394 



A. BERTHOUD. — LA CONSTITUTION DES ATOMES 



La figure 1 représente schématiquement ce 

 phénomène qui est général. Il se répèle avec 

 tous les éléments qui précèdent ou qui suivent 

 immédiatement l'argon, le krypton ou le xénon. 

 Dans tous les cas, les ions formés s'identifient, 

 quant au nombre et à l'arrangement desélectrons 

 entourant le noyau, avec les atonies du gaz rare 

 le plus voisin. La grande slabilitéde ces derniers 

 ne se manifeste donc pas seulement par leur 

 inertie chimique. Ils se présentent comme des 

 prototypes, dont les atomes des autres éléments 

 tendent à se rapprocher, en complétant leur zone 

 périphérique ou bien, au contraire, en perdant 

 tous les électrons qui la constituent. 



Quoique l'idée semble au premier abord para- 

 doxale, l'affinité chimiqueentre éléments de pola. 

 rite opposée ne serait, d'après Kossel et Lang- 

 muir, qu'une conséquence de cette aptitude 



Fig. 1. 



générale des atomes à prendre la forme d'au- 

 tres atomes, caractérisés précisément par leur 

 complète indifférence chimique. 



La formation synthétique du chlorure de 

 sodium, par exemple, aurait lieu d'après le pro- 

 cessus suivant. 



En raison de sa grande tendance à compléter 

 sa zone périphérique, un atome de chlore qui 

 vient en contact avec un atome de sodium s'em- 

 pare de l'unique électron périphérique de ce 

 dernier, et les ions CWet Na+ qui prennent 

 ainsi naissance s'unissent en une molécule, 

 ensuite de l'attraction électrostatique due ' à 

 leurs charges de signes contraires. Dans un mi- 

 lieu tel que l'eau, dont la constante diélectrique 

 est très élevée, cette attraction est considérable- 

 ment affaiblie et les molécules peuvent se disso- 

 cier en leurs ions sous l'action de l'agitation 

 thermique '. 



1. L'idée que l'affinilé résulte d'une attraction électrique 

 entre les atomes n'est pas nouvelle. Elle a surgi déjà au 

 début du siècle passé, à la suite des premières reclierclies 

 systémalicpies sur lelectrolyse, mettant en évidence un rap- 

 port étroit entre les propriétés chimiques et les propriété» 

 électrochimiques deséléments. Elle a cionné lieu à deux doc- 

 trines de l'affinilé, auxquelles s'attachent les noms de Dayy 

 et de Ber/.clius, 



Pour Davy, les atonies ne sont pas éleclriséi dans leur 

 état normal ; ils ne le deviennent que par contact. Un même 

 atome, suivant la nature de ceuï qui le touchent, acquiert une 

 charge plus ou moins forte et qui peut même changer de 

 signe. Ij'allinité n'est donc pas une qualité inhérente aux 

 atome» à l'état neutre ; elle n'apparait quo dans certaines 



Deux atomes électriquement neutres n'auraient 

 donc pas d'afTinité l'un pour l'autre. Leur réu- 

 nion est accompagnée de leur ionisation eten est 

 une conséquence. Si, pour une première approxi- 

 mation, on fait abstraction de la forme vérita- 

 ble des ions, en supposant qu'ilssontsphériques, 

 l'attraction électrostatique qui les tient liés 

 ensemble doit être proportionnelle au produit de 

 leurs charges électriques, et inversement pro- 

 portionnelle au carré de la distance de leurs 

 centres, qui est sensiblement égale à la somme 

 de leurs rayons. Leur attraction varie, en outre, 

 en raison Jnverse de la constante diélectrique 

 du milieu. Une combinaison doit donc être 

 d'autant moins dissociable que la charge de ses 

 ions est plus grande et que leur volume est plus 

 petit et il est à prévoir que, dans cer.tains cas, elle 

 ne manifeste plus aucune tendance à se dissocier, 

 même en solution aqueuse. 



D'après ce qu'on sait des volumes ioniques du 

 chlore et du sodium, on calcule aisément que le 

 travail nécessaire pour dissocier en ses ions 

 une molécule de chlorure de sodium, supposée 

 à l'état gazeux, est d'environ 5,4.10^'^ ergs. 

 L'énergie cinétique des molécules d'un gaz. à la 

 température ordinaire est en moyenne cent fois 

 plus faible. En solution dans l'eau (constante 

 diélectrique SU), l'énergie de dissociation est 

 80 fois moins grande, soit du même ordre de gran- 

 deur que celle des chocs moléculaires. L'agita- 

 tion thermique serait donc capable de dissocier 

 le ClNa en milieu aqueux, mais non pas à l'état 

 de vapeur. 



Cette conception des composés hétéropolaires, 

 malgré son extrême simplicité, s'adapte très bien 

 à l'interprétation d'un grand nombre de faits 

 observés. Elle ne s'applique pas seulement aux 

 molécules isolées, mais aussi aux sels cristallisés. 



L'étude de la constitution des cristaux des 

 halogénures alcalins par le moyen des rayons X 



conditions, en même temps que la charge dont elle est une 

 conséquence. 



Selon Berzelius, au contraire, chaque atome possède une 

 certaine polarité; il contient le» deux électricités de signes 

 contraires, mai» en quantités inégales ; il y a ainsi de» éléments 

 positifs et de» éléments négatifs dont les affinités mutuelles 

 sont d'aulant plus fortes que leur polarité est plus diCférenle. 

 Cette doctrine, qui conduit directement à la conception dua- 

 liste des combinaisons chimiques, a été généralement bien 

 accueillie. Il ne semble pas que les contemporains de Ber- 

 zelius aient été frappés par cequ'il y a (1 inadmissible dans le 

 postulat fonda'hiental. Ce qui lui a été fatal aux yeux des 

 chimistes, c'est la découverte des composés qu'elle est inca- 

 pable d'expliquer. La substitution, observée par Dumas, dans 

 les composés organiques, de l'hydrogène positif par un élé- 

 ment négatif tel que le chlore, est incompatible arec la doc- 

 trine dualiste. 



Quoique l'hypothèse de Berzelius ait eu un retentissement 

 beaucoup plus grand que celle de Davy, il est remarquable 

 que c'est plutôt cette dernière que les tliéories modernes font 

 reTÎvre sou» une forme plus précise. 



