ÉQUIVALENTS CHIMIQUES

100 de l’un, et 44, ou 45, ou 48, etc., de l’autre} or, c’est ce qui n’est pas.

Il arrive cependant que le rapport trouvé est de 1 à 1 1/2, ou de 2 à 2 ; mais ces cas rares permettent de penser que l’on ne connaît pas tous les composés que peuvent former les corps que l’on considère.

A l’appui de ce que nous venons d’avancer, on peut citer une foule de résultats ; mais quelques uns seulement suffiront.

Le protoxide d’étain est formé de 100 de radical + 13,6 d’oxigène.

bloxide

protoxide de cuivre

bioxide

quadroxide

+ 60,55, etc.

La loi précédente s’applique non seulement aux combinaisons des atomes élémentaires , mais encore aux combinaisons des atonies composés , comme on le voit dans cet exemple :

Base. Acide.

Sulfate de protoxide de potassium = 117,98 + 100.

Bi-sulfate de protoxide de potassium = 117,98 + 300.

Il faut néanmoins noter ici quelques exceptions. Par exemple : l’eau s’unit en toutes proportions avec les corps solubles; mais y a-t-il ici combinaison? De même les métaux semblent produire entre eux une multitude de combinaisons binaires ; mais on peut très bien considérer ces rapports anomaux comme résultant de mélanges de combinaisons définies.

Équivalents. Nombres proportionnels.— Si l’on vient à comparer plusieurs séries de combinaisons ayant toutes le même radical et une composition correspondante, on arrive à ce résultat très remarquable : que pour la même quantité en poids de radical , les quantités pondérables de l’autre corps sont extrêmement variables. Ces quantités ,

CHIMIE

comparées toutes à un nombre connu , celui de l’oxigène , porte le nom d'équivalents ou proportions chimiques. Par exemple :

1294,50 de plomb se combinent à 100 d’oxigène pour former du protoxide de plomb.

1294,50 de plomb se combinent à 442,65 de chlore pour former du chlorure de plomb; combinaison correspondante au protoxide de plomb.

Or, si l’on considère 100 d’oxigène en poids comme un équivalent, il est évident que 442,65 de chlore en poids seront aussi un équivalent, puisque cette quantité équivaut à 100 d’oxigène.

Pareillement 201,165 de soufre en poids pouvant remplacer dans une combinaison les 100 d’oxigène, devront être considérés comme le poids qui représente l’équivalent du soufre.

En général, on forme les nombre proportionnels en prenant un poids de corps simple, tel qu’il exige 100 parties d’oxigène pour passer au premier degré d’oxidation. Ainsi, plus haut, nous avons vu que 1294,50 de plomb exigeaient 100 d’oxigène pour former le protoxide. D’après ce que nous venons de dire , il est clair que l’équivalent du plomb doit être 1294,50.

Le nombre proportionnel des corps simples une fois déterminé, il n’est pas plus difficile de former celui des corps composés. S’agit-il de former celui de l’acide sulfurique ? On sait que cet acide est composé 1 proportion de soufre = 201,165, et de 3 proportions d’oxigène = 300. Une simple addition nous conduit au chiffre 501,165 , nombre qui représente l’équivalent de l’acide sulfurique.

Également 489,92 de potassium et 100 d’oxigène donneront 589,92, qui est le nombre proportionnel de la potasse.

Maintenant si on additionne encore 501, 165= acide suif.

avec 589 ,92 = potasse ,

on aura 1091, 085, nombrepro-

portionnel du sulfate de potasse.

On voit de suite combien il est facile d’établir la composition de tous les corps composés.

Toutes les notions relatives aux proportions des compo- . sés chimiques sont renfermées dans l’énoncé suivant :

Les quantités pondérables de deux substances conservent, dans toutes les combinaisons qu’elles peuvent former avec une même masse de tout autre corps, un rapport constant ou dont les variations , s’il en éprouve , sont des multiples ou des sous-multiples de l’une de ses valeurs.

Il résulte immédiatement de cette loi que la proportion d’un élément , dans toutes ses combinaisons , peut être représentée par un certain nombre, multiplié ou divisé par un des premiers termes de la série des entiers. Au moyen de la table représentant ces nombres, on peut vérifier les résultats des analyses qui comportent le plus de chances d’erreurs et prédire les combinaisons qui n’ont pas encore été réalisées. La détermination des nombres qui forment cette table repose sur des résultats d’expériences les plus précises ; dans leur détermination rien n’est hypothétique , tout est réglé par l’observation. En donnant le nom des corps simples (pag. 25) nous avons placé à côté d’eux ces nombres qui indiquent ces proportions ou ces équivalents.

Théorie atomique. — On entend par atome la particule très petite d’un corps qui donne naissance à une combinaison par simple juxta-position avec la particule d’un autre corps. La question qu’il s’agit de résoudre est celle-ci :

Combien une combinaison donnée renferme-t-elle d'atomes des éléments qu’elle contient ? 100 d’oxigène en se combinant à 12,4795 d’hydrogène forment de l’eau; la proportion d’oxigène étant 100, la proportion d’hydro-

CHIMIE

gène sera nécessairement 12,4795; mais y a-t-il dans cette combinaison on atome d’oxigène et un atome d’hydrogène ? Dans ce cas la valeur de l’atome correspond à la valeur de la proportion , ou bien l’eau renferme-t-elle un atome d’oxigène et deux atomes d’hydrogène, qui alors devrait être représenté par ? Voilà où commencent les difficultés et la partie hypothétique de la théorie atomique, car l’expérience jusqu’ici nous a servi de guide; nous devons nous laisser conduire par des considérations d’un' ordre moins certain pour résoudre cette partie de la question.

Relations entre les volumes et les atomes. — Pour les substances élémentaires qu’on observe à l’état gazeux il est une condition qu’on peut faire arriver en première ligne. Si la chaleur dilate d’une manière uniforme tous les gaz , une pression égale les condense tous uniformément; on peut donc admettre : que dans les gaz , les atomes sont placés à une égale distance, et qu'un même volume en renferme un nombre égal. De là on peut conclure : que le poids des atomes des corps gazeux est proportionnel à leur densité.

L’expérience donnant leur densité, il sera facile de déterminer le poids de leur atome : continuons de citer l’oxigène et l’hydrogène. En représentant le poids de l’atome par 100, on a 1,1026, densité de l’oxigène : 0,0687, densité de

l’hydrogène, : : 100 : x ; d’où x — * X =-6,2398,

poids de l’atome de l’hydrogène.

Mais l’application de cette loi est très limitée, car très peu de corps simples affectent ordinairement la forme gazeuse, ou ne peuvent être réduits en vapeur qu’à des températures trop élevées pour que leur densité puisse être mesurée directement. Mais ce n’est pas seulement entre les volumes d’un composé qu’il existe des rapports simples, une relation analogue s’observe encore entre les volumes

des composés et celui de chacun des éléments. Quelquefois le volume du composé est la somme du volume des éléments , mais le plus souvent il y a contraction et jamais dilatation. Le nombre des différentes contractions connues jusqu’ici est assez restreint, en sorte que connaissant exactement la densité des combinaisons binaires, et celle d’un des éléments à l’état de gaz, il reste en général peu d’iucertitude sur la densité de la vapeur de l’autre élément , déduite de la supposition du mode le plus simple de contraction.

On peut par ce moyen étendre aux substances fixes l’avantage qui résulte de la substitution du volume à celui du poids. Mais l’emploi de cette considération laisse encore quelque incertitude résultant du mode variable de contraction ; d’ailleurs elle n’est point applicable à tous les corps , car il en est beaucoup dont on ne connaît aucune combinaison gazeuse. Mais pour arriver à la connaissance du nombre des atomes , on a tiré un grand parti de certaines propriétés physiques des atomes.

Emploi de la chaleur spécifique des corps simples pour la détermination du nombre des atomes dans les combinaisons. — Dans leur travail sur la chaleur spécifique des atomes, MM. Dulong et Petit sont arrivés à la loi suivante, aussi simple que féconde :

Que les atomes de tous les corps simples ont la même capacité pour la chaleur. Nous avons exposé dans la partie physique de ce cours (page 137) les notions sur lesquelles cette loi s’appuie.

On peut dire que la relation qui existe entre la chaleur spécifique des corps simples et les proportions dans lesquelles ils se combinent fournit un des meilleurs moyens d’arriver au poids relatif des atomes.

Jsomorphie. - Si on admet que les atomes des différents éléments sont des sphères de même grandeur, il s’ensuivra qu’un même nombre de ces atomes, rangé de la même

CHIMIE

manière , dévia donner la même figure solide ou la même forme cristalline. Autrefois on croyait que la forme cristalline variait suivant la nature des éléments ; mais Mitscherlich, h la suite d’un grand nombre d’expériences, est arrivé à la loi suivante : Qu’un même nombre d'atomes assemblés de ia même manière produit la meme forme cristalline, quelle que soit la différence des éléments. Les combinaisons de différents éléments qui prennent la même forme cristalline ont été nommés isomorphes.

Voici l’application de l’isomorphie à la détermination du nombre relatif des atomes dans les combinaisons.

Lorsqu’un corps est isomorphe avec un autre corps dont on connaît le nombre d’atomes , on peut regarder comme connu le nombre d’atomes des deux corps, l’isomorphie étant une suite mécanique de l’égalité dans la construction atomique. Ainsi, étant donné le nombre d’atomes qui forment un composé , on aura le nombre des atomes de tous les isomorphes. Mais une objection bien puissante contre les données que l’isomorphie peut fournir résulte des faits découverts par le même savant : Que le même corps peut offrir deux formes différentes et incompatibles.

Isomérie. — Ceci nous prouve qu’il nous reste encore beaucoup à apprendre sur la constitution intime des corps, et nous conduit à dire un mot sur une découverte qui ne date encore que de quelques années , et qui a déjà acquis une grande importance en chimie. On a trouvé que des corps de même composition et de même capacité de saturation peuvent posséder des propriétés et des formes cristallines différentes. On les a nommés corps isomériques.

Usage des signes ou formules chimiques. — Au moyen des signes dont M. Berzélius a introduit l’usage en chimie, on détermine de la manière la plus nette la composition des corps, tant sous le rapport de leurs éléments que sous celui du nombre de leurs atomes. On désigne les corps simples par l’initiale de leur nom latin , suivi de la deuxième ou de

la troisième lettre, suivant que la première et la deuxième sont communes à plusieurs corps.

Le nombre d’atomes qui se trouvent dans chaque combinaison est désigné par des chiffres. Un chiffre à gauche multiplie tous les atomes placés à droite jusqu’à la séparation de la formule par le signe +. Un petit chiffre placé à la droite de la lettre, en haut, comme un exposant algébrique, multiplie seulement les poids atomiques placés immédiatement à gauche. Exemple : S O3 signifie un atome de soufre et 3 d’oxigène, ou un atome d’acide sulfurique ; 2 S O3 signifie deux atomes d’acide sulfurique , ou deux atomes de soufre et six d’oxigène.

Ordinairement c’est le principe électro-négatif qui entre dans les combinaisons pour plus d’un atome; mais quelquefois le principe électro-positif y entre pour deux atomes; alors on adopte que la lettre barrée signifie deux atomes.

Comme l’oxigène revient très souvent dans les combinaisons, pour simplifier la formule, M. Berzélius a adopté de remplacer le signe O par des points qu’on met au-dessus de la lettre désignant l’autre élément de la combinaison.

Nous allons donner un tableau contenant le nom des corps simples, leur signe chimique et le poids de leur atome.

Poids at uniques.

Poids atoiuiqiipi

Oxigéne

Molybdène

Hydrogène.

Tungstène

Azote

Antimoine

Soufre

Tellure

Phosphore

'l'an taie

Ch'ore

Titane

Iode

Brome

Osmium

Fluor

Iridium

Carbone

Platine

Bore

Palladium

Silicium

Rhodium

Sélénium

Argent

Arsenic

Mercure

Chrome

Cuivre

Vanadium

Uranium

CHIMIE

Poids atomiques. 1

Poids atomiques.

Bismuth

Zirconium

Etain

Sri

Yttrium

Plomb

Glucium

Cadmium

Aluminium

Zinc

Magnésium

Nickel

Calcium

Cobalt.

Strontium

Fer

Barium

Manganèse

Lithium

Cérium

Sodium

Thorium

Potassium

Air ATMOSPHÉRIQUE. — Principes qui le composent. — On désigne communément sous le nom d’atmosphère la masse entière de l’air qui entoure la terre, et forme partout une couche d’une épaisseur considérable dans laquelle viennent se réunir toutes les substances qui se volatilisent à la surface du globe.

Nous avons étudié précédemment dans la partie physique de ce cours, particulièrement aux pages 48, 50, les propriétés physiques de l’air. Nous rappellerons seulement ici que l’air est un fluide invisible, transparent, inodore, insipide, compressible et très élastique. Un litre d’air à la température de 0 et h la pression de 0 mètre 76 pèse 1 gram. 2991. C’est à l’air pris pour unité que l’on compare le poids de tous les autres gaz. L’air, comme tous les gaz , est soumis à la loi de Mariotte , c’est-à-dire qu’il se resserre en raison du poids qui le comprime , ou , ce qui revient au même, que le volume qu’il occupe est en raison inverse de la pression qu’il éprouve. Il est mauvais conducteur de l’électricité, à moins qu’il ne soit humide. La pesanteur de l’air, d’abord soupçonnée , fut découverte par Gablée, en 1640, et mise hors de doute par Pascal et Torricelli. Ce fut en 1630 que Jean Rey publia des expériences qui prouvèrent que l’air contenait un corps susceptible de se fixer sur l’étain pendant sa calcination et d'en augmenter le poids.

Exposé à la plus forte chaleur ou au plus grand froid,