Auricule

“ Pour le moment, bornons-nous à établir avec lui que l’hypothèse d’atomes qui se déplacent mutuellement rend parfaitement compte de la loi des équivalents, tout comme leur insécabilité nous explique clairement pourquoi les combinaisons se font suivant les proportions multiples. Rien de plus naturel en effet que de considérer les masses matérielles équivalentes de cuivre et d’argent, de fer et de cuivre, d’acide sulfurique et d’acide azotique, de baryte et de potasse, comme étant les représentants des atomes de ces corps, si tant est que les corps soient formés d’atomes. ”

“ Eh ! non ; de même qu’il n’y a qu’un code pour les mouvemens, il ne peut y avoir qu’une seule essence pour la matière, et les molécules de matière ordinaire doivent nous apparaître comme des agrégats d’atomes éthérés. C’est sous cette forme que nous nous représenterons les molécules élémentaires des corps simples, du fer, du plomb, de l’oxygène, du carbone. Les molécules de ces corps ne diffèrent pas dans leur substance, mais diffèrent seulement dans l’arrangement intérieur des atomes éthérés qui les composent. ”

“ Remarquons immédiatement que le poids des molécules d’hydrogène et d’oxygène est le double de leur poids atomique, ce qui prouve que chacune de ces molécules est formée de la juxtaposition de deux atomes. Ainsi se trouve démontré ce fait, annoncé plus haut, que la molécule d’un corps simple peut être formée de plusieurs atomes. D’ailleurs, presque toutes les molécules des corps simples sont, comme les molécules d’hydrogène et d’oxygène, biatomiques, c’est-à-dire formées de deux atomes. ”

“ L’électron ou corpuscule, dont la masse est inférieure à de celle d’un atome d’hydrogène, joue un rôle très important dans les théories actuelles relatives à l’électricité et à la matière. Il représente l’atome d’électricité, c’est-à-dire la plus petite quantité qui puisse être isolée, et aussi le plus petit élément matériel que nous connaissions, faisant partie de la structure d’un atome. ”

“ Un être encore, le proton, comme l'électron, un être de type inverse, un être lourd fait pour s'opposer au léger électron dans l'atome : dans l'atome que nous voyons faire ainsi son entrée. — Opposition nécessaire, en effet, que celle de l'électron et du proton dans l'atome, dont ils sont les matériaux, indispensables : sans un proton, pas de noyau d'Hydrogène, pour commencer ; sans des protons, et qui soient en surnombre par rapport à des électrons, qui sont là eux aussi, aucun des noyaux complexes qui font suite. ”

“ Poids atomique du fer. — L'atome du fer pèse 56, tandis que les atomes des éléments habituels de la matière organique, c'est-à-dire de l'hydrogène, le carbone, l'azote, de l'oxygène sont représentés par 1, 12,14, 16. Ceux du soufre et du phosphore, qui viennent ensuite par ordre de fréquence, sont 32 et 31 ; le sodium, le magnésium, le calcium et le potassium, ont pour poids atomiques respectivement 23, 24, 40 et 39.
L'atome de chlore pèse 35. L'atome du fer l'emporte de beaucoup sur le plus lourd d'entre eux. Or, dans les composés chimiques, suivant la loi de Lavoisier* les poids s'ajoutent. ”

“ Une molécule-gramme qui contient molécules formées par atomes d’hydrogène, atomes d’oxygène, atomes de carbone, contient par là même H grammes d’hydrogène, O d’oxygène, C de carbone. La formule Hp Oq Cr qui exprime clairement combien d’atomes de chaque sorte sont contenus dans la molécule, ou combien d’atomes-gramme dans la molécule-gramme, est dite Formule moléculaire. ”

“ Le métal, cuivre, potassium, sodium, se rassemble à la cathode : l’ensemble des autres parties se rend à l’électrode positive ou anode. Faraday, en 1835, a créé le mot d’ion (qui en grec signifie allant) pour indiquer ce mouvement des élémens qui sont comme attirés par les électrodes. L’ion métallique qui va à la cathode est un cation ; le reste acide (SO4, AzO3, CI) qui se rend de même à l’électrode positive, à l’anode, est un anion. ”

“ La particule positive s’appelle proton et la particule négative électron. Tout atome électriquement neutre se compose d’un certain nombre de protons solidement attachés les uns aux autres et d’un nombre égal d’électrons. Une partie de ces électrons est fortement liée aux protons, elle forme avec eux le noyau atomique, les autres électrons tournent autour du noyau atomique. ”

“ Comme nous connaissons la quantité d’électricité qui est nécessaire pour transporter une molécule-gramme d’un corps, il nous suffira de connaître exactement le nombre N (que j’ai établi dans ma dernière chronique) des molécules contenues dans une molécule-gramme pour connaître la charge réelle d’électricité transportée par un ion élémentaire. Mais dès maintenant ces expériences nous conduisent elles aussi et par une voie indirecte à la notion d’un atome d’électricité commun à tous les corps. ”

“ À mesure que nous passons à des corps plus complexes, comme ceux qui forment l’objet de la chimie organique, nous voyons la nature de l’atome composant, influer de moins en moins sur les qualités du composé. Quand, dans une molécule organique un peu compliquée, nous remplaçons un atome d’hydrogène par un atome de chlore, ses propriétés se modifient à peine, alors que le chlore et l’hydrogène sont des éléments doués de qualités extrêmement différentes. ”

“ En elle-même et par les notions qui la préparent, la construction de la molécule est une opération essentiellement idéale. Pas plus que l’atome, pas plus que la molécule elle-même, l’arrangement des particules élémentaires n’est saisi par l’observation. Conséquence de prémisses purement idéales, la conception de cette structure a le même caractère que les notions d’où elle dérive. ”

“ Parmi les particules positives on rencontre des atomes et des molécules, à charge simple ou multiple. Une particule positive est à charge double si deux électrons ont été séparés lors de l’ionisation de l’atome ou molécule neutre dont elle a été libérée. Parfois on observe, à partir des paraboles primaires normales, des prolongements plus faibles s’arrêtant exactement à la moitié de la valeur limite de y, sans aucune altération de la forme parabolique. ”

“ Dans la chimie des ions, la force de l’acide, c’est-à-dire son degré d’acidité, s’exprime par le nombre d’ions hydrogène qui est présent dans un volume donné. Le degré d’alcalinité dépend de même du nombre d’ions oxhydrile de la solution. ”

“ Il faut bien remarquer qu’il existe deux espèces d'ions. Ceux dont nous venons de parler qui sont fournis par l’électrolyse des molécules, ions moléculaires. Mais il en existe, dans les gaz raréfiés de l’ampoule de Crookes, une seconde espèce, les ions atomiques. Nous verrons tout à l’heure, en effet, que l’on peut considérer l’atome comme une sorte d’édifice complexe, dans lequel des corpuscules positifs ou cathions, véritables fragmens d’atome, sont maintenus en présence d’un noyau négatif ou anion. ”

“ Mais ce qu’il est le plus essentiel, ici, de mettre en lumière, c’est l’introduction dans la science de cette nouvelle hypothèse, dite hypothèse moléculaire, qui se greffe sur l’hypothèse atomique, la complète, la fortifie, en même temps qu’à l’ancienne notion d’atome elle ajoute celle, plus récente, de molécule.
Tous les corps sont, en effet, considérés aujourd’hui comme des agrégats de molécules, c’est-à-dire de particules excessivement petites, physiquement insécables, séparées les unes des autres par des intervalles excessivement petits, vides de toute matière pondérable. ”

“ Quelle que soit la forme sous laquelle on conçoive l’état intérieur d’une molécule ordinaire, qu’on la regarde comme une substance primordiale ou qu’on y voie une réunion d’atomes éthérés agrégés suivant des lois quelconques, il faut admettre que cette molécule a une masse beaucoup plus grande que chacun des atomes de l’éther. Cela posé, si deux molécules sont en présence l’une de l’autre, choquées l’une et l’autre de toutes parts à l’éther environnant, de cette situation même naîtra une tendance au rapprochement qui est connu sous le nom d’attraction ou de gravité. ”

“ Ce sont donc seulement des valeurs relatives que la chimie fournit pour les poids des molécules et des atomes. Les formules chimiques des corps sont précisément choisies de manière qu’elles expriment, pour chacun, un poids qui, s’il n’est pas celui même de la molécule, lui est proportionnel. ”

“ Quand un atome apparaît avec des charges multiples, la ligne est d’autant plus faible que la charge est plus forte, de sorte que le nombre d’atomes à charge élevée est relativement petit. Les résultats obtenus avec l’oxygène, l’azote et le carbone prouvent que ces atomes ont au moins quatre électrons superficiels ce qui est en accord avec la conception actuelle de la valence qui en attribue quatre au carbone, cinq à l’azote et six à l’oxygène. ”

“ L’existence des atomes, bien que simple déduction indirecte des phénomènes chimiques, paraissait solidement établie, appuyée qu’elle était par la conception de la molécule, qui résulte principalement de considérations d’ordre physique. Les détails des relations réciproques des atomes dans la molécule étaient connus, ou tout au moins leur connaissance pour les corps nouveaux ou plus compliqués n’était qu’une question de temps. ”

“ Par une étude attentive des spectres de rayons X, on peut classer les raies d’émission comme celles des spectres lumineux, et déduire de là le nombre et la nature des niveaux d’énergie. Quand le nombre atomique augmente d’une unité, un électron vient s’adjoindre à l’atome, le nombre total d’électrons extérieurs au noyau variant depuis 1 pour l’hydrogène à 92 pour l’uranium. ”

“ En appliquant le même principe à la force qui s'exerce entre ce qu'on appelle une molécule magnétique et un élément de fil conducteur, on voit que si cette force, considérée comme agissant sur l'élément, passe par son milieu, la réaction de l'élément sur la molécule doit aussi être dirigée de manière à passer par ce milieu et non par la molécule. ”

“ Nous supposerons de plus que les électrons considérés présents dans une même molécule sont soumis, en dehors des forces exercées par les champs extérieurs, aux forces X, Y, Z dues aux actions intérieures à la molécule et déterminées par sa configuration. Nous désignerons comme plus haut par abc les coordonnées du centre de gravité d’une semblable molécule. On a évidemment, en raison de la répartition uniforme des molécules dans l’élément de volume,
Sigma (a) = Sigma (b) = Sigma (c) = 0, Sigma (a*b) = Sigma (b*c) = Sigma (c*a) = 0. ”

“ Les molécules d'oxygène, d'hydrogène, d'azote, de chlore, de vapeur de brôme et d'iode étant biatomiques, le poids de leurs atomes est le même que celui qui est donné par les méthodes ordinaires, attendu que leur poids atomique relatif ne peut manquer d'être dans le même rapport que leur poids biatomique relatif; mais il n'en est plus de même pour le poids atomique des corps dont les molécules sont monatomiques. ”

“ Il est plus correct (puisque ce sont des nombres, et non des poids ou des masses) de les appeler coefficients atomiques. De plus, on à convenu d’appeler atome-gramme d’un corps simple la masse de ce corps qui, en grammes, est mesurée par son coefficient atomique : 12 grammes de carbone ou 16 grammes d’oxygène sont les atomes-gramme du carbone et de l’oxygène. ”

“ On conçoit, désormais, qu’une molécule n’est pas plus constituée par un amas inorganisé d’atomes qu’un régiment par une cohue d’hommes : la molécule est, en général, formée de groupes et même de sous-groupes d’atomes, groupes et sous-groupes que l’on appelle radicaux, absolument comme un régiment est formé de bataillons, réunions eux-mêmes d’un certain nombre de compagnies constituées, à leur tour, par un certain nombre d’escouades. ”

“ La chimie tout entière, la physique des gaz, la théorie de la chaleur, l’électricité, aujourd’hui par l’électrolyse, demain par tout son ensemble ; y gagnent en clarté et en unité. Quelles difficultés n’éprouve-t-on pas à exposer sans atomes les fondements de la chimie, heureux quand on ne les conserve pas de manière implicite en définissant sans autre explication. « Le poids atomique est la plus petite quantité d’un corps simple qui puisse entrer en combinaison. » ”

“ L’atome chimique, avec ses multiples et mystérieuses qualités qui, tout aussi mystérieusement, en engendrent d’autres dans la molécule, a peu de commun, hormis le nom, avec l’atome de la théorie mécanique dont la caractéristique essentielle est de ne posséder qu’une seule propriété, la masse, et de ne connaître qu’un seul mode d’action. ”

“ Il est bien remarquable que jamais on n’ait pu isoler des électrons positifs : toute ionisation divise l’atome, d’une part, en 1 ou plusieurs corpuscules négatifs, de masse insignifiante, et d’autre part en un ion positif relativement très lourd, formé du reste de l’atome. ”

“ L'oxygène est le plus électro-négatif de tous les corps. Après lui viennent, par ordre, le fluor, le chlore, le brome, l'iode, le soufre, le sélénium, l'azote, le phosphore, l'arsenic, le bore, le carbone, l'hydrogène et tous les métaux. ”

“ Si, au lieu d'examiner l'action de.l'air et de l'eau sur les métaux, nous avions mis ces corps en contact avec certains acides oxygénés, nous aurions vu que ceux des premières classes décomposent ces acides en leur enlevant de l'oxygène; tels sont le potassium, l'aluminium, le fer ; tandis que ceux qui sont placés à la fin de l'échelle n'agissent, pas de même : ainsi l'or et le platine ne décomposent pas les acides sulfurique et azotique ”

“ Comment faut-il entendre leur nombre pour s’assurer que l’abaissement du peint de congélation est proportionnel à ce nombre ? Et comment connaître ce nombre ?
On a commencé par prendre le mot de molécule dans l’acception ordinaire que lui donnent les chimistes. Ceux-ci, en effet, distinguent les dernières particules chimiques des corps ou atomes et les dernières particules physiques ou molécules. L’atome d’un corps est la plus petite portion de ce corps qui puisse exister dans les combinaisons ; les énergies chimiques sont inhérentes à l’atome ; les forces chimiques s’exercent entre atomes ”