Apri 8, 1897 | 
NATURE 
Se 
president of the Manchester Literary and Philosophical Society, 
announcing to the Academy the gift of 5500/. to be set apart for 
an annual prize of 40ooof. I send you the original letter, with- 
out undertaking, considering its special and technical character, 
to translate it :— 
Diverses considérations m’engagent actuellement 4 me mettre 
en communication avec |’ Académie dans le but de stimuler de 
nouvelles investigations dans les sciences physico-chimiques, et 
de faire disparaitre quelques-uns des obstacles qui entravent leurs 
progrés. Lun de ces obstacles qui appelle la sérieuse attention 
des penseurs philosophes est l’invasion d’une autorité dogmatique 
dans une science scolastique, pour soutenir des erreurs démontrées 
et des méthodes erronées d’observation et d’expérience. II sera 
suffisant pour Vobjet que j’ai actuellement en vue de citer le 
systéme périodique des eléments chimiques comme un exemple 
de l’abus d’autorité dans une branche de la science ot vous 
occupez un rang si distingué. J’ai a vous exprimer mes regrets 
que vos vues ati sujet de la pretendue loi périodique ne soient 
venues que récemment 4 ma connaissance; sans cela je m’y 
serais référé dans mes travaus généraux sur les relations numér- 
iques des poids atomiques. Quoique vous ayez clairement 
indiqué, monsieur, dans vos “ Origines de I’Alchimie,” les 
sophismes et les contradictions inhérents 4 ce systéme, et que 
vous ayez également montré que la prédiction de l’existence et 
des propriétes des €léments inconnus n’a aucune relation néces- 
saire avec la prétendue loi périodique, cependant ce systéme a 
depuis été imposé aux personnes qui s’occupent de science par 
les sociétés scientifiques et les corps enseignants comme une 
vérité natureile d’une autorité indiscutable. 
Je n’ai pas besoin de vous rappeler que l'état actuel de la 
chimie théorique en raison de la connaissance formelle de ce 
dogme est réellement déplorable. Les savants qui aspirent a 
se distinguer dans la chimie et dans la physique estiment qu'il 
est nécessaire de donner des preuves de leur croyance person- 
nelle, en tachant de montrer la correlation de leurs propres 
travaux sur des points particuliers avec le systeme périodique, 
et ils évitent toute référence aux proportions multiples des poids 
atomiques, comme a une dangereuse hérésie. Beaucoup de 
ces néophytes, de méme que certains auteurs de manuels, ne 
peuvent se fair une idée, ou ignorent la signification de ]'idée 
de la peériodicité telle qu’elle est définie par De Chancour- 
tois, Newlands et Mendeleief dans leurs mémoires respectifs. 
Ils appliquent l’expression impropre de loi périodique a la pro- 
gression de propriétés antérieurement commes observables dans 
les familles naturelles des éléments, a la correlation avec les 
poids atomiques de propriétés physiques et chimiques établies 
depuis longtemps, a la progression bien connue des propriétés 
physiques dans les séries homologues des composés organiques. 
Par suite, le danger pour les progrés futurs de la chimie 
théorique est que, lorsque Vidée illusoire d'une spiro-périodicité 
des propriétés analogues des éléments sera universellement 
abandonnée, le nom impropre de loi périodique est exposé a 
prendre dans la science un caractére narasite de laméme facon que 
cette autre expression impropre, “‘esprit lunatique,” avec ses 
dérivés, subsiste encore dans la civilisation moderne comme 
une survivance de la physiologie mentale barbare des ages 
passes. 
Heureusement pour l’avenir de la philosophie chimique que 
Vesprit de Dumas vit encore dans les esprits de la plupart des 
chimistes frangais, qui ne reconnaissent aucune autre autorité 
que la verité de la nature telle quelle se présente a l’entende- 
ment, et qu’ils sont par 1a exempts de Villusion de la prétendue 
loi périodique. En reconnaissance des nombreux profits que 
jai retirés de la science francaise, tant pure qu’appliquée, 
jai Vhonneur d’offrir a2 ))Académie la somme de _ 5500/. 
(137,500f.) pour étre placée en rente frangaise, et l'intéret 
provenant de cette somme devra étre appliqué a la fondation 
d'un prix de gooof. a décerner tous les ans a l’auteur d’une 
découverte ou d’un ouvrage quelconque en astronomie, physique, 
chimie, minéralogie, geologie, et mécanique, qui, au jugement 
de Académie, sera jugé le plus méritant. L/attribution de ce 
prix sera internationale et pourra etre retrospective. 
Alderley Edge, Cheshire, 15 Mars, 1897. 
The gift has given great satisfaction at the Academy, and is as 
much to the honour of the donor as to that of the distinguished 
secretary of that Academy, whose work is referred to in such 
terms of gratitude. 
NO. 1432, VOL. 55] 
THE THEORY OF OSMOTIC PRESSURE? 
AS osmotic theory is now attracting general attention in this 
" country, it seems desirable that all the positions that are 
maintained in regard to it should be clearly set forth. The excuse 
for offering the following remarks is that for some time I have paid 
attention to the subject in its relations to general molecular theory, 
bothin the thermal and the electrical aspects. I fail to recognise 
how the validity of the thermodynamic basis of the law of 
osmotic pressure can be shaken; and though the idea of ionic 
dissociation in solutions is an additional hypothesis which must be 
judged separately by the extent of its agreement with the facts, 
it appears to me that in some form—possibly not at all in the 
chemical imagery with which it is at present often associated—it 
holds the field. It is difficult, in fact, to see how the hypothesis 
that the same chemical element can have different valencies in 
different series of compounds, which is now usually accepted, is 
fundamentally any whit less parodoxical than the hypothesis of 
ionic dissociation ; anything that throws light on the one must 
also illuminate the other. 
In his recent note on this subject, Lord. Kelvin? ap- 
pears to allow, within certain limits, the cogency of the 
argument which bases the law of osmotic pressures on 
Henry’s empirical law of solubility for gases ; an argument which 
has recently been carefully re-stated by Lord Rayleigh, having 
previously been employed, as he remarks, in forms more or less 
explicit, by van “t Hoff, Nernst, and other investigators. The 
connection thus established, however, hardly amounts to a 
physical demonstration, because it only deduces one empirical 
relation from another. Yet it seems desirable to draw attention 
to the fact, which I have not seen anywhere remarked, that this 
method had been employed by von Helmholtz in 1883, some 
time before van “t Hoff announced his theory of the correlation 
between osmotic and gaseous pressures ; and that the principles 
given by him in an investigation of the work-equivalent of 
gaseous solution, made in connection with the theory of galvanic 
polarisation,* involve in fact animplicit prediction of the osmotic 
law. This circumstance, that the law of osmotic pressure as 
regards dissolved gases is tacitly involved in von Helmholtz’s 
equations, does not, of course, confer on him a position in the 
actual development of the subject. 
But the theory of osmotic pressure can, I think, be placed on 
a purely abstract basis, independently of the law of solubility of 
gases, which would then assume the form of a deduction from it. 
The broad principles on which this is to be done have been in 
fact laid down, in a precise but very general manner, and with- 
out special applications, by Willard Gibbs as early as 1875, in 
his fundamental development of the laws of mechanical avail- 
ability of energy.+ The following position is, I believe, sound. 
Each molecule of the dissolved substance forms for itself a mzdus 
in the solvent ; that is, it sensibly influences the molecules around 
it up to a certain minute distance, so as to form a loosely-con- 
nected complex, in the sense not of chemical union but of 
physical influence. The laws of this mutual molecular influence 
are unknown, possibly unknowable ; but provided the solution 
is so dilute that each such complex is, for very much the greater 
part of the time, -out of range of the influence of the other 
complexes (as, for instance, are the separate molecules of a free 
gas), then the principles of thermodynamics necessitate the 
osmotic laws. It does not matter whether the nucleus of the 
complex is a single molecule, or a group of molecules, or the 
entity that is called an ion ; the pressure phenomena are de- 
termined merely by the number of complexes per unit volume. 
To determine the osmotic forces, we must know the change in 
available energy that is involved in dilution of the solution by 
further transpiration of the pure solvent into it. In finding that 
change, the laws of mutual action between molecules of the 
dissolved substance are not required; for there is actually no 
action between them, andas soon as the solution becomes so con- 
centrated that such mutual action between the complexes comes 
in, the theory is no longer exact. Nor are the laws of mutual 
action between the molecules of the dissolved substance and 
1 Read before the Cambridge Philosophical Society, January 25, by 
J. Larmor, F.R.S. 
2 Proc. R.S. Edin., January ; NaTuRe, January 21, p.272- | aoe 
3 H. von Helmholtz, ‘‘ Zur Thermodynamik Chemischer Vorgange, il. 
in Collected Papers, vol. iii. pp. 105-114, especially his equation (4) and 
the theory of diffusion at the end. [The theory had already been given 
explicitly in 1876 by Willard Gibbs, @oc. cit. infra, p. 227-] a 
4 Trans. Connecticut Academy, November 1875, p. 138: Effect of a 
Diaphragm Equilibrium of Osmotic Forces). i 
