et i

Ces proportions appartiennent k des pbospbates de cbaux.

&atf vcUtîvef à U MBbiiMttwn daf aioBiet da Meond ordr».

%• Dans une combinaison de deux atomes composés du se^ eand €Ptdre auquel l élément électro^négatifest commun , tomme

a58 TuioaiM cHiiuQiTBf •

par exemple^ lorsque deux sds du même acide^ mais à bans dlf férentesjsecombinent, le nom^bre des atomes (t oxygène dans l'une des bases est un mukiple par i, a, 3, 4» ^^^•t ^ même nombre dans r autre , e/, par conséquent , Foôde dans Vun des sels est un multiple par un nombre entier de Vacide dans Vautre sd.

Les formules de ralon et du fdsj^lb, 4{ui nÎTenl, permetlent de biea coinpreD<b« cette loi.

Ahu. . . SO3, KO; 3(S03), Ali O3; 24 HO. Fel^idi. • Sh Os» U I O; (6i« 0$)}, Ah Os.

20 Dans les combinaisons d!atomes composés du second ordrt^ mi Vêlement électro*positif est commun^ par exemple dans la oombinaison de deux sels de même base , mais à acides différens , le nombne des atomes d^oxjrgène d^une des bases est un multiple pour un nombre entier du nombre des atomes d* oxygène de Vautre base. Ou bien autrement encore^ la somme des atomes doxy ff^ne^oude Vêlement électro-négatif j de la base et de V acide d*un de sels, est encore un multiple par un nombre entier du nombre des atomes électro^-négati/s de Vautre seL

Les eiemple» de ce genre de combinaison sont fort rares : M, BerzéUus cite seulement la datholite, qui est un boro-silicate de chaux naturel; le cuivre carbonate bleu; la magnesia alba ou carbonate de magnésie artificiel; le carbonate artificiel de ànc et la topze.

Les lois qui précèdent s^observent rigottreusement dans tous les composés connus. Elles auraient pu être établies sans la théorie atomique ; mais on n'en connaîtrait point la cause, tandis qu'elles découlent nécessairement de cette tbéorie qui n'a pas peu contribué à les faire observer.

XzpUoatîoii de l'îaooMatpliîaBM pttr la théorie 1

L'identité des formes de corps de différentes natures , que l'on peut pourtant supposer formées par un même nombre d'atomes, a permis d'éublir cette loi : le même nombre d^ atomes, assemblés de la même manière , produit la même forme cristalline j quelle que soit leur nature (^. p. 17 et suiv.).

XzpUeation de l'isoniérte par la thëorie atomise.

La théorie des atomes permet aussi d'expliquer les diffé-

THiom» ATOMiQins. aSp

rentes variétés d'isomérie ; car on peut facilement admettre * ffxunméme nomire daiomesy disposés de différentes manïènSj (lomie Heu a des formes cristallines ou à des propriétés diffé* rentes.

Pour l'isomérie multiple, on peut encore admettre facilement que le nombre absolu des atomes^ entrant dans une mole"' cule^ vient à changer^ mais que les atomes de différentes natures cmserifent entre eux les mimes rapports numériques.

H«latîoa de la théorie des ocwnhtnalnom de« flnidei élafl^aes en ▼olames, et de la théorie atomique.

Les lapports simples, existant entre les volumes des fluides élastiques qui s'unissent chimiquement , ont pu faire supposer que le rapport observé entre les volumes était le méine que celai des atomes; ainsi > de ce que deux volumes d'hydrogène l'unissent à un volume d'oxygèqe pour former de l'eau, on en a conclu que Teau renfermait trois atomes, dont deux d'hydrogène et un d'oxygène.

Les poids spécifiques d'un grand nombre de fluides élastiques , déterminés par la méthode ingénieuse de M* Dumas , n'ont pas tous été en harmonie avec l'hypothèse précédente; car on eût été obligé de réduire de moitié le poids du mercure, de doubler celui du phosphore et de tripler celui du soufre. De telle manière que l'on a admis que la relation des volumes et des atomes n'était bien fondée que pour les fluides élastiques perm^uens et élémentaires, qui sout l'oxygène, l'hydrogène, l'azote et le chlore*

La théorie des équivalens chimiques , dominant celle des fluides élastiques^ qui toutefois est loin d'être applicable dans tous les cas, puisqu'un très petit noiubre seulement de corps élémentaires peut être réduit en vapeur, on est donc forcé d^admettre que des volumes égaux de fluides élastiques ne renferment pas le même nombre d'atomes, que dans l'oxygène, le phosphore et le soufre à l'état de fluide élastique, les atonnes seraient dans les rapports de i : 2 : 3.

La difi(érence qui existe entre une vapeur et un gaz permanent, étant seulement relative aux conditions où nous vivons, ne peut être considérée comme entraînant une différence fondamentale dans le mode d|e formation de leurs molécules, et paraît tout-à-fait dénuée de fondement. .Ce qui peut être

26o THiORIBS CHIMIQUES.

admis pour le soufre, relativement à Toxygène, doit pouvoir l'être pour ce corps, relativement à un autre, tel que Thydrogène ou Tazoie (f^. p. 97 et suiv., p. 148 et suir.}.

DÉTB&mirATIOir DBS P0II>S relatifs des ATOIIBS.

Les proportions pondérales des composés chimiques ayant donné lieu à Papplication de la théorie atomique à la chimie, on peut prendre les rapports numériques de ces mêmes pro* portions pour les rapports des poids des atomes, et afin de les exprimer en nombres fixes, on les rapporte à un terme de comparaison qui estPoxygène ou Thydrogène. Le premier de ces corps se rencontrant dans la majorité des composés, tant anorganiques qu'organiques, on l'a adopté de préférence, en Suède, en France et dans toute TÂllemagne; les Anglais rapportent les poids atomiques à l'hydrogène pris comme unité. M. Berzélius préfère l'oxygène comme terme de comparaison 9 et le fait égal à loo.

Jusqu'ici les poids des atomes se confondaient complètement avec les équivalens chimiques; mais il n'en est point ainsi dans tons les cas pour que Ton n'emploie pas toujours la même méthode pour déterminer les poids des atomes. En effet, le poids des atomes peut différer de celui des équivalens, lorsquci par des considérations d'un ordre tout particulier, on pourra supposer que le poids d'un équivalent représente celui de plusieurs atomes ou celui d'une fraction d'atome ; mais la supposition ne pourra jamais aller au-delà , parce qu'il doit toujours exister un rapport simple entre les poids des atomes et les équivalens chimiques. Il est donc essentiel de bien remarquer que le poids des atomes est en raison im^rse de latr nofnbre; car plus on supposera d'atomes dans une quantité déterminée de matière , moins ils seront pesans, et le contraire. La détermination du poids relatif des atomes est donc enchatnée avec celle de leur nombre, et l'on ne peut fixer l'un sans fixer l'autre.

^ Les moyens que l'on emploie pour déterminer les poids relatifs des atomes sont de deux ordres : les uns servent à fixer ai^ec exactitude les quantités numériques représentant les rapports des poids atomiques^ les autres sentent seulement pour apprécia te nombre relatif des atomes et peuvent être beaucoup mains prêcie que les précédens.

THÉOaiB ATOMIQUE. 26 1

po«r d4l6nua«r les mpporU niiiiiérM|a despoîdidaf (

Ces moyens sont les mêmes que ceux qui servent pour de* temÛDer les équWalens chimiques. Ib peuvent varier beau* coup; mais, dans tous les cas, ik ont pour but de déterminer dme manière rigoureuse et par des pesées bien faites, les rapports pondéraux des élément des combinaisons.

Une fois œs rapports obtenus, il faut déterminer les nombres relatifs des atomes, et il n'j a plus alqrs qu'à faire usage de l'arithmétique pour obtenir le résultat cherché. Soit par exemple Panaljrse de Toxjde d'argent, et admettons qu'elle ait donné sur loo parties, 98,1 1 d'argent et 6,89 d'oxygène. Ces nombres expriment seulement le rapport pondéral des poids des atomes de l'argent aux poids des atomes d*oxygène ; mais n par des considérations particulières , on peut trourer les rapports du nombre des atomes de l'argent au nombre det atomes de l'oxygène, il sera facile de trouver le poids des atomes de ces dernières, en admettant toutefob que l'oxygène vaut 100.

Admettons donc que dans l'oxyde d'aigent, loaygène et l^argent s'unissent atome à atome, pour nu atonie d'oxygène, il 7 aura un atome d'argent et cette proportion donnera le poids relatif de l'atome d'aigent :

93,11 : 100 :: S^Sg: i •••• x = »3Sx,6.

Mais si l'on admet que les atomes d'oxygène sont unis a ceux d'argent dans le rapport de t : a, il est évident que 1 35 x ,6 repctentera le poids de deux atomes d'argent , et qu'en divisant ce nombre par deux, on aura 675,8 pour le poids d'un atome de ce métal.

Les poids spéci6ques des fluides âastiques permanens peuvent aussi servir pour déterminer les poids des atomes; car, ces poids sont entre eux comme les équivalens chimiques ou comme leurs multiples; mais il n'y a que les poids spécifiques des fluides permanens en toutes circonstances qui puissent être employés à cet usager car les poids spécifiques des fluides élastiques non permanens^ ou des vapeurs, sont toujours un peu plus élevés que les équivalens , attendu que ces fluides ne suivent pas rigoureusement la loi de Mariotte, surtout dans les li-

a6a THÉORIES chimiques.

mîtes voisines de la température ou de la pression à laquelle ils changeraient d'état pour devenir solides ou liquides, ou bien où, sans cesser d'être fluide élastique , ils subiraient un cbangement qui leur ferait éprouver l'isomérie multiple.

L'oxygène, l'hydrogène et l'azote sont les seuls de ces fluides auxquels on puisse appliquer la méthode précédente. On aura facilement leurs poids atomiques en admettant que ces poids suivent les mêmes rapports que leurs poids spéciGques.

Les poids spécifiques de l'oxygène , de Thydrogène et de l'azote étant : 1,10575 0,0688 et 0,9720.

On aura par deux proportions :

.XyZo57 : zoo : : 0^0688 : x .... x := 6^asa3. i,T057 : 100 : : 0,9720 : x .... x = 87,9081.

Hojeiis employés pour détemûner lei nombres relatîft des atomes.

Les moyens employés pour déterminer les nombres relatifs des atomes sont assez considérables, ils sont principalement la théorie des proportions chimiques dans toute son étendue et surtout la loi des propoitions multiples et la loi de Berzélius*, Tisodynamie , l'isomorphisme , la caloricité spécifique des corps , les poids spécifiques des fluides élastiques , et enfin , toutes les propriétés quelles qu'elles soient qui peuvent donner quelque renseignement.

Quelques exemples suffiront pour faire comprendre cornment ces divers moyens ont été employés.

i* Si un corps en proportion fixe se combine avec plusieurs roporlions d^un autre corps, on sera porté à admettre que e nombre des atomes du corps en proportions variables, crott comme ces mêmes proportions*, et, si l'on a fixé d'avance le nombre des atomes d'un des composés formés par ces deux corps, le nombre des atomes des autres composés seront déterminés forcément $ ainsi, 345 parties de manganèse peuvent s'unir à ioo,aoo et 3oo parties d oxygène pour former trois composés particuliers; si Ion admet que le premier contient un atome de manganèse pour un atome d'oxygène , le second devra contenir un atome de manganèse et deux atomes d'oxygène , et le troisième un atome de manganèse pour trois atomes d'oxygène; l'inverse ne pouvant avoir lieu, puisque Fon ne peut admettre des fractions d'atomes.

a^ Si l'on unit l'acide sulfurique anhydre avec le baryte^

fe

THÉO&IB ATOMIQUB. a63

par exemple , et ai rt>n observe que l'acide employé contient trois fois plus d'oxygène que la baryte, on devra admettre trois fois plus d'atOD^es dans Paoide sulfîirique que dans la baryte^ et si l'on admet que la baryte est formée par la réunion d'un atome de baryum et d^un atome d'oxygène» on devra admettre aussi que l'acide sulfurique contient trois atomes d'oxygène. Une supposition du même ordre pouvant être faite pour tous les composés salins, on voit l'immense application que reçoit la loi de Bersëlius en cette circonstance.

3* Lorsque deux ou plusieurs composés sont équivalens, et que l'on peut les tranrformer les uns dans les autres par la substitution, on est porté à penser qu'ils renferment le même nombre d'atomes, quelle que soit leur forme, à cause de l'isodynamie, et si Ton a fixé le nombre des atomes d'un des composés, le nombre des atomes des autres composés le sont également: ainsi l'acide arséuieux se transforme en sulfure jaune, sous l'influence du sulfure bydrique, le soufre remplace loxygène atome à atome , et les deux composés doivent être représentés par une même formule , à cela près que l'oxygène est remplacé par le soufre.

La règle précédente souffre quelques exceptions, par exem- 1^ dans les remplacemens des cbloroïdes par l oxygène; ainsi , lorsque le protocblorure de pbospbore est décomposé par l'eau, il se fait un composé réellement correspondant dans lequel l'oxygène remplace le cUore, et l'on admet dans ce cas qnnn seul atome d'oxygène en remplace deux de chlore. La même chose k toujours lieu pour les chloroïdes et pour Thydrogène , lorsque Toxygène les remplace. Gela tient à ce que les poids atomiques des chloroïdes, de Thydrogèneet de loxygène sont déduits de leurs poids spécifiques à l'état de fluide élastique, et de ce qu'il faut constanmient deux volumes de ces corps gaxeux pour en remplacer un d'oxygène dans les cornbinaiaons.

L^somorphisme par substitution, qui n'est qu'une dépendance de l'isodynamie , est employé de la même manière et pins arantageusement encore pour déterminer les poids dits atomiques. Est^il besoin de dire que Tisomorphisme direct sert pour déterminer les poids relatifs des atomes, lorsque la condition principale de l'isomorphisme exige le même nombre ^'atomes dans les composés qu'il affecte.

a64 THBOEIBS GHI1IIQUB8.

4» La caloricitë spécifique des corps est employée pour dé* terminer le nombre des atomes. Le nombre des atomes renfermés âi^ps des poids égaux de diverses, matières est proportionnel à la caloricité spécifique de ces matières; mais, en général , comme par cette méthode on cherche leur poids plntAt que leur nombre , on peut y arriver pour les corps élémentaires, en divisant le coefficient de chaleurs spécifiques ou 37,5 par les chaleurs spécifiques correspondantes. La même chose peut avoir lieu pour les corps composés, mais cela n'est point admis généralement (f^. p. io8 et suiv.)*

Soit par exemple le poids atomique du enivre à déterminer:

37 5 0,0949 est la chaleur spécifique de ce métal, et = SgS,

poids atomique' du cuivre ^ mais cette méthode ne donne souvent que des nombres approchés. On est obligé de les déterminer exactement par d'autres moyens. Comme souvent on peut douter du poids réel des atomes, la méthode précédente passe pour les fixer d'une manière indubitable.

5^ Les poids spécifiques des fluides élastiques pemiaaens sont employés comme il à été dit dans le paragraphe précédent, n est inutile d'y revenir. Seulement il est bon de remarquer que l'on avait d'abord pensé que les poids spécifiques étaient toujours proportionnels à ceux des atomes^ mais on a été obligé de renoncer à cette idée qui ne pouvait soutenir le moindre examen.

6^ Si l'opinion de Prout (f^. p. 4^) pouvait être démontrée convenablement , elle donnerait aussi un moyen de déterminer les poids atomiques des corps. Il suffirait pour cela d'avoir déterminé le poids d'un d'entre eux avec beaacoap d'exactitude, et de savoir dans quel rapport simple il doit se trouver avec les poids des autres corps. Par exemple y si l'oxygène avait un poids atomique seize fois plus fort que celui de l'hydrogène, 100 étant le poids de l'oxygène, il suffirait de le diviser par 16 pour avoir celui de l'hydrogène. Cette hj* pothèse donnerait 6,si5 pour ce poids, Texpérience a donné 6,aa. On voit que ces deux nombres sont excessivement rapprochés ; mais l'hypothèse de Prout ne peut servir pour corriger la donnée expérimentale; car cette hypothèse est ellcmème fondée sur la donnée expérimentale.

THfomiB ATOKlQfas. q65

L'aiote devrait âtre les i de Toxygène, ou 87,6; Texpërience a donne 87,9.

Le carbone devrait avoir pour poids atomique les trois qoarts de celui de Fozygène, ou 78. Les expëriences les plus {Nréoses ont donne le même nombre.

Les nombreuses applications de la théorie atomique à la chimie, les lois qu'elle a fait découvrir, la simplicité admi- »ble avec laquelle elle donne l'explication des &iu, l'ont placée an premier rang des théories spéculatives. En effet ancône théoône connue de ce genre n'a permis d obtenir d aussi gnnds résultats.

Cependant cette belle théorie est devenue insuflkante. Des ûito du premier ordre sont en contradiction avec elle. Toutefois, ces faits ne sont qu'en contradiction avec la théorie, telle Çn'cilc a été développée, et ils ne le sont nullement avec Texistence des atomes.

Les principales objections à la théorie purement atomique aëconlent principalement de l'isomorphisme, des substitutions et de l'existence des radicaux composés. Ces trois séries de faits qui sont de la plus haute importance aujourd'hui , viennent »c réunir an même point pour la condamner. Elles découlent encore de ce que les moyens qu'on avait crus les plus sûrs pour déterminer les poids relatifs des atomes donnent presque toujours des poids différens, lorsqu'on les emploie simultanément.

Dès la découverte de l'isomorphisme, on s'était aperçu que Tammoiiiaque donnait naissance a des composés parfaitement ttomorphes avec ceux qui renferment de la potasse. Le cyano- B^e, corps composé, se comporte comme les chloroïdes que i'on regarde comme simples. Des corps d'une composition évidente viennent donc s'unir chimiquement comme s'ils étaient simples, ou, si l'on veut, plusieurs atomes se conduisent exactement comme dans les cas où l'on n'en suppose qu'un seid. Il déoonie donc de ceci que l'on peut affirmer qu'il y a plusieurs atomes là où l'on n'en suppose qu'un, et que ce que l'on a pris pour nn atome simple se trouve être un groupe moléculaire. Les radicaux composés qui jouent les rôles isodynamiques qui sont attribués aux élé^qçq^ chimiques» l'ammonium qui

a66 THioaiBs ghihiqvbs.

remplace les métaux et l'hydrogène lui-même qui entre dans sa composition , le cyanogène qui joue le rôle des chloroïdeS) Fazotide qui joue le rôle de l'oxygène ^ le bensoïle, le cinnamyle qui se comportent comme des élémens chimiques, sont U pour nous dire que les prétendus atomes sont encore des mo* lëcules.

La substitution de tous les corps isodynamiques, simples ou composés , vient expérimentalement nous démontrer ce que l'analyse avait donné. Les atomes sont des groupes molécalaires {F. l'isodynamie, p. 53; l'isomorphisme, p. 19; fMa loi générale de la caloricité spécifique des corps, p. 1 1 a).

Les divers moyens employés pour déterminer les poids relatifs des atomes donnent aussi lieu à de graves objections contre la théorie purement atomique ; car, si ces moyens ont réellement quelque relation avec la constitution des corps, comment se fait-il qu'ils donnent des résultats discordans ? Il faudrait conclure de cette observation ou que ces moyens ne s'appliquent point aux atomes , ou que ce que l'on a pris pour des atomes étaient des masses variables, et, par conséquent, éminemment divisibles. Dans le premier cas, la théorie atomique ne serait point appuyée convenablement par l'expérience \ dans le second, elle n'etiste pas.

On trouvera dans le tableau suivant une suite d'exemples qui pourront confirmer ce qui vient d'être avancé.