‹ Chimie élémentaire, avec ses principales applications aux arts et à l'industrieChapitre 6 sur 173 · ANALYSE ET SYNTHÈSE · texte numérisé non relu

ANALYSE ET SYNTHÈSE

preuve à la première, en démontrant que la Craie est bien un composé binaire, qui a pour principes constituants la chaux et le gaz particulier qu’on nomme acide carbonique.

On peut donc dire avec raison que l 'analyse est l’art de décomposer les corps, et la synthèse celui de les recomposer. Toute la science chimique consiste dans ces deux opérations fondamentales : analyser et composer. Pour pratiquer l’analyse , on fait usage d’agents et de réactifs. Tout corps qui , d’une manière quelconque , donne le moyen d’opérer la séparation des parties constituantes d’un composé , se nomme un agent. Ainsi , dans l’exemple précédent , la chaleur est un véritable agent d’analyse ; mais si , au lieu de chercher à isoler les principes qui forment un composé , on se borne à constater leur présence , on emploie alors des corps qui par leurs réactions sur chacun des principes font apparaître une de leurs propriétés distinctives et permettent ainsi de discerner leur nature différente. On donûè le nom de réactif aux corps qui sont employés dans ce but

Nous ne devons pas quitter les considérations sur la force qui unit les corps sans parler ici de ce phénomène connu sous le nom de cristallisation. Lorsqu’un corps passe lentement de l’état gazeux ou liquide à l’état solide , on remarque que ses atomes se réunissent par les faces qui se conviennent le mieux , de manière à donner naissance à un solide régulier, offrant la même forme pour chaque corps , et auquel on a donné le nom <Je cristal ; le phénomène qui le produit est appelé cristallisation. Pour que la cristallisation s’opère bien , il est essentiel que le refroidissement soit lent et régulier ; un refroidissement trop brusque donnerait lieu à la formation d’une masse confuse que l’on nomme précipité. La cristallisation s’opère tantôt par l’intermède du feu , tantôt par celui des liquides.

1° Par l’intermède du feu , on opère de deux manières : quand le corps est volatil , on le chauffe , et Ja vapeur qui se forme est reçue sur un corps plus froid que le foyer d’où

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la vapeur s’est formée , et où elle se condense en affectant la forme de cristaux ; si le corps est fusible sans être volatil , on le fond dans un têt , on le laisse refroidir lentement ; et lorsqu’il s’est formé une croûte à sa surface , on la perce, et l’on décante les parties encore liquides qui laissent à nu celles qui se sont cristallisées.

2“ Par l’intermède des liquides la cristallisation s’obtient encore par deux procédés. Tantôt la substance est dissoute à chaud , et cristallise par le refroidissement du liquide ; tantôt la dissolution saturée à froid est abandonnée à une évaporation spontanée ; le liquide en s’évaporant laisse déposer les cristaux.

Remarquons ici que les cristaux contiennent le plus souvent une certaine quantité d’eau qu’on nomme eau de criitallisation.

ÉNUMÉRATION ET CLASSIFICATION DES CORPS SIMPLES ; EXPOSITION DES PRINCIPES SUR LES- QUELS REPOSE LA NOMENCLATURE. —Les anciens ne connaissaient que quatre corps simples , ou quatre substances élémentaires : la terre , le feu , l’air et l’eau ; mais ces prétendus éléments ne sont, au moins pour ce qui regarde la terre , l’air et l’eau , que des corps que la chimie moderne nous a appris à décomposer. Nous possédons aujourd’hui cinquante-quatre éléments. Nous allons donner ici le nom de tous les corps simples connus , et nous allons les présenter de telle manière que chaque corps est électronégatif par rapport à ceux qui le suivent , et électro-positif par rapport à ceux qui le précèdent. Les corps simples sont au nombre de cinquante-quatre , savoir :

oxigène,

sélénium,

carbone,

or,

fluor,

phosphore,

bore,

hydrogène,

chlore,

arsenic,

silicium,

osmium.

brome,

molybdène,

colombium,

iridium,

Iode,

vanadium,

titane,

rhodium,

azole,

chrome,

antimoine.

platine,

soufre,

tungstène,

tellure,

palladium,

mercure,

cérium,

zirconium,

calcium ,

argent

cobalt,

thorium,

strontium,

cuivre,

nickel,

aluminium,

barium,

uranium,

fer,

ytlrium,

lithium,

bismutb,

cadmium.

glucinium, etc.

sodium ,

étain,

zinc,

magnésium,

potassium.

plomb,

manganèse,

Les corps simples sont divisés en deux grandes séries : la première comprend l’oxigène , l’hydrogène , le carbone , le bore , le silicium , le phosphore , le soufre , le sélénium , le chlore , le brome , l’iode , le fluor, l’azote. Ces corps ont pour caractères communs de conduire mal la chaleur et l’électricité ; on les désigne sous le nom de métalloïdes. Tous les autres au contraire conduisent bien la chaleur et l’électricité ; on les appelle métaux. On remarque que généralement les métalloïdes s’unissent bien aux métaux , et qu’ils sont électro-négatifs par rapport à ces derniers.

Nomenclature chimique. — La nomenclature chimique actuellement adoptée est une œuvre admirable qui ne date que delà fin du xvni' siècle. Les noms anciennement employés pour désigner les produits chimiques étaient enfantés par le caprice : chacun donnait au composé qu’il découvrait le nom que son imagination lui suggérait , et très peu d’entre eux avaient une signification appropriée à la nature des corps qu’ils devaient faire connaître ; les apparences physiques les plus légères suffisaient pour légitimer le choix des noms. Ainsi il y avait des fleurs d’antimoine , de zinc, de benjoin ; des beurres d’antimoine, d’étain ; des huiles de vitriol , de tartre par défaillance ; et rien ne ressemble moins à des fleurs, à des beurres ou des huiles que ces divers produits. Outre la bizarrerie de ces noms, un inconvénient beaucoup plus grave , était le nombre considérable des synonymies, qui s’accroissait continuellement, et qui produisait une véritable confusion des langues. Ainsi le produit que nous connaissons sous le nom de sulfate de potasse se nommait tantôt arcanum duplicatum ,

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tantôt sel duobus, tantôt enfin sel polychreste de Glaser. On peut juger par la singularité de ces divers noms de ce qu’était l’ancien langage chimique et des difficultés que devaient éprouver les élèves et les professeurs pour retenir une synonymie aussi compliquée. La nomenclature actuelle est un chef-d’œuvre de clarté; elle repose sur un petit nombre de règles bien précises. Son adoption a certainement contribué aux progrès que la chimie a faits depuis un demi-siècle. On conçoit sans peine qu’un langage analytique aussi précis, qui n’admet rien d’arbitraire, qui non seulement s’adapte aux faits connus, mais prévoit, pour ainsi dire, les découvertes à venir, a dû, en servant de lien commun aux savants de tous les pays, contribuer à rendre plus faciles leurs rapports mutuels. L’idée première de la nomenclature appartient à Guyton de Morveau , qui présenta son projet à l’Académie des sciences. Cette société désigna Lavoisier, Berthollet et Fourcroy, pour l’examiner. La nomenclature méthodique qui parut en 1 787 fut l’œuvre commune de ces quatre illustres chimistes : elle fut bientôt adoptée par les savants de tous les pays.

Avant de terminer ce précis historique, rappelons quelques unes des paroles mémorables de Lavoisier sur la nomenclature chimique. « C’est , dit-il , en m’occupant de ce travail que j’ai mieux senti que je ne l’avais encore fait jusqu’alors l’évidence des principes qui ont été posés par Condillac dans sa Logique et dans quelques autres de ses ouvrages. Il y établit que nous ne pensons qu’avec le secours des mots; que les langues sont de véritables méthodes analytiques ; que l'algèbre la plus simple , la plus exacte et la mieux adaptée à son objet de toutes les mani'eres de s’énoncer, est à la fois une langue et une méthode analytique ; enfin , que l’art de raisonner se réduit à une langue bien faite.

» L’impossibilité d'isoler la nomenclature de la science et la science de la nomenclature tient à ce que toute science

physique est nécessairement formée de trois choses : la série des faits qui constituent la science , les idées qui les rappellent , les mots qui les expriment. Le mot doit faire naître l’idée , l’idée doit peindre le fait ; ce sont trois empreintes d’un même cachet ; et comme ce sont les mots qui conservent les idées et qui les transmettent , il en résulte qu’on ne peut perfectionner le langage sans perfectionner la science , ni la science sans le langage , et que , quelque certains que fussent les faits, quelque justes que fussent les idées qu’ils auraient fait naître, ils ne transmettraient encore que des impressions fausses si nous n’avions pas des expressions exactes pour les rendre. »

Exposons maintenant les principes de la nomenclature chimique actuelle. Pour les corps simples, les noms sont indépendants de toute règle ; ils doivent seulement se prêter facilement à la composition de noms plus complexes ; c’est pour les corps composés, que la nomenclature méthodique est admirable , son usage a rendu à la science d’immenses services et en facilite singulièrement l’élude.

Il est une loi generale des combinaisons avec laquelle la nomenclature actuellement en usage est presque toujours d’accord , et qu’il serait convenable d’observer toujours , que nous allons développer avant d’entrer dans les détails. Deux , trois , quatre corps simples ou éléments , et très rarement plus, entrent dans la composition des corps composés ; mais , quel que soit le nombre des éléments , il paraît généralement vrai que les corps simples sont unis seulement par deux forces antagonistes qui se neutralisent. Les analyses que nous pouvons facilement effectuer au moyen de la pile voltaïque nous offrent une représentation aussi simple qu’élégante de cette manière de voir. Les deux pôles d’une pile en activité peuvent nous représenter deux forces antagonistes. Quand un composé binaire est placé dans la sphère d’activité de cette pile , un des éléments de ce décomposé se rend à un pôle , l'autre gague

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le pôle opposé. Quand un composé ternaire est soumis à la même influence et que l’action est convenablement modérée , à chaque pôle se rend une combinaison binaire ayant des propriétés antagonistes. Il en est de même pour un composé quaternaire, et successivement. Ainsi nous pouvons considérer un composé , quel que soit le nombre de ses éléments, comme formée de deux corps simples ou de deux composés antagonistes. On forme la nomenclature du composé en formant le nom du genre avec le nom de l’élément électro-négatif ou celui qui se rend au pôle positif de la pile , et le nom spécifique avec l’élément électropositif.

Le principe essentiel de la nomenclature des corps composés est de donner une idée exacte de la nature d’un corps en énonçant son nom.

Combinaisons binaires de Voxigène. — Le nombre , l’importance des combinaisons de l’oxigcnc , et l’espèce de prépondérance exclusive que lui ont accordée les fondateurs de la nomenclature , nous engagent à commencer par exposer la nomenclature des combinaisons binaires de l’oxigène. Pour former le nom du composé , voici les différentes conditions auxquelles on a eu égard : 1“ l’acidité ou la non-acidité du composé ; les composés oxigénés qui rougissent la teinture de tournesol sont considérés comme acides et nommés oxacides; les composés oxigénés qui n’ont point d’action sur cette couleur sont nommés oxides; 2° la nature du corps qui est uni à l’oxigènc; 3" les différentes proportions suivant lesquelles ces corps sont susceptibles de s’unir entre eux. Ainsi lorsqu’on veut désigner une combinaison binaire de l’oxigène qui est acide , on emploie d’abord le nom générique d’oxacide , ou , par abréviation , simplement le nom iVacidt. Le nom spécifique est formé par le nom du corps simple qui est uni à l’oxigène ; ce nom est ordinairement latinisé. En terminant ce mot par les désinences ique ou eux , ou le faisant pré-

céder par la préposition hypo, on indique les diverses proportions suivant lesquelles ce corps simple est uni à l’oxigène. On est convenu que la terminaison ique indique plus d’oxigène que la terminaison eux , et enfin que la préposition hypo exprime toujours une proportion d’oxigène plus faible que le mot spécifique terminé en ique ou en eux. Pour éclaircir cette explication , citons un corps qui peut former avec l’oxigène quatre combinaisons qui peuvent être distinguées par les désinences et la préposition.

Le soufre forme avec l’oxigène h acides; j’inscris d’abord pour les h le nom acide ; en prenant le nom sulfur et en y ajoutant la terminaison ique , nous avons le nom acide sulfurique; il indique la combinaison de l’oxigène qui contient le plus de soufre. En joignant la préposition hypo au mot sulfurique , nous formons le nom d’acide hyposul fur ique , et nous désignons ainsi l’oxacide le plus oxigéné du soufre après le précédent. En changeant la terminaison en dqite par la terminaison- en eux, nous formons le nom d'acide sulfureux , qui désigne l’oxacide qui contient le plus d’oxigène après le précédent. Enfin , en joignant la préposition hypo à sulfureux , nous formons le nom d'acide hypostilfureux, qui indique l’oxacide du soufre le moins oxigéné.

Nomenclature des oxides binaires non acides. — Lorsqu’un corps ne forme qu’une seule combinaison avec l’oxigène , on la désigne en énonçant le nom générique d’oxide, puis le nom du corps qui est uni à l’oxigène; par exemple, on dit oxide d’aluminium pour désigner l'unique combinaison de ce métal avec l’oxigène ; dans le cas où un corps s’unit en plusieurs proportions avec l’oxigène, on fait précéder le mot oxide des particules dérivées du grec : prolo pour le premier degré , deuto pour le second degré , trito pour le trosième , et enfin tetr pour le quatrième degré d’oxidation ; on désigne quelquefois l’oxide le plus oxigéné par le mot de peroxide. Rl. Berzélius , considérant que ,

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d’après cette méthode , on assigne des noms qui ne sont exacts qu’eu égard à nos connaissances du moment, et que ces noms sont peu maniables dans la nomenclature des combinaisons plus complexes , emploie le même principe que nous avons indiqué pour désigner les divers degrés d’oxidation dans les acides ; il désigne par la terminaison eu eux, l’oxide contenant le moins d’oxigène ; ainsi oxide ferreux indique l’oxide qui contient le moins d’oxigène , et oxide ferrique celui qui en contient le plus. En faisant précéder le mot oxide des prépositions sus, sous et sur, on peut indiquer un grand nombre de combinaisons différentes.

Nomenclature des composés binaires non oxigénés. — Quand ces composés sont acides , ou énonce d’abord le mot acide , puis un nom qui rappelle l’élément électronégatif; ainsi pour chlore chloro, brome bromo, etc.; puis le nom qui rappelle le nom du corps électro-positif. Ainsi on dira , pour désigner la combinaison acide du chlore avec le phosphore , acide chlorophosphorique , etc. Berzélius , pour désigner une pareille combinaison , fait suivre de la terminaison ide le nom du corps électro-négatif ou comburant ; ainsi il dit sulfide , chloride , etc.

Pour les composés binaires non oxigénés, non acides , le nom générique est formé du nom du comburant , ou ‘ de l’élément électro-négatif , auquel on adjoint la terminaison en ure .-ainsi on dit chlorure, sulfure, iodure, etc. Quand ils forment plusieurs composés , ou bien on les fait précéder des prépositions proto, deuto , trito, etc., ou bien, en suivant la marche indiquée par Berzélius , on termine le nom spécifique par les désinences ique, eux. Ainsi, pour désigner les combinaisons du chlore avec le fer, on dit protochlorure de fer, deutochlorure de fer, ou bien chlorure ferreux , chlorure ferrique.

L’usage a consacré plusieurs exceptions à ces règles générales ; nous les ferons connaître en traitant des corps auxquels elles se rapportent.

Nomenclature des sels. — Nous allons terminer cet exposé rapide des bases de la nomenclature en indiquant de quelle manière sont établis les noms des sels. Les sels sont formés par l’union de deux principes antagonistes , dont l’un jouit de propriétés acides et l’autre de propriétés alcalines. Par leur union en de certaines limites , ces propriétés contraires sont neutralisées. Quand aucun des principes antagonistes ne prédomine, les sels sont dits neutres; quand l’acide prédomine , ils sont dits acides; on les nomme basiques quandla baseou le principe alcalin se trouve dominant.

Autant on compte d’acides autant on compte de genres de sels. Pour nommer un Bel , on a égard à trois choses : 1“ à la nature de l’acide, 2° à la base salifiable, 3° aux proportions suivant lesquelles l’acide et la base sont susceptibles de se combiner ; le nom générique rappelle le nom de l’acide , le nom spécifique celui de la base.

Première règle. — Tout acide dont la terminaison est en ique donne un nom dont la terminaison est en ate ; tout acide dont la terminaison est en eux donne un nom dont la terminaison est en ite. Ex. : acide sulfurique donne sulfate; sulfureux , sulfite ; hyposulfurique , hyposulfate ; hyposulfureux , hvposulfite.

Deuxième règle. — On forme le nom spécifique en désignant la base avec laquelle l’acide est uni; ainsi, pour nommer la combinaison de l’acide sulfurique avec le protoxide de fer, on dit sulfate de protoxide de fer, ou plus simplement , d’après Berzélius , sulfate ferreux.

Troisième règle. — Quand la combinaison est aussi voisine que possible de l’état neutre , la règle est d’énoncer simplement le nom du genre de sel qu’il s’agit de nommer, et ensuite celui de la base de ce môme sel ; si la proportion de l’acide excède celle qui constitue le sel neutre , on joint au mot générique la préposition sur ; si la proportion de la base excède celle qui constitue le sel neutre , on joint au nom générique la préposition sous ; mais l’expé-

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rience nous ayant appris que les diverses proportions d’acide qui s’unissent à une base , ou réciproquement , sont entre elles comme les nombres 1, lv, 2, 3, h, etc. , on exprime dans la nomenclature ces rapports avec exactitude ; pour les sur-sels , la quantité étant supposée égale h 1 dans le sel neutre , on remplacera la préposition sur par les mots sesqui , bi, tri, quadri, etc., suivant que les propositions correspondront à 4 i, 2, 3, h; et ces mots précéderont le nom générique ; pour les sous-sels , il précéderont au contraire le nom spécifique. Ainsi, bisulfate de potasse s’applique h la combinaison d’acide sulfurique et de potasse dans laquelle il y a deux fois plus d’acide que dans le sel neutre. Acétate triplombique s’applique à la combinaison d’acide acétique et d’oxide de plomb dans laquelle il y a trois fois plus d’oxide plombique ou de base que dans le sel neutre.

Au moyen de cette nomenclature, la mémoire la moins heureuse peut retenir les noms qui désignent un nombre considérable de composés ; cette langue chimique possède encore le précieux avantage d’indiquer la nature des corps qui entrent dans le composé et les proportions dans lesquelles ils sont unis.

La nomenclature, comme le fait observer Lavoisier, étant intimement liée avec tout le mécanisme de la science , nous bornerons là cet exposé ; on en saisira beaucoup mieux tous les détails et les exceptions lorsque nous exposerons l’ensemble des faits et des théories chimiques.

On a tour à tour cherché à classer les corps simples , dans le but de rendre leur étude plus facile. La classification la plus usitée est celle de M. Thénard, qui, ayant égard au rôle que joue l’oxigène dans presque toutes les combinaisons chimiques , a disposé les corps d’après le degré d’affinité qu’ils ont pour l’oxigène. C’est cette classification que nous nous proposons de suivre et que nous indiquerons plus loin. En partant d’autres considérations ,

équivalents chimiques. 17

M. Berzélius les a classés , d’après leurs propriétés électriques, sous l’influence de la pile voltaïque. C’est l’ordre d après lequel nous avons dû les énoncer au commencement de cet article.

Propriétés générales des corps. — On nomme propiiétés des corps les facultés qu’ils ont d’agir sur nous et celles qu ils ont d’agir les uns sur les autres. Les chimistes divisent ces propriétés en trois groupes : 1” propriétés physiques , 2° chimiques , 3° organoleptiques.

1° Propriétés physiques. — Lorsque nous étudions un corps , la première chose qui nous frappe est l’état d’agrégation de ses particules. Les corps peuvent , comme nous 1 avons exposé dans la partie physique de ce cours , être solides, liquides ou gazeux.

Les corps solides , liquides ou gazeux , présentent , à volume égal , des poids différents. On appelle poids spécifique ou densité le rapport qui existe entre le poids des corps et leur volume. C’est une donnée importante qu’on ne néglige jamais dans l’histoire d’un corps. L’étude des propriétés physiques des corps est complétée par les différentes relations qui existent entre les corps et la lumière, le calorique et l’électricité. 2° Propriétés chimiques. Elles se composent de l’ensemble des relations qui existent entre les corps qu’on examine et tous les corps de la nature. 3° Propriétés organoleptiques. Sous ce nom , on désigne les propriétés que nous percevons lorsque les corps sont mis en contact immédiat avec nos organes.

ÉQUIVALENTS CHIMIQUES. — THÉORIE ATOMIQUE. — Les corps simples ne se combinent qu’en un petit nombre de proportions , et les quantités qui se combinent sont toujours dans des rapports simples ; ce principe est une démonstration facile pour les substances gazeuses. MM. Gav- Lussacet Humboldt prouvèrent qu’un volume de gaz oxigène combiné avec deux volumes de gaz hydrogène , produit l’eau. M. Gav-Lussac , continuant les recherches aux-

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