CHAPITRE PREMIER

NOTIONS PRÉLINIINAIRES

§ 1. Corps simples et composés. Molécules. — En chimie nous appelons corps tout ce qui a un poids appréciable a la balance : l’air, l’eau, le fer, etc., etc., sont des corps, on peut les peser.

Tout corps est simple ou composé : l’iode, l’argent, le brome, le potassium, qui ne peuvent être dédoublés (décomposés), sont des corps simples. L’iodure d’argent, dont on peut retirer l’iode et l’argent, le bromure de potassium, produit de l’union du brome avec le potassium, sont des corps composés.

Les chimistes reconnaissent soixante-trois corps simples qu’ils appellent aussi éléments.

Chaque corps, simple ou composé, est un assemblage de particules infiniment petites auxquelles on a donné le nom de molécules (i), et qui jouissent des mêmes propriétés que le corps entier.

(i) On admet un terme extrême à la division de la matière : la dernière particule indivisible, insécable, a reçu le nom atome

IMÎKMIÈRE PAllTIE.

g 2. Cohésion. — La force qui tient unies entre elles les molécules de même nature (homogènes) simples ou composées s’appelle la cohésion. La cohésion varie suivant la nature ou l’état des corps; si les molécules sont adhérentes les unes aux autres, elles constituent un corps solide dont la cohésion est évidente; si elles roulent pour ainsi dire les unes sur les autres et se séparent avec la plus grande facilité, elles forment les corps liquides ; enfin dans les corps gazeux les molécules tendent toujours à se séparer, à s’écarter et a remplir tout l’espace qui leur est laissé. Un grand nombre de corps, suivant la température à laquelle ils sont soumis, peuvent prendre ces trois états ; l’eau nous en offre un exemple : elle peut être un solide ( la glace), un liquide (l’eau ), un gaz (la vapeur).

§ 3. Combinaison. — Nous disons, en chimie, qu’il y a combinaison, toutes les fois que deux corps, jouissant de propriéLés différentes, s’unissent suivant des lois rigoureuses et dans des proportions déterminées pour former un troisième corps doué lui-même de propriétés spéciales. Ainsi l’iode est inaltérable à la lumière, l’argent métalli- (jue l’est également. Unissons l’iode et l’argent, nous avons un corps nouveau, Xiodure d’argent, qui s’altère à la lumière : il s’est fait une combinaison.

§ 4. Mélange. Dissolution. — 11 faut bien se garder de confondre la combinaison avec le mélange ou avec la dissolution (i). Les propriétés des corps mélangés ou dissous

(i ) Relevons ici en même temps une erreur de langage assez commune dans laquelle on confond la dissolution et la fusion. Dissoudre un corps, c’esi séparer ses molécules au moyen d’un licpiide quelconque; l’eau dissout le sel, le nitrate d’argent, etc. Fondre un corps, c’est le rendre li(iuide ])(ir la seule action du feu; le sel et le nitrate d’argent secs, le plomb, l’argent, etc., ex[)Osés à un feu plus ou moins vif, fondent pour revenir à l’état solide [)ar le refroidissement.

ÉLÉMEINTS DE CHIMIE. 3

restent distinctes, et les proportions des divers éléments du mélange sont indéterminées; le sucre avec le sable fait un mélange, le sucre avec l’eau constitue à la fois un mélange et une dissolution; le plus souvent, au contraire, les propriétés des corps combinés s’annihilent, et le corps nouveau présente des propriétés nouvelles. Il y a alors combinaison. [Voir § 3 .)

§ 5. Affinité. — La force qui tend à unir ou qui retient unies les molécules dénaturés différentes (hétérogènes), pour faire des deux corps simples un corps composé, ou de plusieurs corps composés un corps plus composé, s’appelle affinité. Nous ne saurions confondre la cohésion et l’affinité : dans l’iodure de potassium cristallisé, les cristaux conservent leur forme, leur dureté, en vertu de la cohésion; dans l’iodure de potassium dissous, la cohésion devient nulle,* l’iode reste toutefois uni au potassium en vertu de l’affinité.

§ 6. Les combinaisons chimiques se font souvent par l’effet du simple mélange, surtout si l’un des corps ou tous les deux sont liquides, dissous ou à l’état de vapeur; le plus souvent il faut emprunter le secours de la chaleur, de la lumière, de l’électricité, etc.

Sous l’influence de ces agents impondérables , la chaleur, la lumière, l’électricité, etc., un petit nombre d’éléments ou corps simples peuvent, en se combinant, former non-seulement tous les corps (composés répandus dans la nature, mais aussi cette innombrable quantité de produits divers dont la chimie a doté les arts et l’industrie.

§ 7. Acides, alcalis [bases), neutralisation, sels, — Certains corps ont la propriété de rougir la teinture de tour-

nesol, ils ont une saveur piquante qui rappelle le vinaigre : nous les appelons acides; tels sont : l’acide sulfurique (huile de vitriol), l’acide nitrique ou azotique (eau-forte); d’autres, au contraire, ramènent au bleu la teinture de tournesol rougie, tels sont : la potasse (pierre à cautère), la soude caustique; nous les appelons alcalis. Si nous mêlons avec précaution l’un de ces acides à l’un de ces alcalis, nous pouvons les neutraliser l’un par l’autre et arriver a faire une nouvelle substance qui peut ne pas rougir le tournesol bleu, ne pas ramener au bleu le tournesol rougi. Cette substance, résultat de la neutralisation de l’acide par l’alcali, est appelée sel; tels sont : le sulfate de soude (ou sel de Glauber, composé d’acide sulfurique et de soude) , le nitrate de potasse (ou sel de nitre, salpêtre, composé d’acide nitrique et de potasse).

L’expérience a démontré que certains corps qui ne rougissent pas le tournesol ont la propriété de s’unir aux alcalis; et que certains autres, qui n’ont pas la propriété de ramener au bleu le tournesol rougi, s’unissent néanmoins aux acides. On a réuni les premiers aux acides, les seconds aux alcalis; et, sans s’arrêter désormais au caractère tiré de l’action sur le tournesol, on ne s’est plus attaché qu’a la formation du sel. Dès lors, réservant le nom d’alcalis à la potasse, à la soude, à l’ammoniaque (cette dernière est l’alcali volatil), on a groupé avec les alcalis, sous le nom de hases, tous les corps qui s’unissent aux acides pour former des sels, et l’on a appelé acides tous les corps qui s’unissent aux bases également pour former des sels.

Par conséquent, un sel est un composé dont on peut retirer un acide ou une hase.

C’est ainsi que le sulfate de soude et le nitrate de potasse sont des sels. En effet, du sulfate de soude on peut

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retirer l’acide sulfurique et l’alcali soude; du nitrate de potasse, l’acide nitrique et l’alcali potasse.

§ 8. Poids proportionnels . Equwaleîils . — L’acide sulfurique, nous venons de le voir, peut être neutralisé par la potasse. L’expérience nous apprend que de

potasse neutralisent 5oo grammes d’acide sulfurique (ces deux corps supposés purs et sans eau).

Si a la potasse nous substituons la soude, la chaux, l’oxyde d’argent, ces bases neutraliseront également l’acide sulfurique; seulement alors il nous faudra, non plus 589^% 3o de chacune d’elles, mais des poids différents. Ainsi, au lieu de

ôSqS' jSo de potasse, nous devrons prendre

35o ,00 de cliaux ;

387 , 1 7 de soude ; i449jei d’oxyde d’argent.

Si à la place de l’acide sulfurique nous prenons de l’acide azotique pour arriver à la saturation de 589^% 3o de potasse, il nous faudra, non pas 5oo grammes d’acide azotique, poids sous lequel on a pris l’acide sulfurique, mais 675 grammes. Alors ces 675 grammes d’acide azotique qui peuvent être saturés par

5898% 3o de potasse,

le seront également par

gr

35o,oo de chaux ;

387 , 17 de soude ; i449>oi d’oxyde d’argent;

en un mot par ces mêmes poids des bases qui saturaient 5oo grammes d’acide sulfurique.

Au lieu d’acides sulfurique et azotique, si nous prenons^ l’acide acétique, nous obtiendrons un résultat semblable : pour 637^^,50, poids de cet acide, qui peut neutraliser

53ÿ^,3o de potasse, il nous faudra toujours

gr

35o ,oo de chaux ;

387 ,17 de soude;

1 449? 01 d’oxyde d’argent;

et nous constaterons avec ces mêmes bases la même neu- Iraîisation (1).

Que conclure de ces faits? C’est que les poids ci-dessus : 589^C3o dépotasse, 35o grammes de chaux, 387^*317 de soude, d’oxyde d’argent, peuvent être rem-

placés l’un par l’autre pour neutraliser ou 5oo grammes d’acide sulfurique, ou 675 grammes d’acide azotique, ou G37SC50 d’acide acétique, qu’ils valent autant l’un que l’autre, qu’ils sont éqiwalents .

On pourra également obtenir la neutralisation en prenant un poids quelconque des acides indiqués, pourvu que le poids de la base soit au poids de l’acide dans la même proportion que les poids précédents; la même remarque s’applique aux bases.

Ainsi, soient 35o grammes de chaux vive saturant 5oo grammes d’acide sullurique anhydre; si l’on veut savoir combien 100 grammes de chaux vive exigeraient d’acide sulfurique anhydre pour arriver a la saturation, il suffira de poser la proportion suivante :

35o:5oo : : 100: X ;

(1 j ('es nombres ne s’ri[)i)liqnent (}u’à des i)rodnits rigoureusement purs.

æ = 14^,85 (poids d’acide sulfurique qui salure loo grammes de chaux).

Si nous faisons l’analyse de la potasse, de la chaux, de la soude, de l’oxyde d’argent sous les poids indiqués plus haut, nous trouverons que

589,30 de potasse =4%^^^ potassium -h 100 d’oxygène;

35o,oo de chaux =2.50,00 de calcium h- 100 d’oxygène;

387 , 1 7 de soude = 287, 1 7 de sodium -h 1 00 d’oxygène;

i449îOi d’oxyde d’arg. = 1349,01 d’argent -hioo d’oxygène.

Nous remarquerons que le poids loo d’oxygène peut s’unir indifféremment à chacun de ces poids de potassium, calcium, sodium et argent, et nous en concluons que ces derniers sont proportionnels entre eux.

Nous aurions pu prendre, au lieu de potassium ou de sodium, ^etc., tout autre corps simple, et chercher, par l’analyse, sous quel poids il s’unit à loo d’oxygène. C’est ainsi qu’a été dressé le tahleau suivant, qui indique les poids proportionnels des divers corps ou leurs équivalents chimiques ( 1 ) :

(i) On a choisi l’oxygène pour point de comparaison. On aurait pu prendre un corps simple quelconque, le tableau n’en eût pas été moins exact; mais, comme l’avantage d’un jaareil tableau était de permettre aux chimistes de s’entendre entre eux , il a bien fallu se décider, et l’on a choisi l’oxygène comme étant le plus répandu, celui dont les combinaisons étaient les plus nombreuses et les mieux connues. Les chimistes anglais ont admis de préférence comme point de départ l’hydrogène, qui, de tous les corps , a l’équivalent le plus léger. Pour faire leur tableau il nous a suffi de diviser les équivalents de chaque corps simple par celui de l’hydrogène; si le chiffre résultant du calcul n’est [las encore un nombre entier, on passe outre aux décimales. Ce tableau des équivalents rapportés à l’hydrogène n’est pas encore adopté d’une manière générale dans l’enseignement; mais comme il présente l’avantage de donner des nombres plus petits, plus simples, plus faciles à calculer et à retenir, nous avons dû le mettre en regard de celui que nous avons adopté.

Tableau des corps simples, de leurs symboles et de leurs équivalents

chimiques.

SYM-

BOLES.