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les rapprochements suivants entre V=23 et Cr = 24; Nb = 41 et Mo = 96; W = 182 et W = 184, en même temps qu'entre P = 31 et S = 32; As = 18 et Se = 19; Sb = 120 et Te = 125. De ces rapprochements, il ne reste qu'un pas à la loi périodique. On voit donc que la loi périodique découlait logiquement des spéculations et des données vérifiées qui existaient dans notre science à l'époque qui nous occupe; elle n'est que leur expression plus ou moins systématique et unie. Mais où donc est le secret de cette singulière importance que la loi périodique a acquise depuis et qui la fait considérer comme une spéculation qui a déjà donné à la chimie quelque chose d'inattendu, qui promet beaucoup à l'avenir et qui donne une empreinte particulière et originale à bien des recherches chimiques? C'est à l'élucidation de cette question que je consacrerai le reste de mon mémoire. Dans cet ordre d'idées, nous mettons au premier plan ce fait que la loi périodique, aussitôt formulée, a rendu nécessaire le changement d'une grande partie des notions que les chimistes avaient l'habitude de considérer comme des faits acquis. Disons en passant que la loi périodique, ayant attaqué les faits, a dès le début placé la question sur un terrain qui pouvait lui devenir funeste. Or, pendant les vingt années d'existence qu'a cette loi, tous les changements qu'elle exigeait ont été apportés dans les principes de la chimie, les faits ont cédé à la loi, prouvant par là qu'elle était l'abstraction la plus correcte des faits vérifiés. Cependant, nos abstractions dérivent souvent des détails si peu importants de notre science riche en faits, que ce ne sont que les spéculations embrassant un très grand nombre de phénomènes importants qui méritent l'attention. Nous allons examiner quels sont les phénomènes qui relèvent de la loi périodique. Notons tout d'abord que les fonctions périodiques sont connues depuis longtemps. L'esprit humain les comprend aisément et s'en sert toutes les fois qu'il s'agit d'exprimer des déviations d'une position stable, comme, par exemple, les
acquis. Disons en passant que la loi périodique, ayant attaqué les faits, a dès le début placé la question sur un terrain qui pouvait lui devenir funeste. Or, pendant les vingt années d'existence qu'a cette loi, tous les changements qu'elle exigeait ont été apportés dans les principes de la chimie, les faits ont cédé à la loi, prouvant par là qu'elle était l'abstraction la plus correcte des faits vérifiés. Cependant, nos abstractions dérivent souvent des détails si peu importants de notre science riche en faits, que ce ne sont que les spéculations embrassant un très grand nombre de phénomènes importants qui méritent l'attention. Nous allons examiner quels sont les phénomènes qui relèvent de la loi périodique. Notons tout d'abord que les fonctions périodiques sont connues depuis longtemps. L'esprit humain les comprend aisément et s'en sert toutes les fois qu'il s'agit d'exprimer des déviations d'une position stable, comme, par exemple, les oscillations du pendule. C'est une fonction périodique semblable qui, dans les éléments chimiques, s'est trouvée être en rapport avec la masse ou le poids des atomes. La notion primaire de la masse de la substance en général, et celle de la masse des atomes en particulier, appartiennent aux catégories logiques que la discipline de la science défend pour le moment d'aborder, car nous n'avons pas jusqu'ici de moyens de démembrer, d'analyser cette notion. Toujours est-il que tout ce qui, depuis Galilée et Newton, était connu sur les rapports fonctionnels des masses, tendait à montrer qu'à mesure que les masses augmentent, les fonctions variables croissent ou décroissent comme l'attraction des astres célestes. L'expression des phénomènes était toujours proportionnelle à la masse des corps, et pas une seule fois on n'a eu à constater, avec l'accroissement graduel des masses, la périodicité de propriétés, telle que nous la révèle la loi périodique des éléments chimiques. Dans l'étude des phénomènes de la nature, cette loi était une nouveauté qui, bien qu'elle n'ait pas touché au voile qui recèle la vraie notion des masses, a néanmoins indiqué que la solution du problème des masses des corps devait être cherchée dans celles des atomes, d'autant plus
que la discipline de la science défend pour le moment d'aborder, car nous n'avons pas jusqu'ici de moyens de démembrer, d'analyser cette notion. Toujours est-il que tout ce qui, depuis Galilée et Newton, était connu sur les rapports fonctionnels des masses, tendait à montrer qu'à mesure que les masses augmentent, les fonctions variables croissent ou décroissent comme l'attraction des astres célestes. L'expression des phénomènes était toujours proportionnelle à la masse des corps, et pas une seule fois on n'a eu à constater, avec l'accroissement graduel des masses, la périodicité de propriétés, telle que nous la révèle la loi périodique des éléments chimiques. Dans l'étude des phénomènes de la nature, cette loi était une nouveauté qui, bien qu'elle n'ait pas touché au voile qui recèle la vraie notion des masses, a néanmoins indiqué que la solution du problème des masses des corps devait être cherchée dans celles des atomes, d'autant plus que toute masse n'est autre que la somme ou l'addition d'atomes chimiques qu'il serait peut-être mieux d'appeler « individus chimiques ». Car, disons-le en passant, bien que le mot grec atomos ait la même signification que le mot latin individuum (individu), l'histoire et l'usage leur ont donné un sens tout différent, et les idées chimiques modernes sur les atomes se rapprochent du terme latin beaucoup plus que du terme grec. La loi périodique a découvert la faculté qu'ont les individus chimiques de produire en rapport avec les masses une périodicité harmonique de propriétés. Les autres périodicités observées dans la nature, l'analyse mathématique s'en est emparée depuis longtemps pour les exprimer d'une manière précise et les livrer à l'expérience. Ce puissant instrument de la science aurait certainement résolu le problème qui se présente dans les éléments chimiques, si la loi périodique n'avait mis en relief un nouveau fait qui caractérise bien la fonction périodique des éléments. En prenant sur l'axe des abscisses des longueurs proportionnelles aux angles et traçant des ordinates proportionnelles aux sinus ou aux autres fonctions trigonométriques, on obtient des courbes périodiques d'un caractère harmonique. Il semble d'abord qu'à mesure que le poids atomique augmente, les fonctions des propriétés
différent, et les idées chimiques modernes sur les atomes se rapprochent du terme latin beaucoup plus que du terme grec. La loi périodique a découvert la faculté qu'ont les individus chimiques de produire en rapport avec les masses une périodicité harmonique de propriétés. Les autres périodicités observées dans la nature, l'analyse mathématique s'en est emparée depuis longtemps pour les exprimer d'une manière précise et les livrer à l'expérience. Ce puissant instrument de la science aurait certainement résolu le problème qui se présente dans les éléments chimiques, si la loi périodique n'avait mis en relief un nouveau fait qui caractérise bien la fonction périodique des éléments. En prenant sur l'axe des abscisses des longueurs proportionnelles aux angles et traçant des ordinates proportionnelles aux sinus ou aux autres fonctions trigonométriques, on obtient des courbes périodiques d'un caractère harmonique. Il semble d'abord qu'à mesure que le poids atomique augmente, les fonctions des propriétés des éléments varient aussi d'une façon harmonique. Mais ici on ne voit plus cette gradation non interrompue que l'on observe dans ces courbes, parce que la période renferme non pas la multitude infinie de points qui forment la ligne, mais un nombre bien limité d'éléments. Prenons un exemple. Les poids atomiques: Ag = 108; Cd = 112; In = 113; Sn = 118; Sb = 120; Te = 125; I = 127 varient avec une certaine gradation, et cette gradation se retrouve dans les variations de quelques-unes des propriétés de ces éléments. C'est ainsi, par exemple, que leur pesanteur spécifique va en diminuant graduellement 10.5 S 8.6 7.4 7.2 6.7 6.4 4.9; et que les oxydes supérieurs qu'ils forment vont en augmentant Ag2O Cd2O In2O3 Sn2O4 Sb2O5 Te2O6 I2O7. Mais joindre par une courbe continue les sommets des ordinates qui expriment une de ces propriétés, ce serait ne pas tenir compte de la loi des proportions multiples. Entre l'argent qui forme AgCl et le cadmium qui forme CdCl2, il n'y a pas d'éléments intermédiaires, et d'après la loi périodique, il ne peut même pas y en avoir, de telle sorte qu'une courbe continue ne ferait que fausser le sens de
atomiques: Ag = 108; Cd = 112; In = 113; Sn = 118; Sb = 120; Te = 125; I = 127 varient avec une certaine gradation, et cette gradation se retrouve dans les variations de quelques-unes des propriétés de ces éléments. C'est ainsi, par exemple, que leur pesanteur spécifique va en diminuant graduellement 10.5 S 8.6 7.4 7.2 6.7 6.4 4.9; et que les oxydes supérieurs qu'ils forment vont en augmentant Ag2O Cd2O In2O3 Sn2O4 Sb2O5 Te2O6 I2O7. Mais joindre par une courbe continue les sommets des ordinates qui expriment une de ces propriétés, ce serait ne pas tenir compte de la loi des proportions multiples. Entre l'argent qui forme AgCl et le cadmium qui forme CdCl2, il n'y a pas d'éléments intermédiaires, et d'après la loi périodique, il ne peut même pas y en avoir, de telle sorte qu'une courbe continue ne ferait que fausser le sens de la loi, en faisant supposer, sur tous les points de la courbe, l'existence des éléments réels et des propriétés qui leur correspondent. Les périodes d'éléments revêtent ainsi un tout autre caractère que celui des périodes usuelles si simplement exprimées par les géomètres. Ces points, ces nombres, ce sont les sauts de la masse, et non pas son évolution continue. Dans ces sauts, sans toute transition, dans cette absence de termes intermédiaires entre l'argent et le cadmium ou, par exemple, entre l'aluminium et le silicium, il faut voir un problème où l'application de l'analyse des quantités infiniment petites est impossible. C'est pour cela que les fonctions trigonométriques de Ridberg et Flavitsky, ou les oscillations du pendule suivant Crookes, ou les courbes cubes du Rev. Houghton, proposées pour exprimer la loi périodique, ne peuvent donner une idée exacte des périodes d'éléments chimiques. Et si l'analyse géométrique s'empare un jour de la loi périodique, elle devra subir, dans cette circonstance, une modification spéciale. Elle devra indiquer d'une façon spéciale, non seulement les grandes périodes, comme celle-ci K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, Cu, Zn, Ga, Ge, As, Se, Br, mais encore les petites périodes analogues à la période suivante
de la masse, et non pas son évolution continue. Dans ces sauts, sans toute transition, dans cette absence de termes intermédiaires entre l'argent et le cadmium ou, par exemple, entre l'aluminium et le silicium, il faut voir un problème où l'application de l'analyse des quantités infiniment petites est impossible. C'est pour cela que les fonctions trigonométriques de Ridberg et Flavitsky, ou les oscillations du pendule suivant Crookes, ou les courbes cubes du Rev. Houghton, proposées pour exprimer la loi périodique, ne peuvent donner une idée exacte des périodes d'éléments chimiques. Et si l'analyse géométrique s'empare un jour de la loi périodique, elle devra subir, dans cette circonstance, une modification spéciale. Elle devra indiquer d'une façon spéciale, non seulement les grandes périodes, comme celle-ci K, Ca, Sc, Ti, V, Cr, Mn, 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 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 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.
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 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 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 = 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 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
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 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 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 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
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 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 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 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
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 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 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 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 spectrale; ni enfin, de ce que l'expérience démontre clairement la variation de l'intensité lumineuse des raies spectrales des corps simples
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 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 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 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 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