LES LOIS DES POIDS

Suum cuique. Ce précepte de morale gouverne la propriété, dans ses rapports avec les personnes, dans tous les domaines, dans le domaine de la science comme dans tous les autres. Il protège le droit chez les uns et crée des devoirs chez tous. C’est pour me conformer à ses exigences que je viens ajouter un complément à la lec-

ture que j’ai eu l’honneur de faire à la séance publique de notre Classe, l’an dernier (1), sur Stas et les lois des poids.

Voici dans quelles circonstances. Parmi les chimistes qui se sont constitués les défenseurs des travaux de Stas contre les critiques dont ils ont été l’objet, dans ces dernières années, de la part de certains chimistes américains, se place, au premier rang, M. le Dr J.-D. Van der Plaats, d’Utrecht.

Je me crus obligé de lui envoyer un exemplaire de mon écrit.

La lettre que je reçus à cette occasion de mon savant collègue est un document d’un haut intérêt sous divers rapports. J’en détache, avec son autorisation, les passages suivants qui concernent la question historique dont je me suis occupé :

« Utrecht, 14 avril 1900.

» Depuis bien des années, j’étudie les œuvres de Stas » qui, après Berzélius, fut le maître de la chimie de » précision. J’ai donc lu avec beaucoup d’intérêt votre » beau mémoire où vous mettez dans une lumière nou-

(1) 17 décembre 1899. [Bull, de l’Acad. roij. de Belgique, 3e sér. t. XXXVII, première partie, pp. 815 etsuiv.)

)) velle la portée philosophique et théorique des travaux » de Stas. Je crois que votre pensée, quant à son œuvre » et sa personne, est parfaitement exacte.

» Stas n’a pas fait de la chimie progressive , il a fait de » la chimie fondamentale. Or, pour la science comme » pour une armée, il est de première importance d’assu- )> rer la parfaite sécurité de sa ligne de communication et » des conquêtes déjà acquises avant de marcher en avant » dans un pays encore obscur.

» Toutefois, je ne suis pas de votre avis que Stas ait été » le premier à prouver par des expériences la loi despro - » portions définies dans son sens étendu.

» Stas dit : «« Parmi les faits dont se compose la »)) science chimique, on en chercherait vainement un »» seul satisfaisant à la solution du problème : Si un ))» corps binaire peut être transformé en un corps ter- »» naire sans qu’une fraction d’un des éléments du com- )»> posé binaire reste en dehors du composé ternaire pro- »» duit. »» Et comme exemple, il cite la transformation » de BaS en BaS04.

» Eh bien, dans une lettre de Berzélius à Berthollet,

» imprimée dans les Annales de chimie , 1811, tome' » LXXV1Ï, page 69, on lit : «« Par ces expériences, je me »» persuadai que le sulfure de plomb contient précisé- »» ment la quantité de soufre nécessaire à la formation de »» l’acide sulfurique requis pour saturer l’oxyde de plomb »» formé par cette même quantité de sulfure. Des expé-

»» riences sur le sulfure de fer au minimum et sur le sul- »)) fate d’oxidule de fer me prouvèrent que c’était le môme »» avec le sulfure de fer. »» Et plus loin, pages 70-71 : cc« En oxydant le sulfite de baryte à l’aide de l’acide »» nitrique, j’obtins du sulfate de baryte neutre, sans »» qu’il s’y formât ni de l’acide sulfurique superflu ni du »» nitrate de baryte. »»

» Dans les mêmes Annales , tome LXXVIII, pages » 21-22, 56, 152, 219, on trouve les détails de cesexpé- » riences. Tome LXXIX, page 125, on lit encore une » fois : «« J’ai prouvé que le sulfure de plomb contient le »» soufre et le plomb dans le même rapport que dans le »» sulfate de plomb. »»

» Berzélius avait parfaitement senti la nécessité de )> prouver par l’expérience non seulement la loi des pro- » portions définies pour les corps binaires, mais encore » pour les corps ternaires qui en dérivent. Ses détermi- » nations sont décisives dans les limites de la précision » qu’on pouvait atteindre en 1810. Il va sans dire que » les expériences de Stas sont bien autrement soignées et » précises, mais la loi qu’il prouve est la même que )> celle qui a été indiquée par Berzélius. »

La lettre de M. Van der Plaats était bien faite pour me surprendre et m’émouvoir. Je pris connaissance des écrits de Berzélius dont il y est fait mention. Ils m’intéressèrent au plus haut point et m’instruisirent sur bien des

questions qui, pour n’être plus actuelles, sont encore des plus importantes au temps présent.

Je me hâte de dire qu’à la suite de l’étude attentive que j’en fis, dûment renseigné, je me sentis tranquillisé, je ne dirai pas rassuré, autant en ce qui concerne notre illustre confrère qu’en ce qui me concerne moi-même.

Avant d’aborder l’examen des questions diverses que soulèvent ces documents anciens, je crois nécessaire de rappeler comment, dans ma lecture de décembre dernier, j’ai résumé la participation de Stas à l’établissement définitif de la législation chimique pondérale.

1° J’ai dit que Stas a établi, sur des expériences précises et rigoureuses, la certitude mathématique des lois qui régissent les proportions chimiques quant aux poids (1).

2° J’ai dit encore que c’est lui-même qui, contrairement à ses propres assertions, a donné à la loi des proportions définies sa véritable portée en y faisant voir deux vérités naturelles distinctes :

a) La constance de composition de toute combinaison;

b) L’invariabilité des rapports en poids des éléments dans toutes les combinaisons.

(1) Bull, de U Acad, roy . de Belgique, 3e sér., t. XXXVII, p. 841,

Dans son sens restreint, la loi des proportions définies constitue la loi de Proust. J’ai proposé de donner aussi à cette loi, envisagée dans son sens étendu, le nom de son auteur et de l’appeler désormais la loi de Stas.

3° J’ai dit enfin que, par ses travaux sur les lois des proportions chimiques, Stas avait établi, sur une base certaine, deux des propositions fondamentales de la théorie atomique : d’abord l’existence d’une limite à la divisibilité des corps lors des actions chimiques, ensuite l’identité de cette limite, pour un corps déterminé dans toutes les actions chimiques où il peut être engagé, c’està-dire, selon le langage ordinaire, la constance et V invariabilité des poids atomiques.

Telles sont les propositions que je me suis efforcé de mettre, une fois encore et après d’autres, en lumière.

Je tiens à constater, dès maintenant, que les observations de M. Van der Plaats ne concernent qu’un seul point de ces assertions, à savoir la part qui revient à Stas dans l'établissement de la loi des proportions définies dans son sens étendu. 11 est vrai que ce point est d’une importance capitale à tous égards.

La lettre de M. Van der Plaats fut pour moi une véritable révélation. Je n’avais aucune connaissance ni de la lettre de Berzélius à Berthollet, ni du grand mémoire de

Berzélius Sur les proportions déterminées d’après lesquelles les éléments de la nature inorganique s'unissent, qui en est le commentaire et le développement. Mon érudition a été sur ce point en défaut. Mais on va voir qu’il n’en pouvait être autrement.

Berzélius a publié un livre intitulé : Théorie des proportions chimiques , etc. J’en possède la seconde édition française, revue , corrigée et augmentée, dit le titre, parue à Paris, en 1835. Cette Théorie des proportions chimiques est insérée tout entière, pour clôturer la chimie inorganique, dans le grand Traité de chimie publié par l’illustre chimiste suédois. 11 a paru de ce livre des éditions multiples, en diverses langues, notamment deux éditions françaises, la première commencée en 1829, et la seconde en 1845. La publication de cette dernière, continuée jusqu’en 1850, fut interrompue à la suite de la mort de l’auteur, survenue, comme l’on sait, en 1848. C’est là que Berzélius a résumé, peut-on dire, toute son œuvre de savant. Voici, en effet, comment il s’exprime dans la préface de cette dernière édition :

« Je n’ai pu me dissimuler que quand même l’Etre » suprême m’accorderait encore la vie et les forces » nécessaires pour l’achèvement de l’édition présente, » elle sera nécessairement la dernière. Par celte raison, » j'ai cru devoir la refondre de manière à pouvoir y » déposer les idées qui finalement ont acquis pour moi le » plus de probabilité dans le long espace de temps pendant

» lequel j’ai été assez heureux de pouvoir suivre avec une » attention non interrompue le développement de la science » depuis les premières années de la chimie antiphlogistique » jusqu’à nos jours. »

C’était évidemment bien la place, dans une Théorie générale des proportions chimiques , et surtout dans cette Théorie insérée dans un ouvrage paraissant dans ces conditions, de rappeler, tout au moins d’une manière générale, des faits du genre de ceux consignés dans le mémoire de 1811-1812 et si exactement indiqués par M. Van der Plaats. Or, on ne trouve aucune mention explicite ni de ces faits eux-mêmes dans leur objectivité, ni de la conclusion générale que Berzélius en aurait tirée selon M. Van der Plaats (1).

Si je n’ai pas connu ces documents, la faute, si toutefois faute il y a, ne m’en est pas imputable. Je suis auto-

(1) Voici ce que l’on trouve dans la Théorie des proportions chimiques de Berzélius, de diverses époques : « Enfin, pour achever ce » petit tableau historique des travaux relatifs aux proportions chi- » miques, je dois ajouter que depuis l’année 1807, je me suis moi- » même appliqué à les étudier assidûment. Les différents mémoires » que j’ai publiés sur cette matière se trouvent dans l’ouvrage suédois » intitulé : Afhandlinghar i Fysik, Kemi ock Minéralogie (Mémoires » relatifs à la physique, à la chimie et à la minéralogie), tomes III, IV, V » et VI, et dans les Mémoires de l'Académie des sciences de Stockholm » pour Vannée 1813, ainsi que dans d’autres mémoires publiés plus » tard et que je ne mentionne pas ici parce qu’ils ne contiennent que » des applications de la doctrine déjà confirmée. »

risé à en faire remonter la responsabilité jusqu’à Berzélius lui-même. Le regret que j’éprouve de cette lacune dans mes informations n’est pour cela ni moins vif, ni moins sincère.

J’ajouterai encore qu’il n’est fait, nulle part ni en aucune façon, mention de ces documents dans les mémoires de Stas, ni dans celui de 1860 ni dans celui de 1865.

Ce silence autorise-t-il à croire que Stas n’a pas connu non plus le mémoire de Berzélius de 1811? Je suis loin de le prétendre. La nature des mémoires de Stas est sous ce rapport très significative. Ils sont, comme l’on sait, principalement consacrés à rendre compte, d’une manière minutieuse, de ses expériences et de ses déterminations personnelles. Les introductions par lesquelles ils s’ouvrent sont des dissertations d’ordre philosophique destinées à mettre en relief l’importance des questions traitées, la méthode suivie pour les résoudre, à exposer sommairement les résultats généraux auxquels il est arrivé. Mais on y chercherait vainement l’histoire rétrospective et la bibliographie avec noms d’auteurs des questions dont il s’est occupé. En fait de travaux anciens, je n’y trouve signalés, d’une manière explicite (1), que le célèbre mémoire de Gay-Lussac Sur les combinaisons

(1) Nouvelles recherches sur les lois des proportions chimiques, etc., p. 60 (Mém. in-8°, année 1866).

gazeuses les unes avec les autres et le mémoire de Wollaston Sur les carbonates et les oxalales. L’un et l’autre datent du commencement de ce siècle et ne sont antérieurs que de quelques années au mémoire de Berzélius.

Le mémoire de Berzélius traite, à la vérité, dans sa plus grande partie, de questions étrangères à celles dont Stas s’est spécialement occupé, et même de questions qui peuvent nous paraître, à nous aujourd’hui, vraiment étranges.

C’est néanmoins un document capital dans l’histoire des recherches entreprises pour déterminer les proportions chimiques (1). Stas n’était pas homme à se contenter de connaissances superficielles ou incomplètes sur les questions qui avaient le privilège de faire l’objet de ses recherches et de ses méditations dans le domaine de la chimie. Il paraît donc impossible d’admettre qu’il n’ait pas eu connaissance du mémoire de Berzélius de 1811.

L’ayant connu, pourquoi ne l’a-t-il pas signalé lorsque l’occasion se présentait naturellement de le faire ? Il n’est plus, hélas! parmi nous pour nous le dire, et, quant à moi, je suis sans renseignements et sans qualité pour répondre à sa place.

(1) Ce mémoire a été reproduit dans l’importante et si utile collection de M. le professeur W. Ostwald. Die Klassiker der Exakten Wissenschaften.

Mais ces questions préjudicielles n’ont au fond qu’une importance secondaire, car leur intérêt est purement personnel. Je sens que l’on doit faire cette observation et j’aborde, sans plus tarder, la question principale que je dois traiter.

Quelle part revient à Berzélius et quelle part revient à Stas dans l’établissement de la loi des proportions définies dans son sens étendu ?

Parlant de cette loi, ainsi comprise, Stas s’exprimait comme suit dans les préliminaires de la seconde partie (1) de son mémoire de 1865 :

« La constance de composition des combinaisons « stables étant admise, que faut-il pour résoudre ce pro- » blême ? 11 faut prouver que, dans les corps binaires et » dans les corps ternaires par exemple, ayant chacun » deux éléments communs, les éléments communs y » existent invariablement dans les memes rapports en poids . » Ainsi, dans deux corps AB et ABC, les rapports en poids » de A à B doivent être exactement les mêmes dans AB » et dans ABC.

» On conçoit que la solution du problème ainsi posé » peut devenir indépendante de l’analyse proprement

(1) Nouvelles recherches sur les lois des proportions chimiques, etc., p. 61 ^Mém. in-8°, année 1865).

» dite. En effet, pour résoudre le problème, il s’agit » seulement de rechercher si les corps ternaires peuvent » être ramenés à l’état de, corps binaires, sans qu’unefrac- » tion, quelque minime qu’elle soit, d’un des éléments » communs devienne libre, ou inversement, si des corps » binaires peuvent être transformés en corps ternaires, » sans qu’une fraction d’un des éléments du composé » binaire reste en dehors du composé ternaire produit. »

En d’autres termes, cette démonstration peut être faite expérimentalement par deux voies ou systèmes de réactions opposés : la décomposition et la combinaison , la voie analytique et la voie synthétique.

Stas a, comme l’on sait, suivi exclusivement la méthode analytique. En fait, il a constaté — je juge nécessaire de le rappeler en ce moment — que les chlorate, bromate et iodate d’argent se transforment intégralement sous l’action de l’acide sulfureux, dans des conditions qu’il a indiquées, en chlorure, bromure et iodure d’argent. Plus tard, il a constaté une décomposition parfaite du même genre, sous l’action de la chaleur : celle du chlorate de potassium en chlorure et en oxygène (1).

Stas n’indique nulle part qu’il ait tenté ou réalisé une réaction d’ordre synthétique ou combinative. Mais cette

(1) Voir son mémoire : Sur le rapport proportionnel entre l'argent et le chlorure de potassium dans ses OEuvres complètes, t. III, OEuvres posthumes, p. 462 (année 1894).

méthode de résolution du problème, posé par lui en termes si précis, et j'ajoute en vue d'une loi générale à prouver, avait été mise en œuvre dès le commencement de ce siècle par Berzélius, ainsi que le dit justement M. Van der Plaats. Les transformations intégrales du sulfure de plomb en sulfate, du sulfure de fer au minimum en sulfate, du sulfite de baryte en sulfate résolvent, en effet, la question au point de vue particulier de la synthèse.

Sans doute, ces transformations, dans la main de leur illustre auteur, n’atteignent, au point de vue quantitatif , le seul à considérer ici, qu’au degré de précision que comportait la chimie analytique de ce temps-là. Elles auraient suffi toutefois à démontrer et à faire accepter la loi des proportions définies, quant à l’invariabilité des rapports pondéraux suivant lesquels les corps se combinent dans toutes les combinaisons, au même titre que les analyses, exécutées quelques années auparavant par Proust et successivement produites par lui dans le cours de sa célèbre discussion avec Berthollet, avaient suffi pour étayer et faire accepter la doctrine de la constance de composition des espèces chimiques complexes.

Stas ne fait aucune mention de ces réactions. Après avoir posé le problème en des termes d’une netteté parfaite et avoir indiqué la double voie à suivre pour le résoudre au point de vue expérimental, il ajoute aussitôt :

cc Parmi les faits dont se compose la science chimique, on

» en cherche vainement un seul satisfaisant à ces condi- » lions (1). »

Cette dénégation catégorique est bien faite pour provoquer l’étonnement, alors surtout qu’on la met en regard de son appréciation des analyses antérieures concernant la loi de Proust et de la force probante qu’il leur attribue. Voici comment il s’exprime à ce sujet :

« La loi des proportions définies repose sur les ana- » lyses et les synthèses exécutées depuis bientôt un » siècle. » — Remarquons que c’est en 1865 que ces lignes ont été écrites. — « Ces deux données ne me semblent » laisser aucun doute, même pour l’esprit le plus exi- » géant, sur l’exactitude du fait généralement admis de » la constance de toute combinaison (p. 7). »

Et plus loin : « Quoique, à mon sens, il ne reste aucun » doute sur la constance de composition des combinaisons » chimiques... etc. (p. 13). »

L’honnêteté et la conscience scientifiques de Stas ne se discutent pas. Songer à les défendre serait lui faire injure. En outre, Stas professait pour Berzélius et son œuvre la plus haute estime. On sait avec quel respect profond et quelle admiration il en a parlé dès la première page de son mémoire de 1860 (2). Son silence au

(1) Mémoire cité, p. 62.

(2) « Ses travaux — dit-il en parlant des proportions chimiques — » resteront comme des monuments impérissables de sa sagacité et » de son génie. Le contrôle minutieux et réitéré auquel j’ai eu la

sujet des réactions réalisées par Berzélius en 1811 devient, dans ces conditions, pour moi une véritable énigme, et je serais porté à croire, s’il était possible de le croire, qu’il n’a pas eu connaissance de cette partie des travaux de son illustre prédécesseur. Peut-être faut-il ne voir là qu’une défaillance de sa mémoire?

Quoi qu’il en puisse être, il est une question qui se présente naturellement à l’esprit en ce moment. Berzélius a-t-il aperçu la portée générale des constatations expérimentales si importantes qu’il avait recueillies quant à la composition relative de certaines combinaisons sulfurées ? Je n’éprouverais aucune difficulté à l’admettre, car c’était un esprit profond et d’une grande pénétration, mais il ne l’a pas dit. Son silence sur ce point capital est un fait que je tiens à constater formellement. On ne trouve, en effet, énoncée, d’une manière apparente et compréhensible, ni dans son mémoire de 1811-1812, ni dans sa Théorie des proportions chimiques d’aucune époque, la conclusion générale qu’il était en droit de tirer de ses expériences quant à l’inva-

» hardiesse, pour ne pas dire la témérité, de les soumettre, m’a » convaincu que son habileté analytique n’a jamais été surpassée , si » tant est que jamais elle ait été égalée par qui que ce soit. » [Bull, de l'Acad. roy. de Belgique , 2e sér., t. X, p. 208, 1860.)

riabilité des rapports suivant lesquels les corps se combinent dans toutes les combinaisons où l’on en constate la présence.

La dernière partie (1) de ce grand travail de Berzélius est intitulée : Exposition générale des résultats de mes expériences sur les proportions déterminées de la nature inorganique.

C’est évidemment dans cet exposé général que l’on doit s’attendre à trouver un énoncé explicite de la loi des proportions définies dans son sens étendu, si Berzélius l’a aperçue. Voici, dans la réalité des choses, les propositions générales qui se trouvent consignées dans cet Exposé :

« 1° Lorsque deux corps considérés comme des élé- » menls dans l’état actuel de la science peuvent se » combiner en plusieurs proportions, ces proportions » sont des multiplications par 1 4/2, 2, 4, 6, 8, etc., de la » plus petite quantité du corps électro-positif (2) qui » peut se combiner avec une quantité fixe du corps » électro-négatif* (2).

» 2° Dans une combinaison de plusieurs corps com- » posés, les proportions entre les éléments s’accordent » toujours avec les lois qui déterminent leur composition » de deux à deux.

(1) Annales de chimie, t. LXXXIII, p. 116.

(2) Les corps reçoivent aujourd’hui, sous ce rapport, des dénominations précisément inverses.

» Nous en avons un exemple dans la proportion entre » le soufre et le fer dans les différents sulfates du fer.

» 3° Quand deux corps oxydés se combinent, ils con- » tiennent ou une quantité égale d’oxygène, ou bien l’un » contient l’oxygène à une multiplication par un nombre » entier de celui de l’autre.

» 4° Dans les combinaisons composées de plus de » deux corps oxydés, l’oxygène de celui parmi les consti- » tuants qui en contient la plus petite quantité est un » diviseur commun pour les quantités d’oxygène qui se » trouvent dans les autres ou, ce qui revient au même, » les quantités d’oxygène qui se trouvent dans ces der- » niers sont des multiplications par un nombre entier » de la quantité d’oxygène du premier.

» 5° Enfin, quand deux éléments combustibles se » combinent, cela se fait dans une proportion telle que, » tous les deux étant oxydés, ils prennent des parties » égales d’oxygène, ou bien l’un prend deux, trois, » quatre, etc., fois autant que l’autre.

» Quand, par exemple, dit Berzélius, le soufre, le » phosphore, l’arsenic se combinent avec d’autres )> métaux, ces combinaisons se font de manière que » l’oxygène produit une combinaison saline ou bien » qu’une telle combinaison devient possible d’après la )> règle. »

« Nous avons parcouru en peu de lignes, dit Berzélius » à la fin de cet Exposé , la composition de toute la nature

»' inorganique et nous avons vu qu’elle se laisse réduire » à un très petit nombre de principes. L’oxygène, le seul » corps électro-positif absolu qui existe dans la nature,

» est partout la mesure d’après laquelle nous détermi- » lions les proportions relatives des parties constituantes . » d’une combinaison, et à cette occasion, il est indiffé- » rent si celle-ci contient de l’oxygène ou non. La cir- » constance que cette mesure est commune à toute » combinaison possible, fait que, lorsque les corps com- » posés se décomposent entre eux, il n’arrive presque » jamais qu’aucun de leurs constituants soit mis en » liberté. »

On le voit, et on le savait déjà, la chimie de Berzélius était, comme celle de Lavoisier, surtout ia chimie de l’oxygène et du dualisme. Ces cinq propositions générales dans lesquelles il résumait, en 1812, l’œuvre analytique de son grand mémoire, qu’est-ce autre chose sinon presque exclusivement la loi des proportions multiples appliquée aux oxy-sels en général, anhydres ou hydratés, simples ou multiples, envisagés dans la théorie dualistique. 11 en devait être ainsi, si l’on tient compte du but final que se proposait Berzélius en entreprenant ces mémorables recherches. 11 nous l’indique lui-même dès la première page de son mémoire.

Voici comment il s’exprime :

« C.-L. Berthollet, un des plus illustres chimistes de » notre siècle, dans ses ingénieuses recherches sur les » lois de l’atiinité, a cherché à établir que les corps

» peuvent entrer en combinaison dans des proportions » progressives et indéfinies de principes. Un autre » savant, premier maître de la science, L. Proust, a » prouvé contre lui qu’il n’y a point de progressions » indéfinies de cette espèce, mais que tous les corps » composés, distingués par un caractère spécifique, n’exis- » tent que dans une seule et invariable proportion entre » leurs éléments, et que quand, par exemple, pour faire » passer l’oxydule d’un métal à l’état d’oxyde, la quantité » d’un des principes constituants est augmentée, cette » augmentation se fait par saut à une autre quantité » également déterminée et invariable, nulle série de )) combinaison ne pouvant avoir lieu entre ces quantités » définies. La justesse de cette observation de Proust ne » peut échapper à aucun chimiste expérimenté, mais il » ri a pas encore été connu si ces sauts suivent certaines lois » générales pour tous les corps ou s’ils dépendent de cer- » taines circonstances indéterminées particulières aux corps » spécialement.

» Dans les expériences dont je vais faire part, on » trouvera quelques règles générales de ces combinai- » sons (1). »

(1) Il n’est pas inutile de compléter la citation :

« Je fus porté à ces recherches par quelques expériences que je » faisais pour déterminer la quantité d’oxygène dans l’ammoniaque.

Et plus loin il ajoute :

« On verra dans la suite que, quand deux corps A et B peuvent être combinés en plusieurs proportions différentes, celles-ci seront, ou 1° IA avec IB (ou ce que nous appelons des combinaisons au minimum); ou 2° IA avec 1 V2B (ou peut-être plutôt 2A avec 3B); ou 3° IA avec 2B ; ou 4° 1 A avec 4B ; mais dans les expériences, on ne trouvera nul exemple de IA avec 3B (I).

La loi que l’on a l’habitude d’appeler la loi des proportions multiples , mais qu’il serait rationnel d’appeler h loi des rapports simples , reçoit des recherches de Berzélius une confirmation expérimentale éclatante. On ne peut

» Pendant que j’étais occupé de ces travaux, je tombai sur les » expériences de Wollaston ( Journal de Nicholson, novembre 1808) » sur les sels acidulés par rapport à l’hypothèse de Dalton, que » quand les corps peuvent se combiner dans des proportions différentes, » ces proportions sont toujours une multiplication simple de 1, 2, 3, » 4, etc., avec le poids d'un des corps, ce que les expériences de » Wollaston semblaient aussi confirmer. Cette manière d’envisager » les combinaisons des corps répand déjà au premier coup d’œil une » telle clarté sur la doctrine des affinités, qu’elle peut être regardée » comme le plus grand pas qu’a fait la chimie vers son perfectionne- » ment comme science, si l’hypothèse de Dalton peut être prouvée. » J’ignore la manière dont Dalton a traité cette hypothèse en détail » et sur quelles expériences il l’a fondée; par conséquent, si elle » sera confirmée par les miennes dans toute son étendue, ou si elle » pourra en subir plus ou moins de modifications. »

(1) Annales de chimie , t. LXXV11I, p. 8.

sous ce rapport attribuer à ces recherches trop d’importance, mais ce serait à tort que l’on voudrait y voir autre chose et notamment y voir résolu le problème de l’invariabilité dans toutes les combinaisons des rapports pondéraux suivant lesquels des corps se combinent dans certaines combinaisons, tel que Stas l’a clairement énoncé.

Je tiens à compléter, à cette occasion, la citation du mémoire que j’ai commencée plus haut :

« On trouvera, dit Berzélius, que si deux corps A et B » ont tous les deux de l’affinité pour deux autres C et D, » le C qui sature A est au D qui sature A comme le C » au D, dont le B est saturé (1). »

C’est au fond la loi de Richter concernant les sels appliquée aux corps simples. Pour faire mieux comprendre sa pensée, assez difficile à saisir tout de suite dans cet énoncé entortillé, Berzélius ajoute aussitôt :

« Si, par exemple, 100 parties de plomb au minimum » prennent 13.6 parties de soufre et 7.8 d’oxygène, et » si 100 parties de fer, d’après l’analyse dont je rendrai » compte dans la suite, prennent 38.8 parties de soufre, » la composition de l’oxydule de fer peut être trouvée par « un simple calcul, car 13.6 : 7.8 = 38.8 : 29.4 et 100 » parties de fer prennent 29.4 parties d’oxygène. Ceci » sera encore plus confirmé par les expériences dans la » suite. On peut faire de cette manière r estimation de

(1) Annales de chimie , t. LXXVIII, p. 9.

» toutes les combinaisons binaires , de même que la composi- » tion des sels doit être trouvée par un calcul pareil, comme » l’a prouvé , il y a déjà longtemps , le savant Richter. »

Ï1 sait de là, selon Berzélius, que le rapport suivant lequel des corps se combinent avec une quantité déterminée d’un élément est aussi le rapport suivant lequel ces mêmes corps se combinent avec la même quantité d’un autre élément analogue.

Il n’est pas permis de méconnaître l’importance de ce principe dans la doctrine générale des proportions chimiques, et il serait oiseux de vouloir la faire ressortir. C’est un cas particulier du principe de l’invariabilité des proportions suivant lesquelles les corps se combinent, envisagé dans son maximum d’extension, tel que nous pouvons le comprendre aujourd’hui, à la lumière de la science actuelle. Mais on aperçoit tout de suite que ce principe a une portée toute différente, vise des faits d’un genre tout autre que la loi des proportions définies dans son sens étendu, telle que Stas la comprend, c’est-à-dire l’ invariabilité des rapports de combinaison des éléments , dans les corps composés existant réellement, à la suite de l’adjonction ou de l’élimination d'éléments étrangers , adjonction ou élimination d’où résulte un composé nouveau existant réellement aussi.

Ce principe est celui-là même que confirment les expériences, si significatives dans leur simplicité, réalisées par Berzélius, concernant les rapports de composition

de certains sulfures et sulfates, du sulfite et du sulfate b ary tiques.

Pour connaître la signification et la portée qu’elles ont reçues dans l’esprit de leur auteur, il est utile de connaître le but qu’il poursuivait en les instituant. Berzélius s’est chargé lui-même de nous le révéler. Ce but n’était autre, une fois encore, que la vérification de la loi des proportions multiples dans les combinaisons oxygénées : il tenait à connaître, avec précision et certitude, la composition de ce qu’il appelait, dans son dualisme, les acides sulfureux et sulfurique et de leurs sels. Voici au demeurant comment il s’exprime lui-même :

« Plusieurs chimistes ont tâché de déterminer la pro- » portion du soufre dans l’acide sulfurique, parmi lesquels » Klaprolh, Bucholz et Bichter se sont distingués par w des expériences très exactes, dont les résultats sont si » parfaitement d’accord que je n’en aurais nullement mis » la justesse en doute si je n’avais trouvé que la plupart » des expériences avaient été trop peu exactes pour le » but que je me proposais (1). »

A ce moment, rapporte Berzélius, Davy avait émis l’opinion que le soufre — et le phosphore — contient un corps métallique, inconnu jusqu’alors, combiné avec de petites portions d’hydrogène et d’oxygène qui le mettaient dans un état analogue à celui dans lequel sont les résines par rapport au carbone.

(1) Annales de chimie , t. LXXVIII, pp. 18 et 19.

C’est dans le bat, poursuit Berzélius, d’avoir du soufre — pour être transformé en acide sulfurique — où il n'y aurait pas d’humidité mécaniquement adhérente , que je choisis le sulfure de plomb (p. 21). Et plus loin, en ce qui concerne l’acide sulfureux : « Vouloir, dit Berzélius, » déterminer la composition de l’acide sulfureux par des » expériences directes en brûlant du soufre, c’est encourir » des difficultés presque insurmontables. Je choisis donc » un sel sulfureux qui, à l’aide de l’acide nitrique, fut » changé en sulfate (p. 34). »

Des diverses propositions que j’ai rapportées plus haut et dans lesquelles Berzélius a résumé l’œuvre analytique de son grand mémoire de 1811, les seules qui se rattachent directement à ces transformations additionnelles sont la seconde et la cinquième. Cette dernière ne vise que les rapports de multiplication existant entre les quantités d’oxygène, supposées fixées sur des éléments combustibles divers ayant constitué un composé binaire. Et quant à la seconde, à laquelle Berzélius a joint un exemple, sans doute pour en préciser la portée, on y chercherait vainement la proposition simple, précise et claire formulée par Stas et dans laquelle consiste la loi des proportions définies dans son sens étendu, loi que je rappellerai une fois encore pour le contraste, à savoir l’invariabilité des rapports suivant lesquels les corps se combinent dans toutes les combinaisons où l’on en constate la présence, quel que soit d’ailleurs le nombre des

éléments renfermés dans celles-ci. Avec effort et bonne volonté, on y peut trouver en germe la proposition de Stas, alors qu’on la connaît. L’exemple cité pourrait même faire croire que Berzélius a eu, ici encore, surtout en vue la loi des proportions multiples.

Au reste, quelles que soient la signification et la portée que puisse recevoir cette seconde proposition du résumé de Berzélius, la question est résolue par les faits. Avant 1865, c’est-à-dire avant la publication du célèbre mémoire de Stas Sur les lois des proportions chimiques, dans la généralité des traités de chimie, à commencer par celui de Berzélius lui-même, la loi des proportions définies ne comprend rien autre chose que la constance des rapports suivant lesquels les corps se combinent pour constituer les corps composés considérés isolément, individuellement.

Quoique les faits constatés par Berzélius pussent conduire à cette loi, considérée dans son sens étendu, et lui servir de démonstration, je ne puis attribuer à ce grand maître la part que paraît lui attribuer M. Van der Plaats dans l’établissement de ce principe fondamental.

J’ai dit précédemment que je n’éprouverais aucune difficulté à admettre que Berzélius, dont l’esprit était profond et d’une grande pénétration, avait aperçu la conséquence générale à tirer, quant à l’extension de la loi des proportions définies, des réactions additionnelles constatées par lui dans divers composés sulfurés.

En y réfléchissant bien, je me sens amené à croire que ces hautes qualités intellectuelles étaient peut-être plutôt de nature à lui faire repousser cette extension. C’est qu’en effet, ces constatations, ne manifestant guère d’accord entre elles, devaient lui apparaître seulement comme des faits particuliers.

Si l’accord est parfait quant aux proportions de soufre et de métal existant dans le sulfure et le sulfate de plomb qui en résulte par oxydation, il n’en est pas ainsi partout ailleurs. La combustion du cuivre dans le soufre fournit un sulfure au minimum , alors que dans le sulfate de cuivre ordinaire, il y a les éléments d’un sulfure renfermant une quantité double de soufre. La différence est plus considérable encore dans le cas du fer. Berzélius a préparé, par voie directe, deux sulfures distincts de ce métal : un sulfure au minimum — le sulfure ferreux FeS d’aujourd’hui — et un sulfure au maximum , renfermant pour la même quantité de fer une quantité de soufre double de celle qui existe dans le premier. A ce sulfure ne correspond, selon Berzélius, aucun sulfate de fer connu. Au sulfure au minimum correspond le sulfate d’oxydule de fer, notre sulfate de fer ordinaire. Soumis à l’action oxydante de l’air, ce composé se transforme en d’autres sulfates qui renferment, chose remarquable assurément, du soufre et du fer dans des proportions autres que celles constatées dans les deux sulfures examinés et réellement existants. A la suite de ces consta-

tâtions discordantes, l’esprit si hautement judicieux de Berzélius devait être entraîné à ne pas accorder à ces phénomènes d’oxydation des sulfures toute l’importance qu’ils possèdent au fond. C’est ainsi qu’après avoir disserté, après Thénard et mieux que lui, sur la composition des sulfates de fer, il a été amené à écrire ces lignes significatives :

« Cela prouve que dans les combinaisons des corps » multipliés, la nature s’écarte, sous certaines conditions, » des proportions déterminées pour les plus simples com- )) positions (1). »

Je tiens à ajouter qu’aujourd’hui les difficultés reconnues en 1811 dans cette série de faits ne sont plus de nature à être prises en si haute considération; la transformation intégrale des sulfures de plomb et de fer en leurs sulfates constatée par Berzélius a repris pour nous, mieux instruits, toute sa valeur démonstrative dans la question qui nous occupe.

Nil novi sub sole. Il est rare qu’une loi physique ne plonge pas, comme par des racines, dans le passé, soit par des faits isolés qui auraient pu la faire apercevoir ou la prouver, quelquefois même par des énoncés, plus ou

(1) Annales de chimie, t. LXXV1II, p. 224.

moins exacts, fruits d’une heureuse divination. Mais ces antériorités n’enlèvent pas le mérite, si tant est qu’elles le diminuent, de la découverte de cette loi, à celui qui le premier l’a formulée avec précision et clarté et en a administré la démonstration intentionnelle. On peut aller plus loin encore dans cette question, toujours délicate dans son application, de l’attribution personnelle des découvertes scientifiques et dire, avec un savant secrétaire perpétuel de l’Académie des sciences morales et politiques de France (I), qu’ « une vérité appartient moins au » premier qui l’indique qu’au premier qui la démontre » et en fait voir les conséquences ».

C’est pour toutes ces raisons que je persiste à revendiquer pour Stas le mérite et l’honneur d’avoir introduit, comme tel et pour lui-même, dans la législation chimique pondérale, le principe fécond de l’invariabilité des rapports suivant lesquels les corps se combinent en général, dans les combinaisons soit binaires, soit ternaires, etc.

Je sais bien que l’on pourrait, à la rigueur, faire sortir ce principe fondamental des expériences mémorables de

(t) F.-C.-L. Comte, Notice historique sur la vie et les travaux de T.-R. Malthus (Mém. de l’Acad. roy. des sciences morales et politiques, etc., 2e sér., t. II, p. xxij, 1839).

Richter qui ont servi à édifier la doctrine dite des « Équivalents ». Ces expériences, si importantes dans l’histoire des origines de la chimie doctrinale, concernent, comme l’on sait, les échanges qui se font entre les sels présentés les uns aux autres dans certaines conditions et les précipitations métalliques par l’action de métaux libres sur des sels. Dans ces diverses réactions, on voit en effet un fragment de combinaison, ce que, dans le langage actuel, nous appelons le résidu halogénique (1), demeurer stable dans sa composition, tout à la fois au point de vue qualitatif et quantitatif, alors que l’élément métallique auquel il est adjoint varie successivement. 11 se forme ainsi des séries de composés de même genre, mais d’espèce différente, engendrés les uns des autres. Mais il faut bien remarquer que ces complexes salins des oxy-sels , stables au milieu de ces transformations multiples, ne sont que des fragments de combinaisons et non pas des combinaisons elles-mêmes, ayant une existence propre et séparée. La loi de l’invariabilité des rapports en poids suivant lesquels les corps se combinent dans toutes les combinaisons, concerne les combinaisons chimiques elles-mêmes et non pas des êtres fictifs, incomplets, sans réalité objective. Il est donc d’une évidente nécessité que cette loi reçoive sa démonstration dans des combinaisons ayant aussi une existence propre et séparée.

(I) Il est évident qu’il n’est ici question que des oxy-sels.

On admettra sans doute encore que des principes d’une aussi majeure importance, qui sont les assises profondes de la science, doivent être explicitement exprimés. Il les faut présenter à l’esprit dans tout l’éclat de leur vérité objective et lui éviter la tâche toujours difficile de les chercher et de les deviner. La formule doit en être claire, précise, aux contours nettement arrêtés, exclusifs du vague et de l’équivoque, exprimer en un mot la vérité des faits à l’état cristallin.

Ce sont là les caractères de la loi des proportions définies dans son sens étendu, telle qu’on la trouve formulée dans le mémoire de Stas intitulé : Nouvelles recherches sur la loi des proportions chimiques, etc. (1).

Avant 1865, cette loi n’aurait pu être prouvée que par les réactions synthétiques de Berzélius; depuis 1865, elle peut l’être aussi par les réactions analytiques de Stas. C’est Stas qui, après l’avoir explicitement énoncée, l’a démontrée d’une manière rigoureuse et en a fait, ce qu’elle est aujourd’hui, comme la loi de Proust, une loi mathématique.

(1) Mém. in-4 0 de U Acad. roy. de Belgique, t. XXXV, 1865.

La législation pondérale et la théorie atomique constituent deux parties importantes de la chimie générale. Elles sont étroitement unies, quoique profondément distinctes au point de vue philosophique. Il est nécessaire, pour éviter de fâcheux mécomptes et de regrettables malentendus, de ne jamais les confondre et de conserver à chacune leur individualité et leur caractère propres. C’est un point sur lequel je ne crois pas inutile d’insister une fois encore.

La théorie atomique est une doctrine, élaborée par l’esprit, mais fondée sur des faits antérieurs à elle-même, dont elle peut être regardée comme la conséquence légitime. Ces faits primordiaux sont en partie les dispositions mêmes de la législation pondérale. Ces dispositions réglementaires ne sont au fond que des faits de l’ordre expérimental, indépendants de toute hypothèse et de toute doctrine. En voici la genèse : L’expérience a révélé et démontré des faits particuliers ; l’induction logique les a élevés dans l’ordre intellectuel en les transformant en faits généraux. Appuyé sur le principe de la stabilité du monde créé, l’esprit a étendu leur juridiction jusque dans l’avenir. De là ces préceptes que nous appelons lois qui règlent les rapports des masses matérielles dans leurs

réactions réciproques.

La législation pondérale nous apparaît comme une

doctrine certaine, immuable comme la vérité qu’elle exprime. Elle conservera ce caractère dans la chimie de l’avenir. Qu’en sera-t-il de la « théorie atomique »? Conservera-t-elle son importance actuelle? Pour ma part, je le pense et je le présume, mais je me garderais bien de l’afïirmer.

En ce moment, la théorie atomique règne dans tous les domaines des sciences physiques. Si parfois on la conteste, ces contestations, même les plus sérieuses, restent sans conséquence pratique. C’est justice, car elle a rendu à la science d’inappréciables services en expliquant ou en aidant à expliquer d’une manière satisfaisante, des phénomènes nombreux et importants, qui, en dehors d’elle, constitueraient d’indéchiffrables énigmes. En chimie notamment, elle rend compte et elle explique de la manière la plus simple et la plus naturelle toutes les prescriptions et les règles de la législation pondérale.

Si l’on parvenait à établir a priori, du moins en se plaçant en dehors de cette législation soigneusement laissée de côté, le théorème fondamental de la théorie atomique , à savoir l'existence de particules insécables, facteurs réels des actions chimiques, ayant des poids fixes et constants, toutes les lois qui constituent cette législation elle-même, lois dont la découverte a été si laborieuse et dont la démonstration a été plus laborieuse encore, s’en déduiraient sans peine et sans effort, comme les conséquences nécessaires, inévitables, d’un principe fécond.

Procéder ainsi dans l’état actuel de la science chimique, serait renverser l’ordre logique des choses, sinon méconnaître l’histoire.

Pour apprécier justement dans son origine, son développement et sa démonstration, la législation chimique pondérale, il faut, de toute nécessité, faire abstraction de la théorie atomique. 11 est malaisé, je l’avoue, de se placer dans cette situation intellectuelle, tellement la théorie atomique imprègne nos idées et nos pensées en chimie.

Il en a d’ailleurs toujours été ainsi, et il faut croire qu’il en doit être ainsi puisque ces doctrines sont contemporaines, car, sans les confondre, l’histoire ne sépare pas DaJton de Proust.

Quoi qu’il en soit, c’est pour avoir oublié cette indiscutable et difficile nécessité que Stas, laissant de côté pour un instant son scepticisme habituel, s’est laissé aller à dire que des deux vérités qu’il avait, avec tant de sagacité et de profondeur, distingué dans la loi des proportions définies, l'une n'était à proprement parler que la conséquence de l'autre. Ce sont aussi des souvenirs implicites et involontaires de la théorie atomique qui parfois font croire que la loi des proportions définies, dans son sens étendu, peut se déduire d’autres lois pondérales avec lesquelles elle n’a que des rapports éloignés.

En dehors de la théorie atomique, chacune des propositions de la législation chimique pondérale a une

existence propre et jouit d’une parfaite autonomie. Quoiqu’indépendantes les unes des autres, toutes ensemble constituent un tout harmonieusement ordonné et embrassant l’universalité des faits.

Arrivé au terme de ces longues observations, j’oserai citer, pour me l’approprier, cette parole de Montaigne : « Ceci est une œuvre de bonne foy. » Je me suis efforcé, conformément au précepte sacré, de rendre à César ce qui appartient à César.

11 me semble que l’on voudra bien reconnaître que ce programme a été rempli par moi dans une mesure que je me suis efforcé de rendre complète.

Berzélius, cette grande figure de la chimie moderne, ne sort pas, de cette revue rétrospective, amoindri; il ne pourrait l’être après l’hommage autorisé que Stas lui a rendu Mais la part de notre illustre confrère et son mérite personnel me paraissent à présent mieux définis et plus solidement confirmés.

Tant il est vrai de dire que du choc des opinions jaillit la lumière. Cet adage ancien est d’une exactitude si parfaite qu’il est devenu la plus vulgaire des banalités. J’ajouterai, pour le compléter, qu’à cette lumière la vérité se précise et s’affermit.

On a pu s’étonner que je me sois constitué, en une cer-

taine façon, l’avoué de notre illustre confrère. Le fait paraîtrait moins étrange si l’on voulait bien se rappeler qu’il est tout à fait dans les habitudes des chimistes à notre époque. Que moi, je m’efforce de mettre en pleine lumière les mérites et les services rendus à la chimie générale par un chimiste belge éminent qui s’appelait Stas, cela n’est pas plus extraordinaire que de voir M. Éd. Grimaux, le polytechnicien bien connu, se faire l’historien et le défenseur attitré d’un illustre chimiste français qui s’appelait Lavoisier. Que l’on me permette ici un souvenir personnel.

En 1885, j’allai passer les courtes vacances de la Pentecôte à Paris où la Société chimique avait organisé une exposition de produits originaux.

Lors de la visite que je lui fis à son habitation du boulevard Montparnasse, où il est mort récemment M. Édouard Grimaux, avec qui j’entretenais depuis longtemps d’excellentes relations, fondées sur la similitude de nos recherches, me fit voir les documents qu’il avait reçus, pour les consulter, des membres restants de la famille du grand et infortuné chimiste français. Le nombre en était considérable ; tous, lettres, journaux de voyage ou notes de laboratoire, étaient d’une correction parfaite dans la forme et l’aspect extérieur. J’y vis notamment et j’admirai plein de respect son journal de travail. Et à un moment donné de notre conversation, M. Grimaux me dit, tout ému, de sa voix élevée, ces paroles qu’il me

semble encore entendre : « C’est une chose assurément » bien curieuse de me voir, moi, libre-penseur et répu- » blicain, faire l’éloge et l’histoire de Lavoisier, qui était )> un croyant et un royaliste. »

Grimaux pensait sans doute aussi que la vérité et la justice, qui sont au-dessus de tout, passent avant tout.

C’est dans cette conviction qu’il faut chercher l’origine de ces études historiques.

Et maintenant, pour terminer celle-ci, il ne me reste qu’à remercier mon savant et obligeant collègue d’Utrecht des renseignements précieux qu’il m’a fait connaître. Je suis heureux de remplir ce devoir agréable en ce moment. Je suis honoré de le pouvoir remplir ici, au sein de la Classe des sciences de l’Académie royale de Belgique qui a eu le privilège de recevoir la première, parmi tous les corps savants, communication des mémorables travaux de Stas.

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