L'HYPOTHÈSE ATOMIQUE

$ 34. Depuis la haute antiquité on trouve dans l’histoire de la philosophie, deux conceptions distinctes et même opposées sur la nature de la matière. Ainsi les disciples de Pythagore soutenaient la continuité et la divisibilité infinie de la matière. Cette doctrine a été défendue par Platon et par Aristote, et, récemment, entre autres, par Kant. La doctrine opposée, celle de l'existence de particules individuelles ou atomes, enseignée par Leucippe, a une origine phénicienne, indoue ou, probablement, égyptienne.

Epicure a soutenu cette doctrine, François Bacon l'a défendue et Newton l’a acceptée malgré les attaques dirigées contre elle par Descartes, Leibnitz et Euler.

Elle a été à peu près abandonnée ensuite jusqu'à ce que Dalton l’eut reprise en 1808, dans son Système de Philosophie chimique.

Depuis cette époque, elle est acceptée par la plupart des chimistes comme une conséquence nécessaire de la loi des proportions définies et

C4 Un système chimique nouveau.

multiples, loi que nous devons à Dalton |‘). La théorie Cinétique des gaz qui conçoit ceux-ci comme formés de particules solides sphériques et parfaitement élastiques se mouvant dans toutes les directions avec des vitesses variant selon la nature des gaz, a d’abord été formulée par D. Bernouilli, en 1747. Elle est adoptée aujourd’hui par beaucoup de physiciens et, selon Graham, sa réhabilitation, à notre époque, serait due à Herepath, en 1847 (?).

$ 35. En discutant, en 1853, ia nature des opérations chimiques, nous disions, comme nous l'avons rappelé d’ailleurs dans le chapitre IT,

(?) Voir, pour l’histoire de l'hypothèse atomique, l'Introduction to the Atomic Theory de Daubeny, ou bien l’article Atomic Weights écrit par Odling pour le Dictionnary of Chemistry de Watts. On trouvera aussi une discussion détaillée de l'hypothèse atomique ainsi que des arguments qu’on a fait valoir pour ou contre elle, dans The History of the inductive science, de Whewell, t. I, livre VI, chapitre 5. Whewell dit que l’on « ne peut expliquer les phénomènes de la chimie à l’aide de cette hypothèse, sans la mettre en contradiction avec elle-même. » « Non seulement les faits chimiques ne nous montrent pas la théorie atomique comme l'expression d'une vérité physique mais, de plus, ils sont inconciliables avec le fond de cette théorie; elle est une hypothèse commode pour esquisser ou calculer les lois de la nature, mais si on l’admettait comme une vérité philosophique conforme à la constitution de l'univers, on se heurterait à des difficultés de raisonnement que l’on ne pourrait surmonter, et même à des phénomènes inconciliables entre eux. »

(?) GRAHAM. Chemical and Physical Researches, p. 211, en note. Voir Stallo, pour la critique de cette hypothèse, dans The concepts and Theories of Modern Physics, ch. IV, VII, VIII.

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L'hypothèse atomique. 65

que si la “ combinaison chimique ne consiste pas dans une juxtaposition d’atomes mais bien dans une interpénétration de masses, il n'est nullement nécessaire d'avoir recours à l’hypothèse atomique pour rendre compte de la loi des proportions définies (4). » En outre, puisque les volumes des espèces qui se combinent, se perdent dans le volume de l'espèce résultante, il n’est plus possible de maintenir l'hypothèse atomique telle que Dalton l’a donnée, car elle envisage la combinaison chimique comme un acte de juxtaposition (5).

$ 36. » Si, comme nous l’admettons, la loi des volumes est universelle et si la formation des liquides et des solides par la condensation des vapeurs est un acte chimique, conduisant à des polymères dont les poids équivalents sont d'autant plus élevés que leur densité est plus grande, l'hypothèse des atomes et des molécules est non seulement inutile pour expliquer la loi des proportions multiples et des opérations chimiques, mais elle a en outre pour résultat de nous induire en erreur. Conformément à l’hypothèse de molécules formées d'’atomes et de masses formées de molécules, les rapports du poids équivalent de l'unité chimique ou du poids moléculaire (comme le donne l'analyse

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et la densité de vapeurs, H = 1), et des poids la spécifiques de la masse, sont censés représenter de les dimensions relatives de molécules. | av

Ainsi, on a nommé » volumes moléculaires »

des liquides et des solides le quotient des poids

équivalents par les poids spécifiques. Le nombre et

de ”“ molécules chimiques » semblables, néces- m saires à l'édification d’une » molécule physique » se

d'un volume constant, serait, dans cette hypo- dir

thèse, en raison inverse de leur grandeur. sol

Si cependant, comme tous les phénomènes | su

chimiques le démontrent, la formation des ad

espèces composées se fait par une condensation L ap

ou, en d'autres termes, par une identification ell

de volumes et non par juxtaposition, les soi- mo

disant volumes moléculaires sont vraiment des fic nombres représentant les degrés relatifs de con- | plu | traction des corps quand ils passent de l'état teri gazeux à l'état liquide ou solide; de plus, ces | not nombres sont réciproques aux coefficients de des | condensation des unités chimiques hypothé- gén | tiques (17) (!) (soit des atomes, soit des ne molécules). » peu | $ 37. En 1885, nous nous sommes servi du en | : OpÉ (1) L'article intitulé : « The Law of Volume in Chemistry » dont À $

nous donnons ici des extraits, se ‘ouve reproduit dans le Chemical News du 26 octobre 1886. bea

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L'hypothèse atomique. 67

langage atomique, pour discuter les relations des poids spécifiques et des équivalents; nous avons fait usage de la formule bien connue Tnt et nous avons admis des unités chimiques, ou des molécules, dont le poids équivalent était représenté par 2. Nous avons cependant eu soin de dire que les différences de densité des corps solides “ ne dépendent pas de changements subis par les unités hypothétiques que l'on adopte pour la facilité du calcul, mais qu’elles appartiennent à l'espèce dans son intégralité; elles correspondent à une condensation plus ou moins grande de sa masse, c’est-à-dire à l’identification, dans un volume constant, d'un nombre plus ou moins grand d'unités chimiques. Les termes mêmes d’afome et de molécule, par lesquels nous exprimons ces unités imaginaires, sont des concessions que l'on fait à une terminologie généralement admise, Cependant, ces termes ne sont pas seulement insuffisants, mais ils peuvent, jusqu’à un certain point, nous induire en erreur quand nous les appliquons à des opérations chimiques (16).

$ 38. La confusion qui existe dans l’esprit de beaucoup de chimistes entre les actes dyna-

miques et les actes chimiques s'oppcse à une conception claire de la nature des opérations chimiques; elle a été l’origine du transport de l'hypothèse atomique, du domaine de la dynamique dans celui de la chimie. Les phénomènes de l’élasticité, des mouvements des gaz et des liquides, de la température, de l'électricité et de l'énergie rayonnante — en un mot tous les phénomènes connus sous le titre de dynamique — peuvent facilement s'expliquer, dans l'opinion de beaucoup de savants, en admettant la matière, non pas continue, mais résultant de la réunion de molécules ou d’atomes, dont le volume, dans les états solide et liquide, varie avec les diverses espèces.

$ 39. Ilest aisé de se convaincre que cette hypothèse sur la constitution des corps solides, liquides ou gazeux, n’est pas indispensable en chimie. Celle-ci ne considère pas les espèces en elles-mêmes, mais seulement leurs relations avec les espèces dont elles dérivent ou bien avec celles qu’elles produisent par la voie chimique.

S'il était possible de prouver la réalité d’une structure moléculaire, dans un cristal de calcite, par exemple, et de déterminer, comme ona essayé de le faire par le calcul, les dimensions et

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L'hypothèse atomique. 69

le poids des molécules qui forment le cristal par leur juxtaposition, nous ne serions pas mieux renseignés qu'auparavant sur la question de savoir si l’anhydride carbonique (CO?) et la chaux (CaO) existent à l'état actuel dans la calcite, ou bien si tel serait plutôt le Las pour le carbone, le calcium et l'oxygène que nous pouvons obtenir par la décomposition de ce minéral.

n Quant aux relations qui existent entre une espèce de formule compliquée et les espèces d'apparence plus simples qui en dérivent, nous pouvons seulement affirmer la possibilité, et sous certaines conditions, la certitude, de les dériver les unes des autres (4). »

En traitant ce sujet en 1874, nous nous sommes demandé si » l’on ne dépasse pas les limites d’une saine philosophie lorsque l’on essaye d'expliquer les affinités chimiques par l’hypothèse de parties matérielles séparées par des espaces vides, d’atomes et de molécules reliés et enchainés les uns aux autres; ou bien quand on donne une forme matérielle à la façon d’envisager mécaniquement les grandes lois des proportions définies et multiples qui régissent les opérations chimiques? Ne prenons pas l’image pour la réalité au point de tout confondre