penser que l'électricitë peut donner la valeur relative des affinités chimiques, et que le tableau précédent indique aussi ces affinités de telle manière qu'un corps mixte peut être décomposé par un | élément chimique, si cet élément est plus électro-négatif ou plus électro- positif que l'un de ses principes oonstituans. Ainsi le chlore, plus électro-négatif que le br6me et l'iode, les chasse des combinaisons et s*y substitue ; et le zinc, plus électxo-positif que le plomb, l'étain, le cuivre, l'aident, le mercure, etc., peut aussi les déplacer et s'y substituer. Par la même raison , le potassium peut déplacer le zinc et même tous les métaux de leurs combinaisons.
M. Berzélius admet encore que Tordre électrique des corps combustibles s'accorde en général avec celui de leurs oxydes, de telle manière que les degrés d^oxydation des divers radicaux j qui sont doués des affinités les plus fortes^ sont entre eux comme les radicaux eux-mêmes*
M. Berzélius ne regarde pas comme définitif l'ordre électrochimique qu'il a donné et qui vient d'être exposé. En effet* on peut faire k ce tableau un assez bon nombre d'objections difficiles à lever; car. Tordre des corps étant déterminé d'une manière fixe , on n'expliquera jamais les variations observées dans les affinités chimiques, selon les circonstances accompagnant les réactions. Par exemple, il n'est pas démontré que ie fluor soit bien à sa place : le fluorure d'argent est décomposé par le chlore, et les fluorures en général ne sont point décomposés par Toxygène. Le chlore chasse l'oxygène de Teau aous l'influence de la lumière* L'hydrogène réduit les oxydes qui sont placés inunédiatement au-dessous de lui juscpi'à l'oxyde de zinc exclusivement : encore cela aurait peut-être lieu & une température très âevée. Enfin il est encore d'autres objections que Ton pourrait faire, mais dans lesquelles il serait trop kmg d'entrer.
Remontant à la source des pbéooniéms éicctro-chimiqnes , M* Berzélius admet que les atomes des ooq» présentent la polarité électrique, et que, dans la plupart des cas, il n'y a point ëquiUbre entre les quantités d'âcOricités libres qui se trouvenl & chacun de leurs pAles , de tdle manière qa'ime deetricilé pc«l dominer et iiigun pov mini dire la place qpt k ooi|i| dbil MQuper dus la série f
THteHItt ÉLtGTRO«GHniIQCrS8. ^ij
Les passages siiÎTaiiSy extraits de Touvrage même de M. Berxélios, donnent en peu de mots une idëe exacte de la manière dont il comprend Tinfluence de Tëlectricit^ dans les râictions cbiffliqnes.
« Tonte action chimique est donc , dans le principe , un pbënomène électrique dépendant de la polarité électrique des atomes. Ainsi, tout ce qui paraît être l'effet de ce cpie nous ap* pelons affinité élective , ne peut être produit que par une plus foite polarité électrique dans certains corps que dans d'autres
« Si les vues électro-chimiques sont justes, il s'ensuit que
tonte combmaison chimique dépend uniquement de deux
forces opposées, l'électricité positive, et l'électricité n^ative,
et qu'ainsi chaqae combinaison doit être composée de deux
parties constituantes réunies par l'effet de leur réaction élec-
tro-chimiqae , attendu qu'il n'existe pas une troisième force.
^ U découle que tout corps composé, quel que soit d'ailleurs
le nombre de ses principes constitnans , peut être divisé en
àeuj parties, dont l'une est positivement et l'autre négative-
°^ent électrique. Ainsi, par exemple, le sulfate de soude n'est
pss composé de soufre , d'oxygène et de sodium , mais d'acide
sDlAirîque et de sonde, qui , l'un et l'antre , peuvent encore
^fre divisés en deux élémens, Tun positif, et l'antre négatif.
^ même, l'alun ne peut être considéré comme directement
ctxnposé de ses principes simples ; mais on doit regarder ce
c^ comme le produit de la réaction du sulfate aluminique ,
tiément négatif, sur le sulfate potassique, élément positif.
(( Si les conjectures que je viens d'exposer présentent une juste idée du rapport des corps avec l'électricité, il s'ensuit ^t ce que nous appelons affinité chimique, avec toutes ses va* nétés , n'est autre chose que l'effet de la polarité électrique J« particules, et que Péfectricîté est la cause première de ^te action chimique ; qu'elle est la source de la lumière et 'e h chalenr , qui n'en sont peut- être que des moAifiC^ticm, ^T lesquelles elle remplit Tespace de la lumière rajommUr t de calorique , et qu'elle se manifeste, par dtff^enf^ eties Qcore inc;onnues, tantôt comme calorique et UiriiUtfmmiÊ^ ^«'ricîttf diTisée, mais en disparaissant, dans ce é^mi^ i^itêf vtt: production de lumière et de calorique* »
9S8 THiOUIB» CHIMIQVBS.
Théorie éleelro^chhiiiqae d'Ampère.
En même temps qu'Ampère étonnait le monde par de ra* pides et brillantes découvertes sur l'électricité dynanùque, il avait porté son attention sur le ràle remarquable que joue cet agent dans les réactions chimiques. Ce savant a été conduit par ses méditations à poser les bases d'une théorie électro-cbimique. Cette théorie diffère essentiellement de celle cle AL BerzéliuS) par la manière dont elle suppose l'électricitë répartie dans les corps; mais elle s'en rapproche par l'influence immense qu'elle lui attribue dans les phénomènes chimiques.
Reconnaissant les faits électro-chimiques. Ampère admet, pour les expliquer, que chaque corpusctde matériel possède une électricité propre dont il ne peut se séparer. Cette électricité, en réagissant sur les corps ambians, décompose le fluide neutre et s'entoure d*électricité contraire en refoulant sans doute, dans le réservoir commun, celle de même nom. Il résulte de cette supposition que chaque particule serait entourée d'une double atmosphère, représentée par les deux électricités qui seraient maintenues en présence, sans se combiner, et en quantités exactement convenables pour se saturer, et sans réagir sur les corps euvironnans, de même que cela aurait lieu pour une bouteille de Leyde à parois excessivement minces. Certains corpuscules seraient naturellement négatifs et d'autres seraient positifs ; de telle manière que les premiers seraient positifs à Textérieur, et que les seconds seraient négatifs. De même encore qu'une bouteille de Leyde peut être chargée d'électricité positive , soit à l'intérieur , soit à l'extérieur, et d'électricité contraire en sens inverse.
Ce seraient les atmosphères extérieures qui réagiraient les unes sur les autres dans les combinaisons chimiques, et leur union donnerait naissance à la chaleur et à la lumière que Ton observe dans ces phénomènes, tandis que les atmosphères mtérieures, que les corpuscules ne peuvent perdre, les maintiendraient sans doute combinés.
L'électricité ne se trouvant pas répartie également dans lei corps de natures différentes, il en résulte qu'elle est rarement neutralisée par la combinaison et que l'électricité qui reste libre détermine celle du composé. Ce serait ainsi que les acide seraient négatifs et que les bases seraient positives, et que, ei
THéOMBS ÉL8GTIiO«CHll(IQUBS. aS^
?eita de lear ëtat dlectriqne , ces corps poanraient enoDie se combiner pour former un sel.
Voici en pen de mots quelle est la tli<<m« âectro^bbimiqiie d'Ampère. Par les atmosphères doubles qui entourent les cor* pnscules^ on peut expliquer facilement les ëtats ëleotriqùe» opposés qjBte présentent les corps lors de leur union et lors de leur séparation. Dans la combinoison , les coq>s manifeste* niieot de rëlectricitë différente de leur électricité propre ^ et dans la décomposition^ cette électricité propre reprendrait lea abnosplières perdues par la combinaison; mais cette tbéorie n'explique nullement comment un seul et même corps peut être alternativement électro-positif on électro-négatif, selon ({a*on le met en présence d'autres corps de natures différentes, et cela seul suffit pour démontrer qu'elle n'est point fondée.
Théorie éleetro^hînuqae de ]>elarive.
M. Delarive a fait connaître une théorie électro-chimique
qui se distingue nettement de toutes celles qui l'ont fMrécëdée.
Selon ce physicien, il existe deux courans électriques dans une
pile en activité : un courant positif allant du pôle positif au
pèle nj^tif, et un courant négatif marchant en sens contraire.
Lorsqu^un corps composé est soumis à l'influence d'une pile
en activité, ses élëmens se combinent avec les électricités
qa'elle met en liberté t l'hydrogène de l'eau, ou les bases des
sels alcalins, avec l'ëlectricité positivci et l'oxygène de Teau et
les acides des sels, avec l'électricité négative. Ces élémens sont
ainsi entraînés vers les réophores. Arrivés là, l'électricité avec
laquelle ils s'étaient combinés les abandonne, et s'écoule
dans les réophores opposés; c^est- à-dire l'électricité négative
dans le rëophore positif, et l'électricité positive dans le réo-
phore négatif.
Cette théorie, et des expériences particulières, ont oondnit M. Delarive à admettre que les molécules décomposées sont celles dont le contact est immédiat avec les réophores; ainsi, dans kl décomposition de l'eau , une de ses molécnles serait décomposée au pAle négatif. Là, son oxygène se combinerait avec l'électricité négative, qui la transporterait au p61e positif. Au pdle contraire, l'hydrogène d'une autre molécule s'emparerait de l'électricité positive qui la tiansportemit an pôle poritif.
j40 THÉ0HIS8 GRIMIQUSS. ,
Cette dernière partie de la théorie de M, Delarire est insuffisante ; car si un élément peut être transporté d'un pôle k l'autre de la pile, par l'électricité, il abandonne, dans le lieu même où il a été séparé, l'autre élément qui n'a pu recevoir l'influence électrique du pôle opposé , puisqu'il n'y a jamais été. Par exemple, si l'on admet qu'une molécule d'eau soit décomposée au pôle positif par l'électricité positive qui s'unit à l'hydrogène et le transporte au pôle négatif, il y aura en même temps, et à ce même pôle, de loxygène rendu libre qui se mêlera par la suite avec celui qui viendra du pôle négatif.
Quand le circuit de la pile est formé, il est bien évident que le courant existe partout, aussi bien près des réophores qu'entre les réophores, et qu'à un endroit quelconque où l'un des élémens peut s'unir avec une électricité quelconque, l'autre élément peut recevoir l'électricité qui lui convient. Il est probable, au reste, que dans le circuit électrique la polarité ordinaire n'existe plus , et qu'un pôle n'est ni plus positif ni plus négatif que l'autre.
Il résulte donc, de ce qui précède, que la théorie de M. Uelarive n'admet point une électricité propre aux corps , mais une espèce d'affinité par laquelle ils peuvent s'unir avec telle ou telle autre électricité, selon leur nature. Gela supposerait que l'électricité pourrait exister indépendamment de la matière. Cette opinion paraît convenable à bien des physiciens ; mais elle ne me semble point admissible.
Ritter admettait que l'hydrogène éta^t de l'eau combinée avec l'électricité positive, et que l'oxygène était de l'eau coDOrbinée avec l'électricité négative. Cette hypothèse avait quelque analogie avec celle de M. Delarive , et , quoique dénuée de vraisemblance , elle n'offirait rien qui fut contradictoire ; mais la théorie de Grothuss, exposée p. 19a, parait plus convenable que les précédentes.
Vhéorie éleetro-ohnnîcpie de Becquerel.
M. Becquerel, après avoir discuté avec beaucoup de soixk toutes les théories électro*chimiques, finit par en adopter une qui parait être une combinaison de celles d'Ampère ^ de Gro«> thuss et de Delarive.
On a tant émis d'opinions jusquà ce jour sur les actions électro-chimiques, qu'il serait difficile d'établir une théorie
THÉOAISfl iLBGTEO-GHIMlQUBS. Sk^l
sans emprunter quelque chose à nos devanciers, et de ce qu'une théorie paraît éclectique , il ne faut pourtant pas eu conclure qu'elle soit mauvaise ; car, évidemment, si des savans ont admis des théories particulières, c'est qu'ils avaient de bonnes raisons à l'appui de leur manière de considérer les phénomènes électro-chimiques ; mais ils ont pu, vu les imperfections de la science, ne pas adopter dans son ensemble ce qu'il j a de mieux. Je n'ai point l'intention de soutenir ici la théorie de M. Becquerel, car je ne puis l'admettre j mais il faut dire que, dans le cercle des idées qui dirigent les physiciens de notre époque, elle se trouve plus complète que les autres. Je vais m^efforcer de donner une esqubse aussi exacte et aussi oondse que possible de la théorie qui nous occupe en ce moment. Cette tâche n*est point facile à remplir, car cette théorie présente une complication assez considérable.
Il eust« deux électrieités : une positive et une Dégative.
La particules des corps soot entourées d'atmosphères électriques comme dam l'hypothèse d* Ampère, Les métaux, Phydrogène, les bases salifiables , etc. , possèdent une atmosphère propre Vi*électricité positive ; Toxygène, la plupart des méialioîdes, les acides, etc.^ possèdent une atmosphère propre d'électricité négative.
L'éiectricîlé propre des particules est neutralisée par de réiectricité contraire empruntée aux corps environnans. Lorsque les particules s'unissent, il s'o- |)ère une combioaisou entre leurs atmosphères ^ lorsqu'on les sépare des combinaisons, elles reprennent aux corps ambians l'électricité dont elles ont besoin pour passer à l'état neutre.
Lorsque deux particules s'unissent, leur électricité propre se trouve neutralisée par influfliioe, comme celles de deux corps mauvais conducteurs électrisés en «cas contraires.
Les diverses parties d'un même courant se repoussent, et il en est de même des élémens constituans des particules d'un électrolyte (i) soumis à un courant
- électrique.
Dons r«ctioa électro-chimique d'un seul couple, zinc et cuivre, plongé dans un alcali ou dans un acide diluée, l'oxydation du zinc est la cause unique de tous les phénomènes (a) : l'oxygène de l'eau décomposée, entouré de son atmosphcre négative, marche vers le zinc, chasse l'électricité négative qui sature réiectricité positive propre à ce métal , et s'y unit, comme il a été dit pré-
Ci) Corps susceptible d'être décomposé par l'électricité.
(i) M. Boequerel voit dans cette circonstance la réaction d'un acide ou d'un alcali sur on métal, et par suite décomposition à l'eau et oxydation du zinc; mais la chine todlîqae aujourd'hui qu'il en est autrement : le zinc se substitue simplement à rfaydraçèoe d'un sel, où les élémens de l'eau peuvent joner des rôles fort difTé* RM daaa Ica ctrcoostances indiquées.
a4a tttÉo&iBd CtttBtiQtESi
cédenment. L*éleclriûté négative» abtttdotiaèe par l« titto, i*feottle dam le
cuivre et de là dam le liquide. L'hydrogène à Tétat naissaliti c'cstMire dc possédant que son électricité propre, électricité qui est positÎTe, marche ven le cuivre, oii il reçoit Téleclricité négative qui est néce^re pour saturer son électricité positive et pour retourner ainsi à Tétat neutre.
Dans la pile en activité , il existe deux courans : un positif, qui va du p61e positif au pôle négatif; un négatif, qui va du pôle négatif au pèle positif.
Lorsqu'une pile en activité réagit sur un éleclroljte^ Télectricité positive do courant entraine avec elle les particules positives jusqu'au pôle négatif; arrivée U, réleclricilé pénètre dans le réophore, et les particules matérielles de« viennent Jibres; une action du même genre se passe en sens contraire pour l'électricité négative.
Entre les deux pôles, il y a une suite de combinaisons et de décompositions entre les particules, jusqu'à ce qu'elles aient atteint les pôles où elles deviennent libres.
la décomposition a lieu aux pôles mêmes, de telle manière que la particule positive est dégagée de sa combinaison primitive au pèle positif , mab qu'elle ne devient libre qu'au pôle opposée
^'électricité représente la force qui relient les particules unies dans les combinaisons.
L'af&BÎIé chimique est une des causes du dé^*eloppemeht de l^ëtectrictték
L'électricité est donc tout à-la-fois un effet et une cause qui jouent, daiu ie même temps, un rôle considérable dans les phénomènes électriques.
Cette théorie peut donner lieu à une foule d'observations ; mais comme elle résume une partie de celles qui Tont prt>cédée, je les réserverai pour le paragraphe suivant, où je me propose d'examiner toutes ces théories ensemble.
Observations sus les théories ëleet«i*ehimlqoet.
Dans les articles précédeus, ii a été donné une eM|ttiaae rapide des principales théories électro -chimiques. On a pn Toir leurs analogies et leurs différences. On a pu juger qu'il ëtait impossible qu'elles fussent toutes l'expression de la réalité , puisque souvent elles admettent des faits contradictoires ^ ainsi la polarité électrique, admise par M. Bersélius, ne peut ondrer avec les atmosphères électriques d'Ampère. Il faut donc qu'au moins tme de ces deux théories soit fausse. Il y a donc auaai quelque importance à faire un examen sérieux et sévère des théories électro-chimiques ; car Télectricité joue réellement un rôle immense dans les phénomènes chimiques, et l'on ne saurait lui accorder trop d'attention.
En résumant l'eusemble des théories électro-chimiques ^ on trouve qu'elles comprennent essentiellement les notions sui» vantes :
THBORISft iLtOTAO-CniMlQUES. ^43
Il exitl€ dcui fluides électriques : un positif et Taulre négatif, qui «ont Torigine
et la eansc de tous les iihénoaiènes cleetriqnes. Les Dolcailes des corps et leurs clémens prése&tenl la polarité électrique {Btr»
xéliui).
Les molécules des corps et leurs élémens possèdent une électricité propre qui
les entoure comme une sorte d'atmosphère. Cette électricité se neutralise par
iaflucMe, en déeomponnt le fluide neutre des corps ■mbiaos {Ampèn^ B«f
Dans l'action d'une pile sur un électrolyte, il y a deux couraos à considérer : un positif y qui va du pôle positif au pôle négatif; et un négatif, qui va du pôle négatif au pôle positif {Ddarive, Becquerel),
Noos alloDa examiner succeisiTement chacun de ces ëlëmens des thfories ëlectro-chîmiqiies ; mais avant , il est important d^aaaljser les théories électro*chimiqnes elles-mêmes, dans ce qu'elles ont de plus intime» et de voir ce qu'elles sont. Cela noua permettra de mieux juger le degré de confiance qne Ton peut leur accorder.
Ih la nature et de- la voleur dês théories éleetro^ehimiques. — Par la simple ënonoiatton de ces mots : théorib élsgtro- CKiMiQin , qni renferment un sens très précis et très exact, on oosnrpend que Ton a à considérer une théorie qui embrasse les phénomènes qui sont communs à réiectricité et à la chimie. Voyona donc à quel ordre de théories elles appartiennent. Chcvdions, autant que possible, ce que peut être Télectricité, et vcjona comment les phénomènes chimiques qui servent de bases è ces théories ont été interprétés.
JDes théories ilaetnh<hinUques en général. «^ Si Von considère que les principaux élément des théories électro- chimiques échappent à 1 observation directe , on verra immédiatement que <:e8 théories sont purement spéculatipes ^ que Ton ne peut en donner aucune preuve absolue, et que Ton doit considérer oomxne la meilleure théorie celle qni se prête de la manière la plus simple et la plus facile à l'interprétation du plus grand noînlMre de faits $ et qu^il faut, en outre, que les bases sur lesquelles elle repose soient asses bien établies pour résister â une discussion sérieuse ; car, une suite de démonstrations, fiMlea et simples en appai«nee , ne suffiraient même point pour établir la vraisemblance d'une théorie.
Dm la matare de PéleetrieUé. «-- Qu'est-ce que l'électricité? Eot^-ce un fluide? Est-ce une propriété de la matière? Est-ce force? Esl-rile le lésulut d'ondulations du fluide éthéré?
a46 TMSoaiBs guimiqvbs*
cfaent poiut et elles réagissent à distance les unes sur les autres. Faisons la distance un peu plus gronde , car aucun géomètre n'aura la prétention de la fixer d'uoe manière absolue, appliquons aux molécules matérielles ce que nous disons de celles de l'éther, et nous admettrons sans peine qu'elles réagissent à distance les unes sur les autres. Une fois cela admis, on peut se passer de l'étber* Tout ce qui a lié dit de ce duide, tout ce qui a été expliqué par son existence, tous les calculs des géomètres peuvent facilement être interprétés dans cette dernière hypothèse. Mais évidemment elle est la plus simple , la plus générale de toutes , et l'on doit lui accorder la préférence.
Je sais bien que la diffraction de la lumière, que certains phénomènes d'interférences ne paraissent pas pouvoir être expliqués facilement sans admettre Texistence du fluide éthéré} mais ne vaut-il pas mieux avoir un peu de patience, et attendre que ces phénomènes s'expliquent d'eux-mêmes, plutôt que de créer un être insaisissable et inadmissible?
L'hypothèse de l'éther semble encore affermie par la détermination de la vitesse de la lumière , par l'accélération qu'une comète a éprouvée dans son mouvement en passant très près du soleil. D'illustres physiciens, et Dulong entre autres, ont annoncé ce fait à leurs élèves, comme une preuve de l'existence de l'éther qui se trouvait condensé près de cet astre, par l'influence de sa masse. Ces faits peuvent recevoir une toute autre interprétation : il est probable que la matière agit sur ellemême à toutes sortes de distances et instantanément. Si la lumière ne parcourt que 70 mille lieues par seconde dans les espaces inter-planétaires, c'est qu'il y existe des corpuscules matériels , dont les aérolithes sont la preuve évidente , qui retardent cette propagation. Ce sont encore ces oorpus* cules matériels qui ont retardé la marche de la comète dans sa trajectoire, et qui ont permis au soleil d'accélérer sa vitesse en l'attirant à lui avec plus d'efficacité.
Si les corps n'ont pas le même indice de réfraction, c'est uniquement parce que leur nature et leur constitution font qu'ils ne propagent pas les vibrations lumineuses avec la même vitesse.
Quoi! les phénomènes de réfraction, de double réfraction 9 de polarisation , sont enchaînés avec la structure moléculaire des corps, et l'éther serait indispensable pour expliquer phénomènes !
THioaiia itiOTEo-QHiiiiQUBs. a47
Dam ma pensée Pëther n'existe pas. Il dëriye d'un point de
me que j admire, paroe qu'il a été la source de travaux qui ont
honore l'esprit humain, mais je ne l'admets pas, parce que, je
le répète, il me parait inutile d'en supposer l'existence.
Ce que j'avance ici est le fruit de longues méditations que je ne puis reproduire dans leur entier. C'est une pensée dans laquelle j'ai la plus grande con6ance, et si jamaia elle devient le sujet dune lutte scientifique, j'y prendrai une part active , parce que je suis convaincu qu'elle sera profitable a la science. Je conclus donc ici que l'éther n'eiistant point, il doit en conséquence se trouver complètement étranger aux phénomèoea électriques.
Mais on se demandera qu'est-ce donc que Télectricité? Admettant qu'il n'existe dana le mondq physique que matière et propriétés de matière , l'électricité n étantpoint matéridie pe peut être rien autre ohos« qu'une propriété de la matière}. mais ici, il faut distin|pier plusieun ordres de propriétés, et pour simplifier la démonstration, on pourra l'appliquer à un atome unique.
Un atome doit être impénétrable et posséder une grandeur invariable ; il doit être doué de la propriété d'attirer d'autres atomes & toutes sortes de distances, et il doit être mobile. L'impénétrabilité , la grandeur , paraissent absolument invariables. La mobilité parait 4^re, au contraire, une grandeur susoeptibla d'augmentation et de diminution, et par conséquent une grandeur très variable. L'électricité, étant sus-^ ceptible d'augmentation et de diminution , doit donc être dé*' terminée par des monvemens particuliers des molécules et de leurs élémenSf
On verra plus loin comment se font les attractions et les ré* pulsions électriques, et quelle différence immense il existe entre Télectricité statique et l'électricité dynamique.
/>e Vinfluence de F interprétation des phénomènes chimiques sur les théories eledro^ chimiques. ~ Une théorie électrochimique doit être liée intimement avec les connaissances chi« miqats; car elle dépend en grande partie de la manière dont on comprend la constitution des corps et les réactions chimie ques. Le résumé des recherches de M. Matteucci qui a été publié, pag. 195, peut en donner un exemple. Ce physicien înlerprète les phénomènes chimiques d'une manière toute par-
d48 THEORIES CHIHIQUCS.
tîculîère ayant beaucoup plus de probabilités pour elle que toutes celles qui ont été adoptées par les créateurs des tbëorîes électro-chimiques. Dans le sens dont il est ici question, la théorie que M. Becquerel donne de l'action d'un seul cou* pie (i) a besoin d^être modifiée, car il n'est pas probable que le zinc s'oxyde lorsqu'on le met en contact avec un acide ou un alcali dilué, ces composés étant véritablement salins , ce métal ne fait que se substituer à l'hydrogène.
Pour expliquer ce phénomène électro-chimîque d'une manière convenable, il faut tenir compte des corps qui sont en présence : un sel hydrique ou un hydrate alcaliquc, que Ton me pardonne ce mot, de l'hydrogène qui abandonne le composé, et du zinc qui le remplace. J'essaierai bientôt d'expliquer ces phénomènes dans la théorie qui leur convient.
Si l'on résume ce qui vient d'être dit sur l'ensemble des théories électro-chimiques, on voit qu'il ne faut leur accorder d'autre valeur que celle qui appartient à des théories purement spéculatives; qu'elles sont, en outre, sous la dépendance immédiate des théories propres à l'électricité et à la chimie, et que ces dernières théories étant mal fondées , il en résulte nécessairement que les théories électro-chimiques le sont aussi dans leur ensemble , et c'est, je pense , ce que l'on peut dire des principales théorie%félectro-chimiques , publiées jusqu'à ce jour.
Les molécules présentent-elles lapolarité électrique? — ^La théorie électro-chimique, proposée par M. Berzélius, admet que les élémens moléculaires des corps présentent la polarité électrique, chacun des pôles possédant une électricité différente, et que les électricités polaires peuvent être en telle quantité qu'elles ne se neutraliseraient point complètement par leur union , de manière que l'une d'elles resterait en excès et déterminerait le caractère électro-chimique propre à chaque corps (V. p. a36).
L'hypothèse de la polarité électrique des molécules est évidemment celle qui satisfait le mieux à l'explication des phénomènes électro-chimiques; mais, malgré cela, elle ne me paraît point encore susceptible d'être adoptée, car elle donne
(i) V, Eecqtierel, TraUideVéUctncitéet du magnétitme, t. m, p. iao, 41t.
THiOBlES ÉLECTRO-CHIMIQUES. ^49
lieu i cics conditions qui ne permettent guère de penser fjnVlle soît vraie,
La première objection contre cette hypothèse viendrait du défaut d'équilibre entre les ëlectricités contraires des pôles électriques, qni devrait faire que les corps présenteraient constamment une électricité libre. On sait positivement que ceci n a point lieu.
Aux objections générales qui ont été exposées, on peut encore ajouter les suivantes :
Si les molécules possédaient des atmosphères électriques, celles de même nature, simples ou composées, se repousseraient constamment, parce qu'elles seraient électrisées de la même manière, et qu'elles ne pourraient se réunir pour constituer un corps solide ou liquide, i moins de faire intervenir une autre force attractive , plus puissante cpie Télectricité.
Si les électricités polaires de deux atomes différens peuvent se combiner, on est en droit de se demander comment les deux électricités d^un même atome peuvent demeurer isolées? Si c'est la différence des électricités polaires qui détermine l'état électro-chimique des molécules, il en résulte qu'une molécule doit être absolument positive ou absolument négative, selon qu'une des deux électricités est en quantité plus que suffisante pour neutraliser l'autre. Alors comment se fait-il qu'un même corps puisse être alternativement électro-positif ou électro^iégatif, selon les circonstances dans lesquelles on le place? Car évidemment l'électricité positive ne peut être transformée en électricité négative , ni l'électricité négative en électricité positive.
M. Berzélius donne lui-même , comme une objection à sa propre théorie, qu'elle n'explique fàs la permanence des combinaisons; car une fois les électricités contraires combinées dans les proportions qui constituent la neutralité, il n'y a plus de raison pour que les élémens se maintiennent combinés. Cela démontrerait en même temps que l'électricité n'est réellement point t affinité chimique ou la force qui maintient les ilé^ mens des corps en combinaison^ mais seulement la force qui détermine le choix des élémens qui doivent entrer en combinaison.
Il résulte de l'examen qui précède, qu'il est douteux que les élémens constitutifs des corps et les molécules qu'ils for-
^io mBQUIVS GHXJIIQIIBS.
ment, présentent la polarité électrique. Gela paraîtra encore moins probable, si Ton remonte à l'origine même de cette condition particulière de l'existence des molécules. Gomment les deux électricités se maintiendraient^elles séparées sans se combiner?— En admettant que cela puisse être, l'idée d'une polarité différente aux extrémités opposées d'un même axe moléculaire n'implique-t-elle pas la nécessité de supposer la molécule irréguUêrç, ou de penser que les extrémités opposées d'un même axe ne sont point représentées par des élémeos de même nature? Cette dernière supposition n'est pas probable ou au moins elle n'est point généralement applicable*, car la relation qui existe entre les axe^ des molécules et ceux des cristaux nécessiterait que les cristaux eux-mêmes fussent irréguliers (p, %j e\ suiv,}, et cela n'a lieu que pour les corps pyro-électriques.
On peut donQ douter de la polarité moléculaire dany l'état statique de4 molécules. On peut même en douter dans l'eut dynamique ; car l'action d'une pile «ur un électroly te ne lui implique aucune polarité purement électrique i attendu qu'en réalité le circuité lectrique ne présente plus de polarité de cette nature, mais bien la polarité magnétique. Cette idée que j'avance aura lieu de surprendre , mais je la crois lexpression simple et réelle des faits tels qu'ils sont.
Les élémens constitutifs des corps sont" Us entourés dCatma» sphères électriques? — L'examen qui a été fait de la nature du fluide électrique ne permet pas de penser que ce fluide entoure les molécules comme une espèce d'atmosphère , puisque l'on ne peut admettre son existence \ mais si Ton suppose que l'électricité soit une force dont l'activité s'étende à une oert»ine distance, on pourra repr^nter cette force par une espèce d'atmosphère électrique , miMs seulement d'une manière métaphorique. Il ne paraîtra point probable qu'une atmosphère électrique d'uue nature déterminée puisse être entourée d'une atmosphère électrique d'une autre nature» par lea raisons qui viennent d'être e^^poiées; oette deuxième atmosphère sappoaerait néçesiairement que le fluide électrique a une eziatence indépendante de celle des corps matériels.
En admettant l'existence de deux fluides électriques, oa ne saurait expliquer comment l'atmosphère propre d'une molécule pf^nrait x^\m eu présence d'une atmosphère d'électrî-
THiOAIM ÉUMTmCHCBUlIQUBS. ftSi
cité opposée sans «'y unir. La comparaison qu'Ampère faite d'une molécule et d'une bouteille de Leyde n'est point admis* sible; car, entre les deux électricités de cette sorte de condensateur, il y a une couche de verre représentant un mauvais cou* docteur matériel qui ne peut exister entre les deux atmosphères • d'une molécule.
La théorie des atmosphères électriques est absolument insuffisante, parce qu'elle ne peut permettre de comprendre comment un corps peut être alternativement électro- positif et électro-négatif, selon les corps avec lesquels on le met en présence. Pour cela, il faudrait que les atmosphères changeassent de position, que l'atmosphère intérieure devint extérieure, et que l'extérieure vînt prendre la place de la première. Cet échange ne pourrait avoir lieu, car, les électricités se neutraliseraient complètement pendant leur trajet.
On a peine à comprendre comment Ampère a pu admettre l'existence d'atmosphères électriques entourant les molécules, pourexpliquer les phénomènes électro-chimiques, tandis qu'il admettait des courans électriques qui tournaient autour d'elles, pour expliquer les phénomènes électro-magnétiques*, et, cependant , dans ces deux circonstances , il s'agit d'électricité dynamique. Dans la première supposition , il faut deux atmosphères d'électricités différentes \ dans la seconde, il n'y a qa*une seule électricité qui tourne autour des axes de chaque molécule , et il a négligé de nous dire à quelle électricité on devait accorder la préférence.
L'hypothèse des atmosphères électriques des particules ne convient point k l'explication de tous les phénomènes électro-chimiques et me paraît inadmissible.
QiifesU ce qiiun courant électrique? — ^Dans la théorie des deux fluides électriques , les électricités contraires accumulées aux pôles qui leur conviennent déterminent une tension appréciable. Si l'on joint lespAles par un réophore, les fluides marchent Ton vers l'autre et se neutralisent réciproquement. De cette manière, il y a deux courans qui marchent en sens inverse. L'bypotbèse des deux courans paraît confirmée par le phénomène des ëlectrolytes, phénomène dans lequel il y a deux véritables Goarans matériels représentés par des corps différens qui marchent en sens inverse , ainsi que cela peut $tre observé très facilement dans la décomposition de l'eau. L'explioation
aSa THéoaiBs chibiiqubs.
est ici complète et satisfaisante. Cependant , on ne peut Tadmettre , puisque Texistence du fluide électrique est encore à démontrer. Nous allons voir comment on peut la remplacer.
Broorelle théorie de l'éleotrioîté et des phéaomènei éleotro^hîimqaes.
Ayant combattu les diverses théories ëleetro- chimiques , il en résulte qu'il faut renoncer à l'explication des phénomènes ou en créer une nouvelle plus en harmonie avec l'cnsenibie de la science. Après les tentatives qui ont été faites par tani d'illustres savans, on peut à peine espérer d'y arriver un jour. Cependant, comme il ne faut quelquefois qu'une idée neuve pour obtenir de grands résultats, et peut-être même pour parvenir à la connaissance de la vérité , j'ai cru remplir un devoir en exposant la manière dont j'envisage les phénomènes en général et en particulier ceux que présente l'électricité. Je n'ose me flatter d'avoir été assez heureux pour en avoir trouvé l'explication naturelle , mais j'ai remonté aussi loin qu'il m'a été possible de le faire par l'analyse logique la pi as rigoureuse et par une série d*cxpériences nouvelles qu'il n'est point possible de rapporter ici, mais que je publierai à part.
On trouvera dans ce qui précède, p. 1 89-191, les notions fondamentales de la nouvelle théorie que j'admets. Pourtant, il convient de la résumer ici, et d'ajouter quelques mots relatifs à Télectricité dynamique.
L*électricîlé est produite par un nuraTement particulier des molécules des corps ou de leurs élémeus.
Lemottireinpnt électrique petit se propager i de grandes dislances par influence ou par iuductioo.
Dans rétat normal, tous les corps possèdent une quantité propre de moaTement électrique. S'ik ne présentent point d'électricité sensible, c*est parce qu^il y a équilibre géoéral. Si cet équilibre est troublé par un cbangenent dans la quantité du mouvement électrique^ les corps accusent la présence de Té— leclricité.
Lorsque le mourement électrique est augmenté, les corps sont électrisês posi^ tifcment. Lorsque le moufement électrique est diminué, les corps sont électrisês négativement.
Dans une pile isolée, dont les pôles sont libres, le mouvement élertriqoe se partage inégalement : il est accumulé au pôle positif et diminué au pôle négatif.
Si Ton joint les deux pôles d'une pile par un réopbore, il transmet le mooYe* étedriqie et Téquilibra tend i a*établir ; mais cet équilibre ne peut
THBOmiSS ÉLBGTmO-GHIMIQUlS. ^53
avoir fira tant qoe U pîlc cit en actWilé» fAree qu'elle agît c opérant on partage inégal du mouvement électrique.
Cette suite de décompositions et de recompositions du mouvement électrique constitue ce que Ton nomme un courant électrique.
Le mouvement électrique des molécules dans U courant parait être un meuve* meut de rotation sur leur aie.
L'cqnateur de chaque oMlécule est parallèle au plan du courant.
A Textrémité des axes, ou de chaque coié dtt réophore ou du courant, on ol^ kcrve la polarité magnétique par suite du mouvement de rotation des mole* colirs : mouvement qui a lieu dans les aimans.
Lorsque les molécules tournent dans le même sens , elles s'attirent. Si dies touroent en sens inverse, elles se repoussent. Si les corps sont mobiles, ils iont eotrainés par l'action moléculaire.
Le côté droit du courant électrique présente une polarité australe et attire le pôle boréal d'un aimant même placé en dehors du circuit. Le côté opposé attire le pôle boréal dans les mêmes circonstances.
Deui réophores mobiles s'attirent si les molécules qui les constituent tournent dans le même sens. Ils se repoussent dans le cas contraire.
Lorsque deux corps librement suspendus, très mobiles et suffisamment rapprocbés l'un de Tautre , possèdent des quantités de mouvement électrique différées, en dessus et en dessous de la quantité qui constitue l'état normal ou naturel, ils s'attirent, parce qu il y a tendance à l'équilibre. S'ils possèdent tous deux plus ou moins de mouvement électrique que celui qui constituerait Tétat d'équilibre avec les corps aiubians, ils se repoussent.
tes attractions et les répulsions déterminées par l'électricité dans l'état statique et dans Télat dynamique sont donc essentiellement différentes : celles-ci sont purement magnétiques, celles-là son| simplement électriques, c'est-à-dire que les attractions dans l'état statique sont dues à une différence dans b quantité du mouvement électrique , tandis que dans l'état dynamique elies sont dues a la direction du mouvement électrique.
Les molécules des corps isiidynamiques possèdent très probablement la même quantité de mouvement électrique.
Le déplacement des corps les uns par les autres, dans une foule de réactions chimiques, n'est pas toujours dû à une influence électrique : le chlore chasse le brome des composés dissous dans l'eau, celui-ci chasse l'iode daus les mêmes ciroonstanccs.
Il est rrmarqnable que, dans les séries des corps isodynamîqucs, ce sont les corps dont les molécules sont les moins pesantes qui chassent celles qui le sont le plus; ainsi les poids des molécules du chlore, du brome et de Tiode sont entre eux : : 441 : 978 : i459*
Ijes molécules du fer pesant SSp, déplacent celles du cuivre, pesant 395;
celles-ci chassent celles de Targent, peant 675. Le poids des molécules paraft donc n*étre point étranger à ces sortes de wimlions. Cependant il n'y a pas que Félectricité et le poids moléculasrr fff». poiaent être pris en considéntion, parce que le mercure sépare Vvs ùr t^ rambinaisons et que leors molécules pèsent , dans le rapport « ât ::iàvi k V343.
11 résolle de ce qui précède que l'électricité n'explique point à die aeuî< m «itU nitéa chimiques, et que l'on ne peut ri^présenter l'état relatif de 1 c«^r «*«!•«
^54 ntoftiM ciniiQiiM.
te ttorp» élMuettUires par une série Unétire, comne l'a iiit M. Benâiut. La aérie doit être interrompue souvent par dm oorpt disposés panllèlameot. Les corps i inscrire sur une mène ligue parallèle sont les corps isodynanuquei (V.p.56).
Les corps possédant te quantités proprvs de mouveuient électrique dans des drconstaoces déterminées, ou une électrîdté Spécifique, de méoie qu*ib possèdent une caloricîté spécifique^ peuveAt être aiternativement posttift on néfatiis à regard d*autrat eorpa, selon qu'ils présentent plus on moins de monvement électrique,
Iiorsque deux corps se combinent , Vun d'eux cède du mouvement électrique aux corps ambians, Tautre leur en emprunte. De là, les états électriques opposés qu'ils présentent. Le premier est dit positif, le second est dit négatif.
Lorsque Ton détruit le composé formé, comme il Tient d'être, dit, par Tinfluence d'une pile dans l'état dynamique, rélcmenl qui était positif en se comlnnant, ou celui qui a^'ait perdu du mouvement électrique, a besoin de reprendre le mouvement cédé pour retourner à Tétat naturel, et il se rend an pèle positif : il devient donc négatif. Au contraire, celui qui avait acquis un excès de mouvement électrique le perd en se rendant au pôle négatif, et se trt)uve ainsi positif pendant la réaction.
Les deux conrans matériels et inverses, qui ont lieu dans un électrolyte soumis à l'action électro-djnatnique, ne peuvent avoir lieu dans un circuit métallique. Dans ce cas, il se fiait seulement une recomposition successive du mou* vement électrique, sans que les molécules changent de place.
Lorsque l'on plonge un seul couple électrique, zinc et cuivre, dans de l'eau acidulée, les électro-moteurs sont uuiquement le zinc et le sel hydrique. Le cuivre ne sert que comme collecteur de l'électricilé développée ()ar ce dernier corps. Le zinc remplace rhydrogènc du sel hydrique. Les molécules de ce métal, à mesure qu'elles entrent en combinaison, empruntent du mouvement électrique à la masse dout elles proviennent et la reudenl négative. L'hydrogène, en se développant, cède au sel hydrique le mouvement électrique qu il avait acquis en se combinant , et la liqueur devient positive. Le cuivre recueille l'électricité qu'elle présente, et, comme la réaction chimique a lieu te deux côtés de la lame de zinc, de le la nécessité de donner au cuivre une sui^ face double de celle de ce dernier métal, pour recueillir le plus poasible d'électricité.
La diminution du mouvement électrique du zinc est compensée en partie par une fraction du mouvement électrique du liquide. Cela fait qu'un seul on«ple ne peut donner toute l'électricité qu'il développe.
Lorsque l'on fait réagir des corps les uns sur les autres, les phénomènes sont du même ordre que ceux présentés par un seul couple : il se développe de l'électricité, mais moins qu'il n'y en a de produite; car il y en a une partie qui se rccombine et se neutralbe immédiatement.
Dans une pile en activité, il y a une modification apportée par la plurmlité des couples. Cette pluralité a pour but d'atténuer la perle produite par l'électricité qui se recombine immédiatement; mais, dans le fond, la théorie reste la même que la précédeute. Daus tous les cas, le zinc est électronégatif, contrairement à l'opinion reçue ( le cuivre remplit l'ofiice d'ua oon* ducteur; le linc et la dissolution saline sont encore les élactroHaoteun.
tttiioEit ATomQtË. aSS
On vient de Toir un court résume de la thëorie ëlectro«> chimique qui me paratt être la plus générale. Je ne doute paâ • qu'en la développant on ne trouve bienlôt une foule d'expëricnces nouvelles qui viendront Tappuyer. Déjà j'ai entrepria un travail aséez considérable sur ce sujet. Aussitôt que les matériaux que je possède seront mis en ordre, je le livrerai à la publicité.
THÉOmiB ▲rrOKIQUB*
Il j a plus de vingt-deux siècles que Leucippe, philosophe grec, conçut Pidée des atonies , c*est-à-dire qu'il comprit que les dernières particules matérielles devaient être indivisibles. A Taide de cette sublime découverte , il édifia un système de la nature. Ce système a été suivi par Démocrite, par Epicure, et , chez les Romains , il a été chanté par Lucrèce. Pendant longtemps, ce système n^a figuré que comme faisant partie de l'histoire de l'intelligence humaine. Mais à l'époque de la renais* sance des sciences, et Ton peut dire de la création des sciences expérimentales ; à cette époque toute brillante qui fut illustrée successivement par les luttes de Bernard Palissy et de Desrartes, par les déoonvertus fondamentales d« Pascal, de Galilée, deTorricelli et de tant d'autres, la théorie des atomes fut tirée de la poussière où elle était enfouie ; mais ce n'est qu'à une époque beaucoup plus rapprochée de nous qu elle fut appliquée à la chimie. Ea 1^89, Higgins, Irlandais, publia un examen comparatif de la théorie du phlogistique et de la théorie anliphlogistique (i). Dans cet examen, il admit que la combinaison des corps s'effectuait entre les atomes, et qu'un atome d*nne nature déterminée pouvait s'unir à un, deux , trois atomes d'une autre nature. C'est là l'origine des proportions multiples , admises théoriquement avant que l'expérience les ait reconnues.
John Dalton adopta la même idée et la développa d'une manière remarquable. Ce savant avait principalement en vue de démontrer que les proportions chimiques ont leur source dans les atomes ; qu'en admettant des atomes de diverses natures et en accordant à chacun d'eux un poids particulier,
(c) ^ comput^fe W«iv ù/thê phhghtie and ùnH^pkhgisHc iheohêi*
a56 THÉORIES CHIMIQUES.
selon leur nature, il était possible, sans changer ces poids, et rien qu'en les ajoutant les uns avec les autres, en nombre déterminé, de retrouver les proportions des élémens de tous les composés chimiques. Cette grande et belle idée reçut encore un nouveau développement de M. Berzélius (i). Alors, elle fut généralement adoptée; mais, depuis quelques années, on l'a trouvée insuffisante. On a vu que plusieurs principes qui avaient été posés comme la base de Tédifice , se sont trouvés en contradiction les uns avec les autres, ou en défaut, et l'on y renonce généralement. Après tout , la théorie atomique n'était qu'un système particulier des proportions chimiques, et, comme ces proportions découlent de données expérimentales , ou peut se passer d*une théorie spéculative pour les représenter.
La théorie atomique , telle qu'elle a été développée dans ces derniers temps, comprend deux parties principales : son application aux proportions chimiques et la détermination du poids des atomes.
Nous allons d abord passer en revue les principaux élémens de la théorie atomique proprement dite; ensuite nous verrons les objections que l'on peut lui faire.
APFUQATIOV DH LA TBÈOmSM ATOWOÇpn A IiA qBIKia.
Les atomes considérés comme ils l'ont été, p. 8, repoussent toute idée de pénétration. Les combinaisons chimiques ne peuvent se faire que par leur rapprochement. On ne connaît ni la forme, ni le volume absolu, ni le volume relatif des atomes élémentaires ; on sait seulement que les groupes moléculaires qu'ils produisent en s'unissant, ont une forme qui dépend de leur nombre et de leur position relative dans l'espace.
M. Berzélius appelle atome composé ce qu'en France nous nommons molécule. Selon ce savant, les atomes composés peuvent se réunir entre eux pour former des atomes encore plus composés et ainsi de suite , pour produire des atomes de pre* mier, de second, de troisième ordre....
Les combinaisons des atomes sont soumises à plusieurs lois.
XioU relatives à la eomhinaiieo def etooiet élémentaire». x° Un atome cVun élément se combine avec un^ deua:^ trois.**.
(i) Estai tur la théorie des proportions chimiques ; P«rh| 1819, in^.
THiOm» ATOMIQUE. ^5j
atomes êPtm attire élément {froXoTjAe de manganèse) bi-oxyde de manganèse, lu^de manganiqne).
a' Detup aiomes éPtui élémetti se combinent avec 3, 5 oit 7 Qtomti iun axtire élément (oxyde de chrome^ acide chlorique, adde hyperchlorique).
Xm MlatîvM à U «emteiaiiMi en atooMf «ompotëi •
« Quand des atomes composés du premier ordre s*unissent entre «lur, tle manière à doruier naissance à un atome du se^ cond ordre ^ ils stdçent les mêmes lois que les atomes simples j avec certaines restrictions qui les empêchent de se combiner en un aussi grand nombre de proportions. » •
M. Beraëlins fait observer en outre que dans les atomes composés qui s'unissent, il y a généralement un élément commun , et que cet élément commun est presque toujours Pélément électro^négatif. Ainsi, lorsqu'un acide oxygéné se combine avec un oxyde, il y a de l'oxygène éminemment électro-n^tif dans cbacun de ces atomes composés. Les rapports des atomes électro-n^atifs sont les suivans :