CORPS COMBINÉ

PRODriT».

Faite

et

SilbcnnsDU.

4 gr. de charbon ‘

Acide carbonique .

â»ee otyernc.

4 gr. diamant

Idem

»»cC oijeéne.

•>er oifitéiw.

4 gr. hydrogène

Kan

eree oiygtov.

4 gr. hydrogène

Acide chlorhydrique

•tre rhlorr.

4 gr. hydrog. protocarboné CW

Eau et acide carbonique. • . -. .

«tpc mjgint.

4 gr. hydrogène bicarboné C*H4

Idem ,

IW( oiTfène.

4 gr. éther sulfurique. . (C*H*0)

Idem .il

4 gr. éther formiqno. . (CWj'O*

Itef otjfcnc.

4 gr. éther acétiquo . . (C’H^H)4

4 gr. blanc do baleine (C^IF^O

avte oiyeèiM.

4 gr. alcool. .... (tfiri+IFO

•i*e oe; £»•!»«.

4 gr. soufre. ..... ....«,

iw jijj/n».

4 gr. phosphore

«tcc 0111*116.

4 gr. sulfure do carbone. . . CS

im oiystn*.

4 gr. essence de térébenthine . .

l'U oijfène.

4 gr. cyanogène

»«*e oivetar.

4 gr. huile d'olive

PM Oléine.

Fer. •

Êtain

Protoxyde d'étain

Antimoine

Zinc .

Cobalt

Nickel

Cuivre

Protoxyd/J do cuivre

Idem .

Idem

Idem. . . •

Idem . .

Acide* Atilfureux

Acide phospliorique ( Lavoisier).

Acides sulfureux et carbonique.

Kau et acide carbonique.

Oxydes.

pour

uu gramme

ces gaz. Lorsqu'ils se combinent, lorsqu’un litre d’oxygène (pesant 46,45) se combine avec deux litres d'hydrogène, il se dégage , d’après Dulong , une quantité de chaleur égale àT = ic 325 X 4,4o = 6,27 calories, chaleur qui correspond au nombre d’unités de chaleur communiquées h l'eau produite, h partir de zéro, et qui sera évaluée en travail en multipliant ce nombre j par 4 40.

Nous disposons maintenant d'éléments suffisants pour appliquer le principe de la permanence des forces et ; trouver l’expression du travail nécessaire ponr rompre : la cohésion atomique du composé.

En effet, représentons par AQ la quantité de travail j qui serait nécessaire pour séparer les atomes constituants de l’eau, ce que nous appellerons son équivalent mécanique; nous avons tous les tonnes de l'équation qn’il est pœeiblo d’établir entre les quantités de travail ou de chaleur pour obtenir son équivalent chimique (en prenant pour uuité lo poids d’un litre d’oxygène), pour exprimer In permanence do la chaleur qui existait avant la combinaison, plus oello engendrée lors que celle-ci s'est effectuée.

Les deux gaz élémentaires ramené* à l’état liquide par la réaction chimique, qui donne naissance h 1 eau,

•0+2 f II,

dégageront une quantité de chaleur égale h —

leur état gazeux avait produit l'cmmagasinemeut de cetto quantité de chalour. L’eau formée accusera la chaleur T, et la cohésion atomique aura dégagé, par suite dû travail produit par les iorees d’attraction, nécessairement égal ou travail AQ qui serait nécessaire

AQ

pour les séparer, une quantité de chaleur égale à

Il n’y aura donc permanence de chaleur que si on retrouve dans la quantité de chaleur dégagée, diminuée de celle provenant de la combinaison, une quantité égale à celle qu’eût produite la liquélaclion des gaz , c'est-àdire qn’on aura l’équation :

iO+2<H AQ

ou en quautitvs de travail :

tO + 2/H == TX 440 — AQ.

T comprenant U chaleur do liquéfaction de la vapeur d'eau formée, ainsi que celle dégagée par le refroidissement à zéro de la combinaison, k partir do la température produite lorsque la réaction a lieu.

Voyons quelle ferme prend cette équation dans le» divers cas qui peuvent su présenter.

Supposons d’abord que l’nn des corps élémentaires soit solide ; nous devrons tenir compte de la chaleur latcute de fusion de ce corps, en la faisant entrer dan» l’équation avec le signe — , puisque c’est la quantité de chaleur qu’il faut communiquer au corps pour l’amener à l’état liquide, quiesteelui considéré dan» la combinaison formée. De pins, le corps liquéfié n’ayant po» en général la température zéro, au-dessus et au-dessous de laquelle nou» mesurons les températures, il faudra softstruire de cette chaleur latente L le produit (G — c) N, N étant le nombre de degrés du point de fusion, C la chaleur spécifique du liquide provenant de la liquéfaction des corps, c celle du solide. On amènera le solide de zéro nu point de fusion, puis il sera liquéfié : on aura ainsi tenu compte do sa cohésion moléculaire ; enfin on ramènera fictivement le liquide h la température zéro, k laquelle on compare les phénomène».

Les mémos observations s’appliqueraient au composé, s’il était solide.

Supposons qu'au lieu d’être liquide le produit soit gazeux, il faudra Ajouter au travail correspondant k la chaleur dégagée le travail nécessaire pour liquéfier le gaz h la température zéro, faire la somme de la chaleur dégagée pendant la réaction, et de celle emmagasinée par le composé gazeux.

Ainsi la réaction qui produit I’acidc carhoniqud s'établira ainsi entre le» équivalent» des corps élémentaires pour obtenir l'équivalent du composé, en représentant par A«. carb. le travail qui serait nécessaire pour séparer les éléments d'un équivalent, et par L Car. lu chaleur latente de l’équivalent du carbone :

— (L Car. — (C c, N) < >0-4-2 f 0 = TXIW+ <Ac. cnrb. — Àc. carb.

Nous savons que le travail f Ac. carb. nécessaire pour liquéfier l’acide carbonique est 57 kilograminètres par litre.

L’équation do l'acide sulfureux serait do meme

— (L S— (C — c) N) X <40-f-2 tO =

T X <40 -f t Ac. suif. — Ac. suif.

Kn général ri: at rfc 6, représentant le travail positif ou négatif nécessaire pour liquéfier le» corps simples composants, T ln chaleur sensible dégagée par la combinaison, K l'équivalent mécanique du composé, ±ile travail nécessaire pour l’nmencr h l'état liquide, à zéro, on a l'équation générale :

=tadt6 = TX UO — Erfc*.

L’inspection seule do cctto équation permet de tirer plusieurs conséquences importantes.

Elle indique que la quantité de chaleur dégagée pour des état» peu différents des composés est, ou général, en raison de la nature de» éléments; qu'ainsi la combustion do l'hydrogène dégagera beaucoup plus de chaleur que celles du soufre et du carbone. De même tout étant k peu près semblable d'ailleurs, la chaleur dégagée est on général d'autant moindre que le travail propre au composé est plus grand ou inversemeut. Ainsi on sait, |mr expérience, quo la chaleur dégagée lors de la combinaison du charbon, par exemple, avec une molécule d'oxygène, est plu» grande pour la seconde que pour la ■première. L'équation indique comme conséquence que le socond composé doit être lo plu» aisément liquéfiablo (la valeur de e être moindre) ; ce qui est bien vérifié pour l'acide carbonique et l'oxyde de carbono, etc., fait!* peu compréhensibles pour les chinmtcK qui ne tiennent compte que de l’état pby si que de» élément».

Pour le* mélanges de liquide», l'équation devenant 0 =s T X <40 — K donne l'équivalent mécanique du mélange, do l’hydrate formé si un des liquide» e»t de l’eau. Ainsi l'obscrvatiou de la chaleur dégagée f-ir l'acide sulfurique monobydraté dans l’eau donne 0e, 06 4 pour < gramme, avec un équivalent d’enu, soit, pour 5 gramme», 0,U6i x <40 X 5 = 45 kilogra mm êtres pour un équivalent, l'nnité étant < gramme d'oxygène, sans qu’il y ait à tenir compte, comme on l’a tenté laborieusement, des effets physiques do contraction ou do dilatation des liquides, qui ne changent qn’cn raison do la variation notaldo des dilatation» des liquide» dont le point de solidification est différent, pour atteindre une même température.

Pour les gnz dissous, l'équation donne *G=s T X 140 — E, d’où la voleur de E peut être déduite.

Ainsi pour le gaz sulfureux j-rn = 0,094 pour <*.

par expérience on a trouvé T == 0,1204, d’oà E égale pour 4 gramme», ou un équivalent = <8k*, 40.

Pour les solides, il y a nécessairement, lors de la manipulation, addition d'une quantité do chaleur importante qui resto incorporée eu grande partie dans lo composé le plus souvent, ce qui ne permet pas de rien prévoir d’une manière générale. Ainsi le sulfure de carbone, produit par une réaction entre deux corps solide* k la température ordinaire, est obtenu k l'aida d’une quantité de chaleur considérable qui porto le soufre en vapeur sur le charbon incandescent. Il en résulte un produit liquide, et en appelant T la quantité de chaleur ajoutée pour effectuer la combinaison, T’ celle qui persiste dan» le composé, formé k l’état de vapeur, on peut établir entre les corps ramené» k l’étal liquide, h zéro, l’équation :

T X <40 — (LS — CC — c) Nj <40 —

(LCar. — (C — c) N*) <40 = T’ X <40 — SC;

Une expérience directe de MM. Favre et Silbcrmann, et »e rapportant au sulfure do carbone, montre bien l’influence des termos qui so rapportent aux chaleurs de fusion des corps solidbs, qui, pour le charbon notamment, doit être très-grande.

Ce» savants, en calculant la chaleur qui devrait être dégagée p«r la combustion du soufre et du carbone pri» k l’état solide, ont appliqué ce» chiffre» A la détermina-* ti on do la chaleur que devait produire lo sulfure de carbone en raison de sa composition.

Il» ont ainsi trouvé pour la combustion de» élément», pour < gramme do sulfure :

Total 3, < ib

La combustion directe du Bulfuro de carbone a produit 3, 400

Soit en plue 0, 2o4

C'est-à-dire que bien qu'il so produise une consommation de chaleur par la destruction de la cohésion atomique du sulfuro de carbono, comrao nous allone l’expliquer ci-nprè», la quantité négative qui correspond à la chaicnr do fusion de» corps solides dans la combustion de* éléments séparés est plus grande. Ce» corps étant à l'état liquide dans le Sulfure de carbone, la chaleur nécessaire pour les amener à l’état liquide, k zéro, ost donc égale à cello qui correspond à la décomposition du sulfure de carbone (genre d’effet que ■ou* allons étudier dan» le chapitre suivant), plu» l'excédant indiqué par la différence trouvée ci-dc4*ua.

Au point de vue do la combustion des corps simples, ce qui précède forme une théorie complète do la production de ln chaleur, on supposant déterminé» lo» équivalents mécaniques de» curjx;, ou inversement,

484 PRODUCTION DE LA CHALEUR. • PRODUCTION DE LA Cil A LEUR.

dont» le moyen, une foi» déterminés *les autres tenue» de» équation* pur de» expérience* de phytique, do trouver le» équivalent» mécanique* de» corps, et par «tuile «ii? constituer ln mécanique chimique. Suivons doue ectte nouvelle voie, et le» résultat» auxquels nous arriverons résoudront toujours en roêro»? temps le» question» relative» ii la production do la ebnlcfur, puis» que -c’est en réalité nne seule et même théorie, nii.vmoxa itaroi: conra composas.

I-cs réaction» entre corps composés di fieront de celles que nous x citons d'étudier pnr lu nnturo complexe des atonies de» corps entre lesquels clics so produisent. L’effet do la cohésion qui constitue ceux-ci par la réunion d'atomes simple* o*t de faire que leur décomposition, qui prccôdo la formation du nouveau composé1. entrât ne une consommation de chalour correspondante à la quantité de travail mécanique nécessaire pour effectuer la désunion moléculaire.

Ce*t la conséquence forcée do Papalyse précédente do la cotubinaiBou des corps simples.

De même qu'il faut souvent une certaine quantité do chaleur additionnelle pour fuira naître de» combinaisons, pour rompre les cohésions moléculaires de corps solides- et p-rnietire le libre mouvement des atome* qui doivent entrer ch combinaison , do même il faut, en général, l'emploi d’une quantité suffisante do chalour polir rompre les cohésions entre atome» dissemblables, pour leur rendre leur mobilité. Autrement, lo plu ; souvent, toute réaction est impossible.

Kn effet, si l'on doit dire que les composés prennent nai&snnco dans une réaction chimique en raison des propriétés des élément* simples qui se trouvent en contact, il fiiut toutefois poser cette restriction :.que ces élément» puissent se mouvoir librement, soient en état de produiro le travail qui appartient à leur nature propre ; co qui n'est pa* possible, en général, sans addition do chaleur étrangère, & cause de la chaleur antérieurement dissipé», lorsque se sont effectuée» les combinaison* «pii ont produit les corps rais en présence.

Ainsi, si l'eau -fuit partie des éléments qui devront .servir à un© .nouvelle combinaison, on étant d’abord décomposée, on devra faire entrer dans l'équation qui permettra do calcnlor lu quantité de chaleur dégagée, non pas le traxail i f II -f- 1 0 nécessaire pour liquéfier les éléments de l’eau, ni celui T qui répond h la

chaleur qui a été dégagée; mais A (J représentant lo travail nécessaire pour Béparcr los éléments de Peau ou A Q

la chaleur équivulotito qui le produit, ou cnfttvson

ÀÏÏ — lO — 2iH m , ,

e.\pres*ion * — h T expression do la

quantité nécessaire pour reconstituer l'oxygène et l’Ly drogfcne libres à l'état liquide, pour que l’cuu abandonne en liberté le» éléments qui lui ont donné nais-

I>o même pour lo snlfurc do carbone, lo travail §C correspondant ,h la rupturo «le ln cohésion atomique de\T» fttro déduit do l'équation donnée précédemment.

Pnr de semblable» substitutions, on pourra, sans négliger aucune quantité «lo chaleur, établir l’équation quf donnera celle qui répond h une nouvelle combinaison précédée de décompositions, dans laquelle n'entreront, avec l'équivalent mécanique do cette combinaison, que des quantité* connue* ou qui appartiennent aux corps simple».

La forme générale de l'équation dans Laquelle pourront être introduite* cc* valeur» équivalentes est d'ailleurs la même que celle établie, pour les corps simples, dans le cas «lo combinaisons d:*o« lesquelles entrent des élément» solide*, la cohésion de» atome/ des corps composés remplaçant céllfc des corps solides.

Soient A et R , les équivalents mécaniques de*, corps composé* entre lesquel» la réaçtidn a lieu, dont la «lécompoMtlon exige do* quantité» de travail représentées par — A, — H, a, 6, les quantités de travail néceaeMBt pour les amener h l’état liquide, à la température zéro, — A a, — U±6, représenteront le» quantité do travail qui seront consommée» lorsque les éléments outreront dan» une nouvelle combinaison ( a, -f- h se rapportant il l’état gâteux diminueront ces quantités). Si :fc T représente la chalour dégagée ou absorbée par la nouvelle réaction, K l'équivalent mécanique du composé dégageant une quantité «le chaleur en raison do *a grandeur, ±: e la quant il«* de traxail nécessaire pour Amener à l'élut liquide, à zéro, on aura l'équutiou t — A ztra — B dt b — T X 140 — K rt e.

La quantité1 T (si lu r«L*ictiou peut avoir lieu sans chaleur étrangère] est toujonr* positive, de signe contraire avec K, puisque lu chaleur dégagé»1 du fait de la cohésion atomique est comprise dans ta chaleur totalo dégagée, A et li sont de signes contraire* avec K (du même côté du higne =), pui*qoe les cohésion* atomiques A et B consomment do )n chaleur, sont détruite», quand L dégage «le la chaleur en prenant nai-sanec.

L'équation fondamentale ci-dessu* permet d'établir, h l'aide d'une exp«lricncc calorimétrique, l'équivalent mécaniquo d’un corps produit pnr une réaction entre corps «lont le* équivalents sont ronnwt ; le» quantité* a, br f . répnndnnt h l'état physique de» corps, étant également déterminée» par expérience.

Lorsque l'équivalent du corps aura été obtenu au moyen d’antre» réactions, l’équation donnera la mesure de la chaleur dégagée, en un mot, pourra servir k calculer un terme quelconque île l'équation, difficile a obtenir directement. Suivant les eus, I© travail do liquéfaction d'un gaz ou ht chaleur Intente d'nn solide sera l'inconnue qu’elle permettra de déterminer. Renfermant tous les élément* qui sont propres à un eorp->, qui ré- • pondent h *a nature intime, elle fournit les relations qui ■ existent entre les phénomène» moléculaire» eUes effet* calorifiques ; elle permet par suite de déterminer un ter me inconnu quand loe autres sont connu».

J’ai supposé plus haut que los molécules complexes des élément» >e décomposaient pour former le composé nouveau. Souvent il n'en est pn» ainsi, dans la formation des sels, *jmr exemple. On doit raisonner alors comme dans le premier cas, et l’équation ci-des«,uâ se réduit k. t

rtrarhb = T X <40 — ESfcf déjà donnée précédemment.

KICM.XKQt'KH RTO I.F.S ^QülVALCXT* MKi'AMQt'1'.H l>tS

cours himi i.i s et dm •cours coMro*K».

L'équivalent mécanique d’un corps composé étant défini : la quuutité do travail mécanique nécessaire pour détruire la cohésion qui réunit ses atome*, comment peut-on définir l'équivalent méciuiiquo d’un corps .'impie? C'est la fraction do l'équivalent mécanique du composé qui provient de chacun du» élément».

Ainsi, si nous considérons les combiimi*ons (équivalent à équivalent) de l'oxygène avocdivorscorp» simple», «i, 0, c... (tou* ramenés ù une mémo temjH'iatnre et à l’état liquide) ; les équivalent* do ce* compote» étant A, 1», O étant l'équivalent mécanique de l'oxygène x, 6, *f- .., ceux des corps simples a, Z», c..., si l'on posé : O 4- * ='A,0-f-€ — B,(j-f-7 — C..., on doit pouvoir déduire d'nn nombre suffisant de *cm btnhle» «'quation* les valeurs des équivalents mécaniques des corps simples dont la somme donnerait l’équi • valent mécanique du composé, comme cela a lieu pour les équivalent* chimiques.

MaUTéqnivalent du corps simple, la partie du travail mécanique nécessaire pour détruire le composé qui appartient à chaque élément dans les qgnihitiai- •ons est-elle constante? Analysons, en nous limitant aux combinaisons parfaitement normales (nous examinerons "ci-après celle» qui ne «ont pas dans ce ca»), comment les choses so passent lors d'une combinaison.

Considérons deux molécules, M, w», de itmw différente qui ©e combinent et qni possèdent des forces d'attraction différente» entre elles (quelle qu'en soit la cause ou la nature), dont les valeurs moyennes sont F, f. La molécule de musso M attirera chaque élément de colla de massa m avec une puissance f M (toute molécule matérielle supportant do la même manière une attraction, comme le prouve l'égalité d'action de la pesanteur sur tous les corps qui ne dépend que de leur masse i , et la molécule entière avec la force f ATm. Également la seconde agit sur In première avec une force égale h F m M Le travail do combinaison, géuératonr de chaleur, de forces vives, consiste dans Io travail de cas forcer, agissant également sur chaque molécule le long d’un certain chemin , c'est-à-dire est égal à f M mg -J- F m M g'.

Le travail dû au corps dont la molécule ost M, agissant sûr l'uuité do masse, ce que nous appellerons son équivalant mécanique est f My, et celu^ cojqppondant à la seconde est F 019’; la Bomuic ci-dessus représentant l'équivalent mécanique du composé égale donc la somme des éqnivalents mécaniques de» deux corps élémentaire*. respectivement multipliés par In ma»*) de la molécule avec laquelle chacun se combine, les chemins réellement parcourus étant proportionnels k l'inertie des masses résistantes.

La mn$*c de l'équivalent de l'oxygèno étant pTise pour unité, on ne devra donc pas écrire, comme nous l'avons indiqué, 0 + » = At O-fSsB, mais bien

0 p -+- x = A, Op’ -f- £ = B..., p, p' étant les masses des équivalent» chimiques des corps a, b...

Le» équivalents chimiques de» corps étant connus, on oliticndra donc aisément le produit «le l'équivalent mécanique d’un corps simple multiplié par la masse de l’équivalent chimique du corps auqncl il sc combine, en opérant comme nous 'venons de le dite. Ce sont ces produits que nous confondrons ici volontairement avec le» équivalents mécaniques des élément» dont il est aisé do le* «iéduire, sans qu'il puisse résulter d’erreurs pour les déduction» que nous avons il tirer de cette manière d’analyser les équivalent* mécaniques des composé*.

Composée normaux. — Nous poserons, par exemple, pour la combinaison do l'eau-:

remplaçant At} par la valeur déterminée pins haut TX 4 40 — tO 2 f H, H vient :

Ô4.iO + 2H + 2»HaIXU0

et en général pour deux corps simple» dont le» équivalents tuécatiique» sont A et B, et qui forment par leur combinaison un corps dont l'équivalent mécanique «j-t E, en dégageant la chaleur T, on peut poser ;

A =fc o 4- B ±. b = T X UO ±:e a, b, t étant de* quantités analogues à tO, eu quelque sorte les équivalents physique* «le» corps.

Do semblable» équations je vérifieront pour lo» combinaison* régulière», normale».

■ ('omftosrt annrmauj. — Dans beaucoup de combinaisons, tantôt la cohésion moléculaire n'atteint pas le degré qu’elle pourrait atteindra, tantôt il se forme de* cos liésions accessoire* entre les molécule» similaires. Tout se pas*©, relativement h la chaleur dégagée par In combinaison : dan» le premier cas, comme si «le lu chaleur restait emprisonnée dans le rnmposé obtenu,

1 chu i veinent (tu compté normal avec lequel ou Ica

confond ; dans le second , comme ai l'effet inverse avait lien. Non» donnerons d'abord un exemple du •toond cas. .

i “ Par manqué de chaleur. — En cherchant le» quantité» de chaleur dégagée», lor* de leur combustion, p«r le» carbnre» d'hydrogène dont la composition rentre dans la formule générale H** 0*% et dont les état» physiques sont à peu près semblable*, MM. Favre et Sübennann ont tronvé les résultats suivant» ;

Amylènc (C10 H'*) — II, <91

l’araniylènc (U10 H-*’, — 1 1,:t03

Carbure bomllant M 80°. (C*J H"! ll.îfif

Uetène (C» II**) — 44,055

Mttamylèno (C40 II40) — 40,918

Ce* nombre» conduisent h cette loi : chaque fuis que les éléments dn carbure type (C* H *) entrent une fois de plus, dans la constitution d’un nouveau carbure isomère, la chaleur de combustion diminue de 0C,0378.

Ce remarquable résultat signifie évidemment qn’à mesure que la combinaison est plus éloignée du tvpè lo plus simple, auquel elle w: réduit par l’action d'une température élevée, lorsqu© l’on détruit ce qui constitue cep corps, c*e5t-:i -dire leur création particulière par l'action lente de» force» d'affinité agissant «Inn* le* délicats appareils organiques, do telle sorte que les atomes composés «c sont non-seulement formés, mai» encore >oudés ensemble, groupé» en molécule», on coii.-omitae un travail pin* grand que celui qui existerait sans'cette rau*o. La différence est la quantité de la chaleur nécessaire pour rompre In cohésion «le ce groupement, C'e-t cette quantité de chnleurVjui no se retrouve pu* lorsque la combustion «le- «'dément* en cause la séparation, et qui produit la différence reconnue ici, qui équivaut ii une diminution do chaleur relativement an corps considéré comme formé «l’atome-» non groupé» en niobV-ule», et est mesurée par la «lifférence entre l’équivalent niées1nique réel qui augmente d'une «pmntité mesurée par la diminution de chaleur, el celui obtenu par la somme des équivalent» mécanique* des élément*. En réalité, il n’y a pas ici décomposé anormal, ranincohésion physique dans le groupe moléculaire, correspondant à une quan-, tité de chaleur Intente absorbée lor» «le la décomposition, en su» du phénomène chimique de combinaison.

2* Pur ejert de rhaleur. — Dans ce «m», dans lo* combinaisons qni forment une classe de corps probablement très-nombreux , comprcnarit surtout des corps qui prennent naissance comme accessoires d'autre* réactions, c’est l’effet Inverso du précédent qui e*t produit, et leur combustion parait «légnger plu» de chaleur que celle qui répondrait aux équivalents mécaniques de leur» élément*. C’est ce que montre nota tu ment la Série de* acides grau, «font )n combustion dégage plu» de chaleur, pour un même poids, que les corps plus stable» dont 1h composition est représentée par une formule semblable.

On peut «le tout point comparer ce.» composés entre molécnles différente* nu soufre mou formé par «le* molécule* semblable» que la force d'attraction n’a pas amené à l’état solide, lorsque le chemin g n'a pa» élu complètement parcouru. Comme dans ce cas oh lu cohésion entre molécules similaires étant incomplète relativement ii celle des molécule» «lu *onfra dnr. le corps ne peut passer k cet état sans dégager do la chaleur latente, «ïomm«s dnn* tout pa*»ago de l’état liquide à l’état solide: «le même, dan» le cou actuel, relativement à nu composé ayant le» même* élément* et supposé solide, il doit être considéré comme renfermant de la chaleur latente emmagasinée; ce qui revient au mémo que do dire plu» exactement que de la chaleur «J dégagera lorsque le corps passera réellement h l’état solide» Une analyse attentive conduit doue h considérer cet ordre" do phénomènes comme résiliant «le la nature

PRODUCTION DK LA CIIAIJCUR.

liquide de lu molécule complexe formée par les atomes élémentaire», car r'eat a cela qno revient nncmmugHsincmrnt suffi -ant «le chaleur, et à en chercher la cause dan* les obstacloa qui empêchent les forces «l'attraction «le produire complètement leur effet. Noua avons vu, et» parlant des décomposition# qui accompagnent les réactions entre corps composés, qu’il faut toujours une qojuitité déterminée «le chaleur pour que les atomes qui sortent d’uno combinaison retronveut leur mobilité. Lors donc que cette condition n’est pas satisfaite, la coitihîaaisou ne peut être régu h ère.

Nous avons admis jusqu’ici que les atomes élémentaire» d'une molécule chimique composée constituaient pur leur réunion un petit corps solide, et il est bien clair qu'il doit en être presque toujours ainsi, puisque le composé ne prend ordinairement naissance que parce que les atomes libre* do se combiner se trouvent eu présence et sont susceptibles d'obéir aux forces «l’attraction, liberté qui conduit à la ponction d'une cohésion atomique.

Nfli» de même que les molécules de même nature ne constituent pas seulement des corps solides, malgré l'existence des forces d’attraction ; que par l'action de Ja chaleur les corps solides passent à l'état liquide, puis à l’état gazeux, les mêmes phénomènes sc produisent nécessairement sur les atomes qui constituent la molécule ebiiuhjite lorsqu'on élève inflapneotU température. On 6ait, eu effet, que la chaleur est le moyen pur excellence pour décomposer les molécules complexes, et nu moment où la séparation des atomes élé mentaires a’cffectuo, ils sont les uns par rapport aux mitre A- exactement dans le môme état que les moléculos similaires d’on gar. entra ellés; et auparavant elles out pn*«é par l’état liquide qui a une certnine stabilité. L'action «le la chaleur ou le non-dégagement de celle qui oût dû se manifester conduisent au même résultat.

II n’y a donc aucuno difficulté h admettre des corps composés dont les moléculos, au moins h une certaine température, sont liquides; qui peuvent par suite être désunie» avec une extrême facilité. Cette liquidité correspond d'ailleurs à une quantité do chaleur consi déraille ; c'est, relativement au cas d’une combinaison atomique solide supposée exister, une véritable quantité «le chaleur latente do fusion qui est emmagasinée et qni fournil la raison et la mesura des phénomènes observé».

Cherajiona comment on pourrait déterminer cette quantité de clialeur, ou, «*e qui est la même chose, la différence entre l’équivalent mécanique réel du protoxyde d'azote, par exemple, et celui résultant de la somme des équivalents mécaniques des élémcuts représentés par O A s. La formation «le ce composé normal serait représenté* par la formule suivante (en volume»):

tO + 2 1 A s = 2 T XJM— 2 ÔÂT-t- * I O A s.

En réalité, nu lieu de O A s, l’équivalent mécanique du protoxyde d’azote est E as Ci À* — T’ X 440, T’ étant iino quantité de chaleur latente incorporée, et l'équation devient :

fO-hîtAs=»2(T— T’)UO-2E-h«fOAs.

T — T*, sera la chaleur observée, qiti permettra do déterminer T’, T étant déterminé théoriquement pur la première équation.

Un raisonnent de même pour l'eau oxygénée ; et, dans ce cas, l'instabilité du compo»é, qui no peut subsister qu’à hnsse température, lu grandeur de lu chaleur observée lors de la décomposition ( 4*34îl par gramme d'oxygène), et le dégagement d’un gaz aussi ►table que T oxygène, indiquent bien que de grand» changement» dans los états tnolécnlairw» peuvent seuls fournir l'explication de ce curieux phénomène.

Conséquences de c* lit distinction. — Lorsque Ton connaîtra les équivalents mécaniques des principaux corps,

on voit que dans tous les cas analogues aux précédents on tirera la valeur dos quantités T’ d'équations semblable# à Ig précédente, ou, si l’on aime mieux, la «lifférence entra le» équivalents mécanique» théoriques et ceux qui appartiennent à ces composé^ Ces quantités, leur grandeur et leur sens positif ou négatif, Viendront rendre raison, donner la mesure de phénomènes tout h fait mystérieux dan» l’état actuel de la science. On pourra enfin analyser le» questions «le groupement», atomiques, d’états de cohésion particulier», d'isomérie, etc., ot porter la lnmière dons les parties les plus obscures, aujourd'hui, de la chimie'.

Ces grand# résultats et tant d’autres que procurera la comparaison des qualité» de# corps avec le» quantités de travail mécanique qui le» expliquent , seront obtenus en mesurant le# effet» calorifique» que les chimistes négligent systématiquement aujourd’hui. Les plut éminent» d’entre eux sentent bien que <jfe* effets 6ont en rapp«>rt avec lo« force* en jeu st peitvent soûl# conduire à leur mesura; mai» on ne savait pas établir ce rapport «g l’inutilité de» effort» tentés jusqu’ici avait fait renoncer h co genre «le recherches le# savants peu nombreux qui avaient pu en entrevoir l’importance extrême.

On »e rapprochera ainsi du but assigné 4 la chimie par tavoisier, trop oublié de nos jours, en complétant le» moyens doMrtcsure, c'est-à-dire ce qui peut constituer la sdence véritable, permettant de prévoir et «réévaluer. Après avoir énuméré les forces qui inter viennent dans le# combinaisons (et en premier lion la chaleur), il ajoute : • Connaîtra l’énergie do toutes ces forces, parvenir à leur donner une valeur numériciue, le» calculer, est le but que doit sc propo»«*r la chimie : cHc y marche à pas lent», mai» il n'est pas impossible qu’elle y parvienne. »

Je ne m'étendrai pas davantage sur ces résultats. En cherchant à trop devancer les expérience», je craindrais de donner un caractère hypothétique à cotte exposition de principes certains, destiné# à servir de point do départ à des recherche# fécondes en découverte» de toute nature.

Équivalents de divers ordres. Lu détermination des équivalente mécaniques nu moyen de» réacticfo* entre molécule» complexes qui ne se décomposent pas, qui agissent comme corps «impie» (la séparation d’un acide ot d’uno baso formant un sel, par exemplo^cotûUiil à d'autre» valeurs que celles obtenue# en le* considérant comme le résultat de la combinaison do leurs éléments simples. 11 en résulte des équivalent» üo second ordre. Ainsi, l'équivalent mécanique do l'acide sulfurique 5*0* considéré comme formé de soufra et d’oxygène sera différent do l’équivalent S0J, représentant l'acide sulfurique d'un sel. Celaost parfaitement conforme aux fait», et il est certain que le travail de» foret» d’affinité nécessaire pour constituer certain# corps neutre# est très-différent à une môme température de celui que oe* corp# peuvent produire en entrant dans d’autre» combinaison». M. Dutna» cite dan» sa Philosophie chimique la différence «les forces qu’il fadt mettre en jeu pour dé«?oropo»cr «le» silicates ou pour isoler le silicium. Le# exemple» pourraient être multipliés à l'infini.

Cos deux ordres d'équivalents, loin d'obscurcir la science, procureront d’importantes lumières sur le» ph«Inotnènc» do combinaison. Les résultat» calorifiques de leur étude indiqueront l'équivalent qui devra être employé, c’est-à-dire s’il y a ou non décomposition dos. éléments, et permettront de répondre à la question la plus ardue peut-être do lu chimie aujourd’hui.

DE LA DICTER Ml NATION DES ÉQUIVALENT* MECANIQUE* I>K* COUP*.

Il résulte de co qui précède que si l'on p«*»é«1nil toute.» le# données qui se rapportent à la nature pliy-

aiquo des corps, on aurait aussitôt, par do simple* déterminations calorimétriques, loa équivalents niécaui ques d'abord de» combinaisons binaires des corps sirôplca, puis, do proche en proche, do» corps ctmiplexo» produits par les réactions les plus compliquées.

Ce résultat immense, dont les conséquence pour le» pTOgrèV de la chimie sont incalculables, semble donc (aciJe à obtenir aujourd'hui.

Malheureusement, dons l'état actnel de la science, les donnée» fondamentales pour le cas le plus important, pour déterminer la cohésion des composés produits par la combustion, nous font défaut. Nous possédons bien {et pour ce seul cas) le premier élément de la solution, la belle série de recherches dans laquelle Dulonff a déterminé la chaleur dégagée par la combustion dans l'air des principaux combustibles, mais il ne permet pas d'utiliser l’équation correspondante à chaque cas qni renferme, avec l'inconnue à déterminer, l'équivalent mécanique du composé, une autre inconnuo dont la valeur est considérable, le travail nécessaire pour la liquéfaction de l’oxygène, que M. Faraday a soumis inutilement à un froid de — 410* combiné avec une pression de 27 atmosphères.

Avant de discuter comment cette difficulté peut être tournée et aussi quelles conséquences peuvent être déjà déduites des nombreuses expériences do MM. Favre et Silbermann sur le môme sujet, on voit que la détermination des équivalents mécaniques peut être obtenuo dès fi présent dans tous les cas ou l'équation se rapporto soit à des gaz qu’on sait liquéfier, l'acide carbonique, le gaz sulfureux, l'ammoniaque, etc., soit h des liquides, soit à des solides dont la chaleur latente est connue ou facile U obtenir.

Lo nombre des déterminations possibles dès aujourd'hui estdouc très-grand et exigera le labeur de bien des savants ; nul donte qu’il n'en sorte une connaissance de lois secondaires qui permettront de fonder dos analogies, de prévoir des résultats, enfin do trouver do» voies indirectes qui conduiront aux valeurs des éléments physiques qui manquent cneoro.

Quand on réfléchit h In route h suivre pour arriver au but, il semble que, au lieu d'opérer comme nous l'avons supposé, il y aurait avantage & détruire, surtout à l'aide de l’électricité, les eohésions qui existent entro les atomes des corps composés.

Mais il est facile de voir qu'en dirigeant les recherches dan» cotte voie, il n'en résulterait qu’un nouveau moyen d’expérimentation qui peut toutefois être sou Vent très précieux, pour déterminer ce qui est obtenu lorsqu'on mesure la quantité de chaleur qui se dégage d'uno combinaison , lorsqu’elle peut être produite directement.

Eu effet, le» doux forces qui peuvent être employées pour détrniro les corps composé» sont la chaleur ou l’éicetricité, dont les effets »ont différents, mai» soumis, cela est incontestable aujourd'hui, k la loi d'équivalence. Le principe de la permanence des forces le rend logiquement nécessaire, et lo progrès «le l’expérimentation, la meilleure définition des unités comparable», permet do l’établir d'ono manière plus certaine chaque jour.

Considérons une décomposition quelconque produite par un do ces agents. Kilo exigera la consommation d'une quantité d'électricité ou a une quantité de chaleur propre fi rotnpro les cohésions. Or, quelle sera cette quantité ? Evidemment une quantité égale on infiniment peu supérieure à celle qui s'est dégogéo lors de la combinaison. Ainsi l'équation de la production do l'eau étant t .

AQ sa T x 4 40 — tO —

évidemment l'électricité correspondant à la chaleur T, ou cotte chaleur même, rendra seule la combinaison

complètement instable, produira l’état d'équilibre, et le moindre excédant fera dégager de l'oxygène et de l'hydrogène libre».

En d'autres ternies, la détermination que l'on obtiendra en mesurant la chaleur ou l'électricité équivalente qui produisent la décomposition, sera précisément colle qni se dégage lorsque la combinaison est produite. Cest une seconde voie ouverte aux expérimentateur» pour obtenir une mémo détermination, fort utile dons beaucoup de cas, mais ce n'est pas une ressource pour obtenir un nouvel élément de la question.

En résumé, on no connaît pas et il n'est pas indispensable (bien que toutefois cela puisse être utile sans fournir de résultats différent») d'employer d'autres méthode* qvio les procédés calorijnétriqnes connus pour mesurer les quantités do chaleur dégagea» dan» les réactions chimiques, et en déduire, pour un très-grand nombre de cas, la détermination des équivalents mécaniques, c’est à-diro amener la chimie à uno constitution définitive.

Ceux-ci obtenus pour tous les cas, la théorie de la production de ,1a chaleur par action chimique sera complète, et dans chaque cas, une équation permettra do déterminer la quautité de chaleur dégagée ou absorbée.

Expérience» faite». — Les beaux mémoires do MM. Favre et Silbermann, auxquels noua avons déjà beaucoup emprunté, fournissent des éléments qui permettent de considérer déjà un certain nombre d'équivalent» comme obtenus avec assez de précision.

Examinons d'ahord le cas le pins simple, celui de la combinaison de boue» puissantes , la potasse et la soude, par exemple. Le travail en jeu pour produire ccs combinaison» étant bien moindre que celui cn|>ab!o de décomposer les composé» binaire» qui on font partie (c’est là l'explication de la loi de dualisme qni supplique si souvent en chimie), on ne saurait douter que ccs combinaisons no soient binaires, ne soient formées par l'acide et la base, sans décomposition aucune, se comportant exactement comme des corps simples.

MM. Favre et Silbermann ont trouvé, pour la combinaison de 4 équivalent de potasse ou de soude avec 4 équivalent des ncide6 ci-après, l’unité d’équivalent étant 4* d’hydrogène, les quantités do chaleur suivantes :