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Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, mais encore les petites périodes analogues à la période suivante Na, Mg, Al, Si, P, S, Cl. Ce n'est que dans la « théorie des nombres » qu'on trouve des problèmes rappelant celui-ci. Des tentatives d'exprimer algébriquement les poids atomiques des éléments, deux seulement sont dignes d'attention, quoique toutes les deux ne puissent être considérées ni comme accomplies, ni comme promettant d'élucider la loi périodique. La tentative de Mills (1886), ne cherche même pas à arriver à ce but. L'auteur pense que tous les poids atomiques des éléments s'expriment par
pense que tous les poids atomiques des éléments s'expriment par la fonction: 15 (n 0.9375 t). où n et t varient comme nombres entiers par exemple, pour l'oxygène n = 2, t = 1, d'où on a son poids atomique = 15.44. Pour Cl, Br et I, la valeur de n est respectivement de 3, 6, 9, et celle de t = 3, 6 et 9; pour K, Rb et Cs, on a n = 3, 6, 9 et t = 14, 18 et 20. L'autre tentative appartient à B.-N. Tchitcherine (1888) et met en première ligne le problème de
Tchitcherine (1888) et met en première ligne le problème de la loi périodique mais jusqu'ici elle n'a porté que sur les métaux alcalins. Tchitcherine a constaté l'existence d'un rapport très simple entre les volumes atomiques de tous les métaux alcalins. Suivant l'auteur, ces volumes peuvent être exprimés par la formule A (2 0.00535 An), où A représente le poids atomique, et n = 8 pour Li et Na, = 4 pour K, = 3 pour Rb, = 2 pour Cs. Si, par l'accroissement de la quantité A, n restait toujours égal à 8, le volume serait = 0, par A
égal à 8, le volume serait = 0, par A = 462/3, et atteindrait son maximum, par A = 231/3. La proximité du nombre 462/3 de la différence qui existe entre les poids atomiques des éléments analogues (par exemple Cs, Rb, Br, etc.), la proximité du nombre 231/3 du poids atomique du sodium, la nécessité d'avoir pour n des nombres entiers, et quelques autres considérations, tout cela porte Tchitcherine à voir, dans les rapports observés par lui, la clef du problème des éléments. Pour se prononcer sur le système de Tchitcherine, il faut attendre qu'il l'ait formulé en entier. Ce
Tchitcherine, il faut attendre qu'il l'ait formulé en entier. Ce que l'on peut dire dès à présent, c'est que des tentatives semblables à celles qui viennent d'être mentionnées, doivent nécessairement se reproduire et se multiplier, car la loi périodique a mis en évidence que la masse des atomes va en augmentant, non d'une façon continue, mais par sauts qui se rattachent directement à ceux que Dalton avait découverts dans la loi des proportions multiples. Les périodes d'éléments s'expriment par la gradation RX, RX2, RX3, RX4 et ainsi de suite jusqu'à RXn; arrivée à ce point, l'énergie des forces combinantes s'épuise
RXn; arrivée à ce point, l'énergie des forces combinantes s'épuise et une nouvelle période RX, RX2, RX3, etc., commence. Ayant rattaché par de nouveaux liens la notion d'éléments chimiques à la théorie de Dalton sur la constitution multiple ou atomique des corps, la loi périodique a livré à la philosophie naturelle un nouveau champ de spéculation. Kant pensait « qu'il existe dans l'univers deux objets qui provoquent l'admiration et la vénération des hommes la loi morale au dedans et le ciel stellaire au-dessus de nous ». En approfondissant la nature des éléments et la loi périodique, il faut y ajouter
des éléments et la loi périodique, il faut y ajouter un troisième objet : « la nature des individus élémentaires qui s'exprime partout autour de nous, » attendu que, sans ces individus, nous ne pourrions pas nous faire une idée du ciel stellaire même et que la notion d'atomes révèle à la fois la singularité des individualités, la réitération infinie des individus, et leur sujétion à l'ordre harmonique de la nature. En indiquant un nouveau mystère de la nature qui échappe encore à toute conception rationnelle, la loi périodique, aidée de quelques données de la spectroscopie, a fait revivre l'espoir
de quelques données de la spectroscopie, a fait revivre l'espoir très ancien et singulièrement tenace d'arriver par la spéculation, sinon par l'expérience, à la notion de la matière primordiale unique, espoir qui avait pris naissance dans l'imagination des philosophes grecs et passa, avec d'autres idées de l'époque classique, dans l'esprit de ceux qui héritèrent de leur civilisation. Ayant atteint à l'époque des alchimistes un développement qui exigeait une vérification expérimentale, cette idée rendit un grand service à notre science, en incitant les chercheurs à faire des observations et des expériences précises. Ces observations et ces expériences rendirent seules possible l'apparition
précises. Ces observations et ces expériences rendirent seules possible l'apparition ultérieure des Scheele, des Lavoisier, des Priestley et des Cavendish. Abandonnée pendant un certain temps, l'idée de la matière primordiale se réveilla de nouveau sous l'influence de la discussion provoquée par l'hypothèse de Prout sur la multiplicité des nombres représentant les poids atomiques. Et de nouveau, la méthode expérimentale ou inductive de l'étude de la nature tira de l'idée des pythagoriciens un profit incontestable, parce que les poids atomiques des éléments furent déterminés avec une précision jusqu'alors inconnue. Mais cette fois aussi l'idée ne tint pas la vérification expérimentale. Stas
fois aussi l'idée ne tint pas la vérification expérimentale. Stas lui-même ne parvint pas à briser le préjugé. Celui-ci devint même plus fort que jamais. Tout ce qui était neuf, insuffisamment étudié, peu expliqué, à commencer par les métaux rares et à finir par les nébuleuses à peine visibles, tout fut mis à contribution dans le but de justifier l'idée de la matière primordiale. L'analyse spectrale fait-elle son apparition comme un nouvel instrument puissant de la chimie, aussitôt on s'empresse de greffer dessus l'idée favorite. C'est ainsi que dans le hélium imaginaire on s'efforce de tous les côtés de trouver
hélium imaginaire on s'efforce de tous les côtés de trouver la matière primordiale si longtemps désirée, sans se soucier le moins du monde de ce que la raie spectrale du hélium n'est visible que dans les spectres des éruptions solaires, de telle sorte que l'existence du hélium dans la nature est tout aussi problématique que celle de la matière primordiale elle-même. On ne tient également aucun compte de ce que la raie du hélium n'existe pas parmi les lignes Frauenhofer du spectre solaire et ne se conforme pas, par conséquent, à la brillante conception qui fait la force de l'analyse
à la brillante conception qui fait la force de l'analyse spectrale; ni enfin, de ce que l'expérience démontre clairement la variation de l'intensité lumineuse des raies spectrales des corps simples avec la température et la pression. On peut donc supposer que la raie du hélium appartient à l'un des corps simples connus depuis longtemps qui est placé dans des conditions, inconnues dans nos laboratoires, de température, de pression et de gravité. L'idée de tirer des belles expériences de Lockyer sur les raies spectrales du fer dans l'atmosphère solaire, une preuve en faveur de la complexité de cet élément, repose évidemment
en faveur de la complexité de cet élément, repose évidemment sur un malentendu, car le spectre d'un corps composé n'est point égal à la somme des spectres de ses composants; par conséquent, si le spectre du fer reste le même, les observations de Lockyer prouvent plutôt que, dans la température du soleil, cet élément ne subit d'autre modification que celle qu'il subit dans l'arc voltaïque. Le déplacement d'une partie des raies spectrales du fer, avec la conservation des autres raies, s'explique d'après Kleiber par le mouvement relatif de différentes couches de l'atmosphère solaire et par les lois Zellneriens de l'intensité
de l'atmosphère solaire et par les lois Zellneriens de l'intensité relative de différentes raies spectrales. D'ailleurs, il ne faut pas oublier que la décomposition du fer en deux ou plusieurs éléments inconnus aurait pour résultat l'accroissement et non la réduction du nombre des corps simples déjà connus, ce qui nous éloignerait singulièrement de la matière primordiale unique. Sentant l'insuffisance de la spectroscopie pour confirmer l'idée pythagorienne, ses partisans modernes se mirent à affirmer que la loi périodique la justifie pleinement, si bien que le célèbre Berthelot, dans son intéressant ouvrage Les origines de l'alchimie, confond tout simplement l'idée fondamentale de
Les origines de l'alchimie, confond tout simplement l'idée fondamentale de la loi périodique avec les idées de Prout, des alchimistes et de Démocrite sur la matière primordiale unique. Étant donné que la loi périodique, qui a ses racines dans le sol sain et solide des recherches expérimentales, a été créée en dehors de toute notion de la nature intime des éléments, qu'elle ne résulte nullement de l'unité de leur matière et qu'elle ne se rattache point historiquement à cette relique des tourments de la pensée classique, elle fournit tout aussi peu d'indications sur l'unité de la matière et la complexité
peu d'indications sur l'unité de la matière et la complexité de nos corps élémentaires que la loi Avogadro-Gerhardt, la loi de la chaleur spécifique ou la spectroscopie elle-même. Lorsqu'on cherche à approfondir l'origine de l'idée de la matière primordiale unique, il est facile de voir qu'elle avait pris naissance à défaut d'induction de l'expérience – dans la tendance philosophique à trouver l'unité dans la variété apparente des individualités. À l'époque classique, cette tendance ne pouvait être satisfaite que dans les notions relatives au monde non matériel; au monde matériel, il fallait avoir recours à une hypothèse où l'on admettait l'unité
fallait avoir recours à une hypothèse où l'on admettait l'unité de la matière, parce qu'on n'était pas à même de se faire une idée de la possibilité même d'une autre sorte d'unité qui reliât les formes de la matière. Pour répondre à la même tendance légitime de la pensée scientifique, les sciences naturelles ont trouvé partout dans l'univers l'unité de plan, l'unité de forces et l'unité de matière, et les arguments concluants qu'elles fournissent, savent faire accepter à tout le monde ces sortes d'unité. Mais en admettant l'unité dans beaucoup de phénomènes, il est cependant nécessaire de se faire une
de phénomènes, il est cependant nécessaire de se faire une idée de l'individualité et de la multiplicité qui se manifestent partout. On avait dit donnez un point d'appui, et il sera facile de faire changer de place à la Terre. Dans un autre ordre d'idées il faut dire: donnez quelque chose d'individualisé, et il sera facile de comprendre la multiplicité. Autrement, l'unité comment pourrait-elle aboutir à la multiplicité? La science chimique a découvert, après un long labeur, l'individualité des éléments chimiques, et pour cette raison, elle peut non seulement analyser, mais encore synthétiser, elle sait comprendre et embrasser l'unité et
mais encore synthétiser, elle sait comprendre et embrasser l'unité et la multiplicité, l'universalité et l'individualité. Ce qui est unité et universalité comme le temps et l'espace, la force et le mouvement varie consécutivement, admet l'interpolation en manifestant toutes les phases intermédiaires. L'individualité et la multiplicité, comme nous-mêmes, comme les corps simples de la chimie, comme les termes d'une fonction périodique d'éléments, comme la loi des proportions multiples de Dalton, se caractérisent autrement on y voit partout sous l'unité fondamentale des sauts, des solutions de continuité, des points échappant à l'analyse, une absence de termes intermédiaires. La chimie a trouvé des
une absence de termes intermédiaires. La chimie a trouvé des réponses aux questions relatives à la cause de la multiplicité, et, se tenant à la notion d'éléments multiples soumis à la discipline d'une loi générale, elle indique la place de l'individualité et présente la négation de la « disparition dans l'universel » des Hindous. Cette place de l'individualité est tellement limitée par l'unité toute-puissante, qu'elle n'est qu'un point d'appui pour comprendre l'unité dans la multiplicité. Ayant indiqué les éléments métaphysiques de l'idée de la matière unique de tous les corps, je crois utile de m'arrêter quelque peu sur une autre
je crois utile de m'arrêter quelque peu sur une autre idée se rattachant à la précédente, relative à la complexité des corps simples admis en chimie, notamment sur un fait particulier qui, ayant trait à la loi périodique, est quelquefois censé confirmer l'idée précitée. En 1883, le docteur Pelopidas présentait à la Société physico-chimique russe une note sur la périodicité des radicaux hydrocarbonés ou le parallélisme remarquable qu'il avait observé entre les variations des propriétés des radicaux et les variations de celles des éléments rangés en groupes. Un parallélisme analogue a été indiqué par le professeur Carnelli en 1866. L'idée
a été indiqué par le professeur Carnelli en 1866. L'idée de Pelopidas deviendra claire, si nous écrivons, par exemple, une série de radicaux contenant 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 atomes de carbone (C)H1, C2H2, C3H4, C4H6, C5H8, C6H10, C7H12, C8H14, C9H16). Le premier radical se combine, comme les éléments du premier groupe, à Cl, OH, etc., pour former des dérivés de l'alcool hexylique C6H10(OH). Avec le décroissement du nombre d'atomes d'hydrogène, la puissance de combinaison des radicaux augmente: CH3 s'unit déjà à 2 atomes de chlore, CH4 à 3 atomes, etc. Les derniers groupes renferment des
CH4 à 3 atomes, etc. Les derniers groupes renferment des radicaux acides; par exemple, C6H6, qui, comme le soufre, forme un acide bibasique C6H6O2(OH)2, homologue de l'acide oxalique. Le parallélisme va encore plus loin, parce que C6H5 est de nouveau un radical monoatomique et constitue le point de départ d'une nouvelle série de dérivés aromatiques qui sont si analogues aux corps gras. Je citerai encore un autre exemple parmi les faits exposés par Pelopidas. En partant du radical N(CH3)H+ ou N CH3 (mononométhylammonium) qui offre une grande analogie avec les métaux alcalins du premier groupe, on arrive par la perte
métaux alcalins du premier groupe, on arrive par la perte graduelle d'hydrogène, au composé CN (septième groupe) depuis longtemps assimilé aux halogènes qui forment le septième groupe périodique. La conclusion la plus importante qu'on puisse, à mon avis, tirer de ce parallélisme, c'est que la loi périodique, si manifeste dans les éléments chimiques, a une application beaucoup plus étendue qu'on ne le croit, et qu'elle découvre de nouveaux horizons visuels en ce qui concerne les évolutions chimiques. Mais, tout en admettant cette analogie entre la périodicité des éléments et celle des radicaux composés, il ne faut pas oublier que le
des radicaux composés, il ne faut pas oublier que le passage du premier groupe aux groupes suivants se caractérise, dans les périodes de radicaux hydrocarbonés, par un décroissement de masse, tandis que dans les périodes d'éléments chimiques, il y a accroissement de masse. Il est impossible d'identifier ces deux sortes de périodicité sans méconnaître les lois des masses et de la gravitation, qui constituent les pierres angulaires de la science naturelle, et la notion de corps simples elle-même qui fut énoncée cent ans après les principes immortels de Newton. Tout ce que je viens de dire, ainsi que la vanité
ce que je viens de dire, ainsi que la vanité de toutes les tentatives ayant pour but de trouver des preuves expérimentales ou spéculatives en faveur de la complexité des éléments et de l'existence de la matière primordiale, nous mènent à la conclusion que ces idées doivent être rangées parmi les idées utopiques. Contre les utopies, la lutte n'est possible que par la liberté d'opinions, l'expérience et d'autres utopies. Dans la république des doctrines scientifiques, la liberté d'opinions est garantie; c'est cette liberté qui me permet de m'élever contre la doctrine si répandue de la matière unique des corps simples.
doctrine si répandue de la matière unique des corps simples. Quant aux expériences, il en a été fait tant dans le but de confirmer cette doctrine, qu'il serait singulièrement instructif de les réunir ensemble pour prévenir au moins la répétition des anciens insuccès. En fait de nouvelles utopies qui peuvent aider à combattre celles depuis longtemps connues, je crois utile de citer une fantaisie d'un de mes auditeurs, qui pensait que le poids des corps ne tient point à la masse de substance, mais aux caractères du mouvement dont sont animés ses atomes. Suivant ce nouvel utopiste, les atomes, dans
animés ses atomes. Suivant ce nouvel utopiste, les atomes, dans leur essence, peuvent être ou identiques, ou différents, nous n'en savons rien nous ne connaissons les atomes qu'à l'état de mouvement qu'ils gardent tout aussi bien que les astres célestes. Leurs poids ne varient que suivant le genre et la quantité de mouvement qui leur est particulier. Un atome lourd est peut-être plus simple qu'un atome léger. Les atomes de mercure sont peut-être moins complexes que les atomes d'hydrogène; seulement, l'espèce de leur mouvement les rend plus lourds. Le fait, établi par Pelopidas, que les radicaux hydrocarbonés, en diminuant de
établi par Pelopidas, que les radicaux hydrocarbonés, en diminuant de poids par la perte d'hydrogène, varient périodiquement comme les éléments varient par l'accroissement du poids de leurs atomes, notre utopiste le considérait même comme une preuve en faveur de cette hypothèse que ce sont les éléments les plus lourds qui sont les moins complexes et vice versa. En ce qui touche les utopies, le proverbe français « La critique est aisée, l'art est difficile » doit évidemment être modifié, car les utopies sont beaucoup plus faciles à faire qu'à critiquer. Ayant pris naissance dans des faits vérifiés, la doctrine des
Ayant pris naissance dans des faits vérifiés, la doctrine des éléments, la théorie de leurs masses et celle de la variation périodique de leurs propriétés provoquent probablement des hypothèses utopiques, avant tout, parce qu'elles n'ont pas été prévues par aucune des variantes de la pensée métaphysique et qu'elles constituent, comme la loi de la gravitation, un résultat de la science naturelle. Deux siècles s'écoulèrent depuis la renaissance de l'idée de la gravitation, et sans en connaître jusqu'ici la cause primordiale, nous sommes obligés de la considérer comme fondamentale dans la philosophie naturelle, sachant qu'elle nous a permis de voir beaucoup
philosophie naturelle, sachant qu'elle nous a permis de voir beaucoup plus loin que ne le pouvaient, ni ne le peuvent les métaphysiciens avec leur intelligence soi-disante universelle. Cent ans après la loi de la gravitation, se fit jour l'idée des corps simples qui engendra la chimie moderne; et pourtant, depuis Lavoisier et Dalton, nous sommes tout aussi peu avancés dans l'intelligence de la nature des corps simples que dans l'intelligence de celle de la gravitation. La loi périodique ne compte qu'une vingtaine d'années d'existence. Est-il surprenant que, ne sachant rien des causes de la gravitation et des masses, ni de
des causes de la gravitation et des masses, ni de la nature des éléments, nous ne comprenions pas la cause de la loi périodique? Ce n'est qu'en accumulant des lois vérifiées, c'est-à-dire en aidant à la recherche de la vérité, que nous pouvons espérer lever peu à peu le voile qui cache les causes des mystères de la nature, découvrir leur relation réciproque. Comme le télescope et le microscope, ces mystères sont des moyens pour élargir le champ de notre vision intellectuelle. Je vais donc examiner d'une façon aussi brève que possible ce que la loi périodique a fait pour
que possible ce que la loi périodique a fait pour agrandir le domaine scientifique. Avant la loi périodique, les corps simples se présentaient comme des phénomènes accidentels, dépourvus de tout lien apparent. Il n'y avait pas de raisons pour s'attendre à la découverte de nouveaux éléments, et ceux que l'on venait à découvrir n'offraient, dans leurs propriétés, rien de prévu. La loi périodique a la première permis de prévoir les éléments chimiques non encore découverts, et en même temps les nouveaux éléments, avant leur découverte, pouvaient déjà être caractérisés par une foule de propriétés. Nous connaissons aujourd'hui trois exemples incontestables
une foule de propriétés. Nous connaissons aujourd'hui trois exemples incontestables de corps simples prévus par la loi périodique et dont les propriétés étaient identiques à celles indiquées à l'avance. Je n'ai pas besoin de parler des découvertes brillantes de Lecoq de Boisbaudran, de Kirksson et de Winkler. Le premier a obtenu le gallium qui correspondait à l'ékaaluminium de mon système périodique; le deuxième a découvert le scandium, que j'avais désigné sous le nom d'ékabore, et le troisième a isolé le germanium, qui correspondait exactement à l'ékasilicium prévu par le système périodique. Quand, en 1871, je décrivais devant la Société chimique
périodique. Quand, en 1871, je décrivais devant la Société chimique russe les propriétés dont devaient jouir ces éléments, je ne pensais pas que j'aurais l'occasion de les invoquer devant la Société chimique britannique comme une preuve réelle de la justesse et de l'universalité de la loi périodique. A présent que ce bonheur m'est échu, je dis hardiment que la loi périodique, ayant élargi l'horizon visuel, exige comme instrument de nouveaux perfectionnements, pour que la prévision de nouveaux éléments non encore découverts puisse se faire avec le degré voulu de certitude. Je prévois, par exemple, quelques-uns des éléments encore inconnus, mais
Je prévois, par exemple, quelques-uns des éléments encore inconnus, mais avec moins de certitude qu'auparavant. Je n'en indiquerai ici qu'un seul. Dans la série comprenant Hg = 200; Tl = 204 Pb = 207 Bi = 209, il devrait y avoir, après le bismuth, un élément analogue au tellure que nous appelons provisoirement duitdliinum. Son poids atomique serait voisin de 212, et il pourrait former 209. À l'état libre, ce corps simple offrirait un métal. Je me permets d'indiquer encore quelques autres points que la chimie a découverts à l'aide de son nouvel instrument, et qu'il lui aurait été impossible
de son nouvel instrument, et qu'il lui aurait été impossible de voir sans le concours de la loi périodique. Je me bornerai ici aux corps simples et aux oxydes. Avant la loi périodique, les poids atomiques des éléments n'étaient que des nombres empyriques, si bien que l'équivalent et l'atomicité obtenus pouvaient être critiqués, non au point de vue de leur conformité avec les données déjà connues, mais seulement au point de vue des méthodes employées par les expérimentateurs. On était donc réduit à avancer à tâtons, à subir le fait au lieu de le posséder, quoique, depuis Dalton, le système
au lieu de le posséder, quoique, depuis Dalton, le système tout entier de connaissances chimiques fût soumis aux conclusions que l'on tirait des données ainsi acquises. Je ne m'appesantirai pas sur les méthodes dont s'est servie la loi périodique pour se rendre maîtresse de ces sortes de faits. Je rappellerai simplement que, pour l'indium et le cérium, elle a fait changer l'atomicité antérieurement établie et a assigné à leurs dérivés une autre constitution moléculaire que celle qui était généralement admise. La triatomicité de l'yttrium, indiquée pour la première fois par la loi périodique (1870), a paru tellement probable que le
la loi périodique (1870), a paru tellement probable que le professeur Cleve et, après lui, tous les autres investigateurs des métaux rares, non seulement l'ont acceptée comme un fait acquis, mais l'ont attribuée encore, sans autres raisons plausibles, à tous les métaux céritiques et gadolinitiques si peu étudiés, surtout après que Hillebrand a déterminé la chaleur spécifique du lanthane et du didyme et confirmé la prévision de la loi périodique. Mais, dans ce cas, surtout pour le didyme, on rencontre une série de difficultés qui tiennent en grande partie à la rareté relative et à la connaissance imparfaite des éléments