AFFIMTÉ. — SES CARACTÈRES. — CIRCONSTAXCES QUI LA MODIFIENT

14. Affinité. — Nous avons défini l’affinité : la force qui réunit dans les corps composés les molécules dissemblables ; nous allons successivement examiner les conditions dans lesquelles cetle force agit, les phénomènes qui accompagnent sa manifestation et les circonstances principales qui la modifient.

15. Ei’affinité ne s^exerce qu’au contact. — Nous voyons bien rarement deux corps solides se combiner entre eux; le contact de leurs molécules, si parfait qu’il nous paraisse, est toujours insuffisant; mais si l’un des corps est liquide, la combinaison peut avoir lieu. Ainsi le soufre et le cuivre solides sont sans action l’un sur l’aulre; mais, si l’on chauffe dans un matras de verre à fond plat un mélange inlime de 2 parties de cuivre en planures et de 1 partie de soufre en fleur, le soufre fond et bientôt la matière mélangée devient incandescente dans toute sa masse.

NOTIONS PRÉLIMINAIRES

Après la réaction, il semble que le soufre et le cuivre aient disparu, mais ils sont remplacés par une substance noire qui les contient tous les deux. La combinaison s’effectue encore plus facilement entre deux corps liquides ; on le conçoit sans peine, puisque l’affinité n’a pas h vaincre dans ce cas la cohésion des molécules. Ün peut mettre en évidence la nécessité du contact dans l’acte de la combinaison, en plongeant dans une dissolution de baryte, contenue dans un verre à pied, une baguette imprégnée d’acide sulfurique; dès que le contact des deux corps a lieu, on voit à l’instant même le liquide se troubler; il s’y produit en effet une poussière ténue, qu’on appelle ordinairement précipité, qui est formée parla combinaison de l’acide sulfurique et de la baiyte. Mais, si petite que soit la distance de l’extrémité de la baguette et de la surface de la dissolution de baryte, celle-ci conserve sa transparence.

Deux corps à l’état gazeux peuvent aussi se combiner; mais il faut alors que la force répulsive qui tient à distance les molécules des gaz soit détruite par l’affinité. De là un obstacle à l’action de cette force; c’est ce qui explique pourquoi une chaleur intense, en faisant passer les corps à l’état gazeux, détruit, en général, la combinaison (21). Des divers états que peut affecter la matière, l’état liquide est donc le plus favorable à la manifestation de l’affinité.

16. Quand deux corps se combinent^ il y a, en g'énéral, désagrément de chaleur, de lumière et d’électricité. — L’cxpériencc dc la Combinaison du soufre et du cuivre (15) met en évidence le dégagement de chaleur et de lumière qui se produit au moment de l’union des corps; on peut encore en donner beaucoup d’autres preuves ; il nous suffira de faire remarquer que l’acte de la combustion des divers charbons ou du bois dans nos foyers, à l’aide duquel nous produisons la chaleur, utilisée par l’homme de tant de manières différentes, est le résultat de la combinaison du carbone contenu dans ces matières, avec l’un des éléments de l’air, l’oxygène, dont le nom et la propriété principale ont déjà été indiqués plus haut (2).

Le phénomène de la combustion de l’huile ou du gaz est également un phénomène de combinaison; c’est à lui que nous devons la lumière qui nous éclaire pendant la nuit. Les piles électriques sont, comme on le sait, des sources puissantes d’électricité; elles doivent également leur action aux phénomènes chimiques qui se produisent dans leur intérieur.

Li’affinité s’exerce de préférence entre les corps les plus «Ussem-

blabies. — Nous jugeons de l’énergie de l’affinité qui réunit deux corps par l’intensité des phénomènes calorifiques et lumineux ou électriques qui accompagnent leur union; si maintenant nous mettons les corps en contact dans des conditions telles qu’ils puissent réagir, nous verrons que leur combinaison dégage d’autant plus de chaleur, par exemple,

NOTIONS PRÉLIMINAIRES

que leurs propriétés seront plus différentes. Le cuivre et l’argent peuvent être fondus ensemble sans qu’il en résulte à aucun moment un dégagement de chaleur sensible; le soufre, essentiellement diflerent par toutes ses propriétés des métaux, se combine avec eux, ainsi que nous l’avons déjà vu, en produisant beaucoup de chaleur et de lumière.

18. Le composé a ordinairement des propriétés bien différentes de celles des composants. — La rouille ne possède évidemment aucune des propriétés caractéristiques du fer, de l’oxygène et de l’eau qu’elle contient; le charbon et le soufre sont solides, sans odeur sensible; de leur combinaison résulte un liquide très-fluide, très-volatil et d’une odeur repoussante, connu sous le nom de sulfure de carbone. Le sel marin est formé par la combinaison d’un gaz verdâtre, doué d’une odeur suffocante et très-dangereux à respirer (le chlore), .et d’un métal (le sodium) blanc comme l’argent, quand il est récemment fondu, mais que l’air ou l’eau altèrent avec une extrême facilité, en donnant naissance à un produit très-caustique, pouvant ronger énergiquement les chairs; néanmoins le sel marin ne présente aucune de ces fâcheuses propriétés; il est même

' employé, comme on le sait, chez tous les peuples de la terre, comme l’assaisonnement indispensable de la plupart des aliments.

19. L’affinité s’ exerce entre des quantités déterminées de matière.

— La combinaison du plomb et du soufre peut nous servir d’exemple : si l’on chauffe ensemble dans un matras, ou mieux dans un petit creuset, 13 parties de plomb et 2 parties de soufre, l’union des deux corps a lieu avec dégagement de chaleur; le creuset contient alors du sulfure de plomb ou galène^ différent par toutes ses propriétés du soufre et du plomb. 11 ne reste plus alors ni soufre ni plomb. Si l’on avait mis une plus grande quantité de soufre, 3 parties, par exemple, pour 13 de plomb, 1 partie du soufre se serait volatilisée pendant la réaction, 2 seulement se seraient combinées au plomb. Inversement, si l’on chauffait ensemble 2 parties de soufre et 20 parties de plomb par exemple, la réaction aurait encore lieu ; mais en laissant refroidir lentement la matière formée, on trouverait au fond du creuset les 7 parties de plomb en excès réunies en une seule masse (culot). Le sulfure de plomb résultant de l’union des 2 parties de soufre et des 1 3 de plomb, étant plus léger,se serait solidifié audessus. Toutefois il ne faut pas croire que deux corps ne puissent jamais s’unir que dans une seule proportion; l’azote et l’oxygène peuvent se combiner dans cinq proportions différentes; mais ce qu’il faut bien comprendre, c’est que les cinq corjis qui résultent de cette action réciproque, bien distincts les uns des autres par l’ensemble de leurs propriétés, ont tous une composition particulière bien définie, qu’il nous est absolument impossible de faire varier, dans quelques circonstances que nous les produisions. Ce fait général, établi seulement depuis le commencement du

NOTIONS PRELIMINAIRES

siècle, suiToiit par Proust, est ordinairement connu sous le nom de loi des proportions définies.

20. Distiuctiou entre le mélange et la combinaison. — Il est facile maintenant d’établir une distinction bien nette entre le mélange et la combinaison. Dans le mélange, les proportions sont nécessairement quelconques, et de plus les corps y conservent leurs propriétés essentielles. Supposons en etlet qu’on soit parvenu à broyer ensemble du soufre et du cuivre, de manière à obtenir une poussière impalpable dans laquelle l’œil ne distingue plus les fragments des deux corps, il nous sera toujours possible de mettre chacun d’eux en évidence, soit à l’aide d’un microscope suffisamment puissant, soit, dans le cas particulier qui nous occupe, par des dissolvants appropriés; le sulfure de carbone, par exemple, dissoudra tout le soufre et laissera le cuivre divisé. Il n’en serait plus de même, si l’on avait une combinaison de soufre et de cuivre; le microscope le plus puissant n’y montrerait rien d’hétérogène, et le sulfure de carbone ne dissoudrait plus trace du soufre qui y est contenu.

21. Circonstances qui modifient Fafiinité. — L’affinité peut être modifiée par un certain nombre de circonstances, dont les principales sont : la chaleur^ la lumière, Vélectricité, la compression et le choc, la pression, V action de présence, Vétat naissant et Vinfïuence de la masse.

1° Influence de la chaleur. — La chaleur détermine dans beaucoup de cas la combinaison des corps. On prend un mélange formé de 2 volumes d’hydrogène et 1 volume d’oxygène, contenu dans un flacon résistant à ouverture étroite; en approchant le goulot du flacon d’une bougie enflammée, on détermine la combinaison des deux gaz, d’où résulte une production de vapeur d’eau. On voit alors une flamme pâle sortir du goulot et une détonation, semblable à celle d’un coup de pistolet, se fait entendre. Il faut prendre la précaution, quand on fait cette expérience, d’envelopper le flacon d’un linge humide très-épais destiné à arrêter les éclats du verre, si l’appareil venait à se briser.

Mais une chaleur trop forte détruit en général l’affinité : ainsi l’eau est décomposée en hydrogène et oxygène à la température élevée à laquelle le platine commence à se ramollir. Ce fait, établi pour la première fois par M. Grove, peut facilement se constater en coulant lentement du platine fondu dans un vase en fonte conlenant de l’eau; on voit alors se dégager de l’eau et, au contact du platine incandescent, des bulles de gaz ; on reconnaît qu’elles sont formées par un mélange d’hydrogène et d’oxygène; en en approchant une allumette enflammée, elles prennent feu avec explosion.

Le mercure chauffé au contact de l’air, à une température voisine de l’ébullition, se combine avec l’oxygène de l’air. Si l’on chaufle la poudre rouge qui résulte de la combinaison à une tempéraluie

NOTIONS PRELIMINAIRES

plus élevée, on la décompose et on régénère le mercure et l’oxygène.

2" Influence de la lumière. — La lumière détermine la combinaison d’un mélange, à volumes égaux, de chlore et d’hydrogène; à la lumière diffuse, l’union des deux corps est lente; elle est au conlraire instantanée à la lumière solaire directe. L’art du photographe repose, au contraire, sur la singulière propriété possédée par la lumière de décomposer certains sels, et notamment les sels d’argent.

3" Influence de V électricité . — Dans une éprouvette graduée {ficj. 4), dont les parois sont traversées par deux fils de platine ayant leurs extrémités en regard , on introduit sur la cuve à mercure un mélange formé de 2 volumes d’hydrogène et de 1 volume d’oxygène; puis on fait passer l’étincelle électrique à travers le mélange; il se produit une explosion, le mercure s’abaisse d’abord, puis il remonte et remplit l’éprouvette, on voit alors les parois primitivement sèches de l’éprouvette ruisseler d’humidité. La combinaison des deux gaz a en effet formé de l’eau.

Si, au conlraire, on fait passer dans le meme tube, rempli de gaz ammoniac, une série continue d’étincelles, on voit le volume du gaz augmenter peu à peu jusqu’<à devenir double ; à ce moment il ne reste plus dans l’éprouvette qu’un mélange d’azote et d’hydrogène, qui sont les éléments du gaz ammoniac.

Le courant de la pile est l’un des moyens de décomposition les plus puissants que nous connaissions. Davy a décomposé pour la première fois la potasse et la soude, en faisant traverser ccs corps par un courant énergique. Aujourd’hui, à l’aide de la pile, nous décomposons un grand nombre de sels, et nous forçons, par exemple, les métaux qu’ils contiennent à se déposer sur des objets métalliques, en couches d’épaisseur quelconque, sans altérer leur relief général. La galvanoplastie, la dorure et l’argenture sont fondées sur celte importante propriété.

4° Inftuence de la compression et du choc. — La compression et le choc déterminent souvent des réactions chimiques, mais notamment la décomposition instantanée de certains corps, peu slables sous rinfluencc delà

chaleur, comme l’iodure d’azote; on doit supposer que la compression et le choc n’agissent que par la chaleur qu’ils dévcloppcnl. On en trouve une preuve dans le fait suivant. Un mélange d’hydrogène et d’oxygène comprimé brusquement dans un briquet à air détone avec violence. On sait que l’expérience sur l’air échauffe ce gaz au point de lui faire enflammer l’amadou ; comme il suffit de porter le mélange d’hydrogène

iNOTIONS PRELIMINAIRES. 15

et croxygèneàla température de 300“ pour en déterminer l’explosion, on comprend que la compression ait produit cette élévation de température. Pour montrer d’ailleurs que le rapprochement des molécules n’a eu aucune paît dans l’acte de la combinaison, Aimé fit descendre le mélange d’hydrogène et d’oxygène dans la mer, à des profondeurs telles qu’il supportait une pression de plusieurs centaines d’atmosphères ; cependant la combinaison n’eut pas lieu, parce que la chaleur dégagée par la compression se dissipant au contact de l’eau à mesure qu’elle se produisait, la température du mélange ne pouvait s’élever.

0° Influence de la pression. — L’expérience de Hall, savant anglais du siècle dernier, démontre l’influence de cette cause, qui n’agit d’ailleurs que dans un très-petit nombre de cas. On sait que la craie chauffée au rouge se décompose en gaz acide carbonique qui se dégage, et en ehaux vive qui reste comme résidu de l’opération; mais si l’on fait l’expérience en renfermant la craie dans un canon de fusil clos hermétiquement par un bouchon k vis, la craie fond et, en refroidissant, cristallise et reproduit le marbre h

On effectue aujourd’hui beaucoup de réactions chimiques sur des matières volatiles contenues dans des tubes fermés et chauffés à une température bien supérieure à celle de l’ébullition des substances agissantes; aussi la pression développée dans ces tubes est souvent énorme, mais il faudrait bien se garder de lui attribuer une influence propre dans le phénomène ; c’est un moyen de maintenir liquides, à une température convenable pour la combinaison, les substances qui doivent réagir entre elles. Cette môme remarque s’applique au cas également fréquent d’un liquide volatil et d’un solide chauffés en vase clos.

6“ Action de présence. — Dobereiner constata en 1811 ce fait singulier, que l’action réciproque des corps était singulièrement modifiée par la présence de certains corps poreux, tels que la mousse de platine. On le constate ordinairement par l’expérience suivante : on attache un peu de cette mousse de platine à l’extrémité d’une tige métallique, au moyen d’un fil de môme métal très-fm ; puis on fait descendre sur elle une eprouvette en verre {fig. 3) contenant le mélange de 2 parties d’hydrogène et de 1 d’oxygène. On voit bientôt la mousse de platine devenir incandescente ; une vive explosion se lait alors entendre. En opérant avec une éprouvette épaisse assez large.

On admet que la décomposition a bien pu commencer, mais sans pouvoir se continuer, a cause de 1 influence de la pression exercée par ce gaz sur le reste de la matière.

NOTIONS PRELIMINAIRES

on peut sans danger la tenir avec la main par la partie supérieure.

En remplaçant la mousse de platine par une poussière extrêmement ténue de ce métal, connue des chimistes sous le nom de noir de platine^ on obtient presque instantanément le môme effet. Il faut, dans ce cas, attacher à l’extrémité du fil un petit tampon d’amiante, que l’on saupoudre de noir de platine.

Le platine en poudre projeté dans l’eau oxygénée, combinaison d’eau et d’oxygène découverte autrefois par Thénard, la décompose instantanément en ces deux corps ; d’autres corps poreux produisent des effets analogues.

L’élévation de température du platine, dans la première expérience, est due à la combinaison des deux gaz, qui s’effectue d’abord dans ses pores et qui se propage au dehors quand la température du métal est devenue suffisante pour enflammer le mélange qui l’entoure. Gomme on sait que la mousse de platine a la propriété de condenser un volume considérable d’hydrogène et d’oxygène, on pourrait croire que la chaleur dégagée par la compression résultant de cette absorption, est la cause du phénomène, mais il faut bien remarquer que le platine fondu jouit également, quoiqu’à un degré moindre, de la propriété de déterminer les combinaisons. La porosité plus ou moins grande du métal ne fait donc qu’exalter une tendance qu’il possède à tous ses états d’agrégation. Il n’est pas plus facile de rattacher à des faits connus les décompositions opérées au contact du môme métal et d’autres corps poreux.

Berzelius a désigné la force particulière qui intervient dans tous ces phénomènes sous le nom de force catalytique. Il est bien entendu que cette dénomination n’apprend rien de particulier sur leur cause véritable, nous l’adopterons parce qu’elle est consacrée par l’usage et qu’elle est commode pour l’exposition des faits.

7° Etat naissant. — Nous connaissons un grand nombre de composés qu’il n’est pas possible de reproduire en mettant en présence les éléments qui les constituent, à quelque température que l’on opère. On dit alors que la combinaison ne peut être obtenue directement ; tel est le cas du composé d’azote et d’hydrogène désigné sous le nom d'ammoniaque.

On peut cependant déterminer la combinaison de l’azote et de l’hydrogène, en faisant réagir ces corps au moment où ils sortent des combinaisons dans lesquelles ils étaient primitivement engagés. On dit alors que les deux corps se sont combinés parce qu’ils étaient à Vétat naissant. Ainsi, que l’on fasse passer de la vapeur d’eau (composé d’hydrogène et d’oxygène) sur un cyanure^ composé de charbon, d’azote et d’un métal, l’oxygène de l’eau sera absorbé par le métal et le charbon, tandis que l’hydrogène et l’azote, tous deux ù l’état naissant, s’uniront pour former de l’ammoniaque. Il suffit parfois que l’un des corps soit à l’état naissant

NOTIONS PRÉLIMINAIRES. 17

pour que sa combinaison avec un autre corps s’effectue, la combinaison ‘ directe entre les deux étant supposée impossible. Si l’on met du chlore en présence de l’oxyde de mercure, le chlore s’emparera du métal, et l’oxygène naissant s’unira au chlore pour former un composé que nous étudierons plus tard sous le nom d'acide hypochloreux. Au fond, cette dénomination d’état naissant n’est que l’expression de ce fait, que la matière engagée dans des combinaisons est toujours plus apte, au moment où elle sort de ces combinaisons, à en contracter de nouvelles, que lorsqu’elle est préalablement isolée.

8° De l'action de masse. — Berthollet a fait intervenir dans l’explication de certains phénomènes, contradictoires en apparence, l’influence des quantités de matières réagissantes. La vapeur d’eau que l’on fait passer sur du fer porté au rouge est décomposée en oxygène, qui s’unit au fer, et en hydrogène, qui se dégage. Au contraire, l’hydrogène réduit, à la même température, l’oxyde de fer, c’est-à-dire qu’il s’empare de son oxygène, reforme de l’eau et met le fer en liberté. Berthollet suppose, dans le premier cas, que la vapeur d’eau en excès, par rapport à l’hydrogène mis en liberté, a empêché l’action réductrice de ce gaz de s’exercer sur l’oxyde de fer formé; dans le second cas, l’hydrogène est en excès par rapport à la vapeur d’eau formée; il empêche l’action oxydante de cette vapeur de s’exercer sur le fer réduit.

Les expériences suivantes justifient cette explication. Si l’on fait passer sur de l’oxyde de fer porté au rouge, des mélanges composés d’un volume de vapeur d’eau et de un, deux ou trois volumes d’hydrogène, l’oxyde est seulement ramené à l’état de protoxyde ; mais le mélange composé d’un volume de vapeur d’eau et de quatre volumes d’hydrogène donne du fer métallique. Réciproquement, un mélange contenant un volume d’hydrogène et un volume de vapeur d’eau est sans action sur le fer; mais si la proportion de vapeur d’eau devient beaucoup plus considérable (4- volumes de vapeur d’eau pour un d’hydrogène environ) l’action oxydante de la vapeur d’eau n’est plus contre-balancée par l’action réductrice de l’hydrogène et le fer se transforme en oxyde. (H‘ Debray.)

^1. Ijoîs de§ proportions multiples. — Nous avons dit que l’azote pouvait se combiner en plusieurs proportions avec l’oxygène pour former des produits caractérisés par des propriétés bien distinctes. Si nous cherchons les poids d’oxygène unis à une même quantité d’azote dans ces divers composés, nous trouvons que :

Le premier contient, pour

Le deuxième

Le troisième

Le quatrième ...

Le cinquième

14 d’azote 8 d’oxygène.

18 NOTIONS PRÉLIMINAIRES

On voit ainsi que les quantités d’oxygène pouvant s’unir à une môme quantité d’azote sont entre elles dans des rapports simples, exprimés ici par les nombres 1, 2, 3, 4 et 5. C’est en cela que consiste la loi des proportions multiples que nous allons généraliser à l’aide d’autres exemples.

On connaît cinq composés du manganèse^ formés de la manière suivante ;

Le premier contient.... 28 de manganèse et 8 d’oxygène.

Le deuxième 28 — 12 —

Le troisième 28 — 16 —

Le quatrième 28 — 24 —

Le cinquième 28 — 28 —

On voit que les quantités d’oxygène sont encore dans des rapports simples exprimés par les nombres 1, 3/2, 2, 3 et 7/2.

La loi des proportions multiples s’étend également aux matières résultant de l’union en plusieurs proportions de corps composés, comme les sels qui sont formés d’un acide et d’une base. Nous en donnerons seulement deux exemples.

La soude s’unit en trois proportions à l’acide carbonique; les trois sels qui en résultent contiennent :

Le premier 31 de soude et 22 d’acide carbonique.

Le deuxième 27 — et 33 —

Le troisième 31 — et 44 —

Les quantités d’acide carbonique sont entre elles dans les rapports simples exprimés par les nombres 1, 3/2 et 2.

L’acide azotique forme avec l’oxyde de mercure trois composés.

Le premier contient, pour 64 d’acide, 108 d’oxyde rouge de mercure.

Le deuxième — 64 — 21G — —

Le troisième — 64 — 324 — —

Les quantités de base sont donc entre elles comme les nombres 1, 2, 3. On peut donc énoncer d’une manière générale la loi des proportions multiples : quand deux corps (simples ou composés) se combinent en plusieurs proportions, le poids de l’un d’eux étant supposé fixe, les poids de l’autre seront entre eux dans des rapports simples exprimés par les nombres 1, 3/2, 2, etc.

22. i^ois de Cüa:y-i..uB8ac. — Un Certain poids d’un corps composé con-

1 Nous avons omis dessein un composé de manganèse et d’oxygène, formé de 28 de métal et de 10 ’ d’oxygène, parce que ce composé doit être envisagé comme une combi-

liaison du premier oxyde et du second. Il est donc inutile d’ajouter le rapport — ^ ou.-

à ceux que nous venons d’énumérer.

NOTIONS PRÉLIMINAIRES

lient toujours la môme proportion des mêmes cléments ; mais les proportions des corps simples, dont la réunion constitue les corps composés, ne présentent pas ce rapport de simplicité qu’on est habitué à trouver dans les lois de la nature. Ainsi, par exemple, de plomb et

16 grammes de soufre s’unissent pour former d’un compose

naturel bien défini, la galène. Si l’on considère, au lieu des poids, les volumes des gaz ou des vapeurs des corps simples combinés dans les corps composés, on arrive à des lois d’une simplicité remarquable, découvertes au commencement de ce siècle par Gay-Lussac. Voici la première :

Les volumes de deux gaz ou de vapeurs qui se combinent , mesurés à une même pression et à la même température^ sont entre eux dans des rapports simples.

Les exemples qui suivent sont choisis de manière à mettre en évidence les rapports de volume les plus fréquents.

1 volume de chlore et l volume d’hydrogène s’unissent pour former de l’acide chlorhydrique.

1 volume d’oxygène ^t 2 volumes d’hydrogène donnent de l’eau.

1 volume de vapeur de soufre et 2 volumes d’hydrogène donnent de l’acide sulfhydrique.

1 volume d’azote et 3 volumes d’hydrogène donnent du gaz ammoniac.

La seconde loi est relative au rapport existant entre le volume des gaz ou des vapeurs combinés et le volume du gaz ou de la vapeur du corps résultant de leur union. On peut l’énoncer ainsi :

Le volume d'un gaz composé ou de la vapeur d'un corps composé est toujours dans un rapport simple avec les volumes des gaz ou vapeurs qui le constituent [ces volumes étant supposés mesurés à la même température et à la même pression). Exemples :

1 volume de chlore et 1 volume d’hydrogène donnent 2 volumes d’acide chlorhydrique.

1 volume d’oxygène et 2 volumes d’hydrogène donnent 2 volumes de vapeur d’eau.

1 volume de vapeur de soufre et 2 volumes d’hydrogène donnent 2 volumes d’acide sulfhydrique.

I volume d’azote et 3 volumes d’hydrogène donnent 2 volumes de gaz ammoniac.

II ressort de ces exemples que si la combinaison s’efl'ectue à volumes inégaux, il y a condensation, c’est-à-dire que le volume du composé est moindre que la somme des volumes des composants. Au contraire, si la combinaison s’effectue volume à volume, elle a généralement lieu sans condensation. La contraction est de 1/3 du volume total quand les gaz se combinent dans le rapport de 1 à 2, comme cela a lieu dans l’eau ; elle est de 1/2 si ce rapport est exprimé par les nombres 1 et 3 (gaz ammoniac). Nous aurons l’occasion de faire ressortir toute la généralité de ces énoncés dans l’étude des gaz composés.

-3. Conséquences. — Des faits précédents il résulte nécessairement, comme 1 a montré Gay-Lussac, une relation simple entre la densité d’un

NOTIONS PRELIMINAIRES

gaz ou d’une vapeur composée et celle de ses éléments pris dans les mêmes circonstances physiques. C’est ce que nous allons faire ressortir, en prenant comme exemple l’acide chlorhydrique. Rappelons d’abord que la densité d’un gaz se définit : le rapport existant entre le poids d’un gaz ou d’une vapeur et celui d’un môme volume d’air, supposé à la môme température et à la môme pression. Soient donc ô, D et D' les densités respectives de l’acide chlorhydrique, de l’hydrogène et du chlore, et désignons, pour plus de simplicité, par d le poids du litre d’air dans les circonstances de température et de pression où nous comparons l’acide chlorhydrique et les gaz qui lui donnent naissance. Un litre d’hydrogène pèsera alors t/D, \ litre de chlore pèsera d\)' \ en s’unissant, ils produiront 2 litres d’acide chlorhydrique pesant 2c/S; on devra donc avoir l’égalité suivante :

d’où l’on déduit la relation suivante :

D-hR

entre la densité du composé et celle des composants, relation qu’on exprime ainsi en langage ordinaire : la densité de l’acide chlorhydrique est la moyenne des densités du chlore et de Vhydrogène.

Un raisonnement du môme genre ferait voir :

1° Que la densité de l’acide sulfhydrique doit être égale à la densité de l’hydrogène, augmentée de la demi-densité du soufre ô = D -j- y ;

2° Que la densité de l’ammoniaque est égale à une fois et demie la densité de l’hydrogène, augmentée de la demi-densité de l’azote S = ’

R est donc possible, dans tous les cas, de déduire la densité de vapeur d’un composé de celle des composants ; ordinairement, cette densité est déterminée expérimentalement; on peut alors, par l’accord qu’elle offre avec le résultat du calcul, vérifier la composition d’un corps. Nous aurons souvent l’occasion de faire cette vérification quand nous étudierons les corps composés.

Mais ce n’est pas le seul usage des densités de vapeurs; on peut s’en servir pour déterminer la composition en volumes des corps dont on connaît la composition en poids. C’est ce que nous montrerons sur un exemple particulier.

La composition du prolochlorure de phosphore est exprimée en centièmes de la manière suivante :

Phosphore. 22,55

Chlore 77,45

NOTIONS PRÉLIMINAIRES. 21

Sa densilc de vapeur est 4,742, on sait de plus que les densités du eblore et de la vapeur de phosphore sont 2,44 et 4,35.

Représentons comme précédemment par d le poids du litre d’air dans des circonstances de température et de pression où nous puissions considérer le chlore, le phosphore et le chlorure de phosphore comme étant à l’état de gaz, et désignons par x le volume de chlore qui s’unit à i litre de vapeur de phosphore pour former le protochlorure, le poids du phosphore sera égal à 4,35 X d et celui du chlore à ^ X 2,44 X c?; et comme le rapport de ces poids est celui qui est indiqué par la composition en centièmes, on aura nécessairement, en supprimant le facteur commun (f, l’équation

X X ii,44 ~ 77,^5

d’où l’on tire la valeur de x. Cette valeur étant sensiblement égale à 6, on en déduit que le chlorure de phosphore résulte de l’union d’un volume de phosphore et de 6 volumes de chlore. Pour obtenir le volume y de protochlorure qui en résulte, on exprimera comme précédemment que la somme des poids des composants est égale au poids du composé, ce qui conduit à l’équation :

d’où

4,35Xf/-l-(i X2,44 X f^ = 2/ X 4,742 X^^

() 1 ! voit ainsi qu’un volume de vapeur de phosphore en s’unissant à 6 volumes de chlore donne 4 volumes de vapeurs de chlorure de phosphore.

XOMENCLATUUE CHIMIQUE.

24. Acides^ bases^ sels^ corps neutres. — Nous ^désignons SOUS le nom d’acides^ des corps tels que le vinaigre, le vitriol (acide sulfurique), ayant la propriété de rougir la teinture bleue de tournesol dans laquelle on les verse.

Les bases sont des composés oxygénés des métaux, dont le type est la potasse ou la soude. La dissolution de ces corps, versée dans la teinture de tournesol rougie par un acide, la ramène au bleu ; la base détruit donc l’ellet produit par l’acide, c’est ce qu’on exprime en disant qu’elle le neutralise.

Le produit résultant de l’imion d’un acide et d’une base est un sel.

Enfin on désigne sous le nom de corps neutres ceux qui n’ont ])oint d action sur la teinture de tournesol, bleue ou rouge.

NOTIONS PRÉLIMINAIRES

La teinture de tournesol ne permet de reconnaître un acide, une base ou un corps neutre, que si ces corps sont solubles dans l’eau; nous connaissons cependant beaucoup de bases et d’acides insolubles ; nous verrons plus tard les caractères à l’aide desquels nous constatons leur acidité ou leur basicité, quand nous étudierons les sels. Pour l’instant, acceptons la possibilité d’une telle distinction.

25. Nous connaissons aujourd’hui 64 corps simples. Aucune règle fixe n’a présidé à la formation de leurs noms. Les uns ont conservé le nom qu’ils portaient avant l’époque où Guyton de Morveau, de concert avec Lavoisier, Berthollet et Fourcroy, posa les bases de la nomenclature actuelle (1787). Tels sont le fer, le plomb, l’étain, etc. Beaucoup d’autres, découverts plus récemment, ont tiré leur nom de celui que porte leur composé le plus important ; tels sont le potassium, le sodium, le calcium, trouvés dans la potasse, la soude, la chaux. D’autres, enfin, portent un nom significatif, rappelant une propriété du corps ; ainsi le nom d’oxygène (ô^uç, acide; yswocoj, j’engendre) et celui d’azote (de a, privatif, et de CwTi, vie). Malheureusement l’oxygène n’est pas le seul corps capable d’engendrer des acides, et l’azote n’est pas le seul gaz irrespirable. De pareilles dénominations ont donc des inconvénients très-réels et devraient être évitées à l’avenir.

Le nom d’un corps simple devrait avant tout être bref et sonore et se prêter facilement à la production de mots composés.

26. Division des corps simples en métalloïdes et en métaux. — Les métaux possèdent, quand ils sont en masse suffisante, un éclat particulier appelé éclat métallique ; ils sont bons conducteurs de la chaleur et de l’électricité; enfin, en s’unissant à l’oxygène, ils donnent naissance au moins à une base (24).

Les métalloïdes sont dépourvus de cet éclat, ils conduisent mal la chaleur et l’électricité : enfin, et c’est là le caractère qui les sépare le plus nettement des métaux, ils ne forment jamais de bases en s’unissant à l’oxygène.

Nous connaissons 15 métalloïdes et 49 métaux. Les deux tableaux suivants contiennent les noms de ces corps, rangés par ordre alphabétique.