ATOMIQUES (POIDS). — 245 — ATOMIQUES (POIDS

proposition fondamentale qui sert de base a la détermination des poids moléculaires des composés volatils. On peut lui donner la forme suivante. Si une molécule d’hydrogène Hs occupe deux volumes, les molécules de tous les composés volatils occupent pareillement deux volumes.

Cette proposition s’applique aux corps simples comme aux corps composes. Il en résulte que, pour les uns comme pour les autres, les poids moléculaires sont exprimés par les doubles densités (le poids de deux volumes), si l’on choisit l’hydrogène comme unité pour les poids atomiques et pour les densités.

D’après cela, les poids moléculaires du phosphore, de l’arsenic seront 124 et 300, et les poids moléculaires du mercure et du cadmium 200 et 112. En conséquence, les molécules de ces corps simples seront représentées par les symboles P* — As4 — Hg — Cd. Ainsi, tandis que les molécules de l’oxygène, de l’hydrogène, de l’azote, du chlore, etc., sont diatomiques, c’est-à-dire formées de deux atomes, celles du phosphore et do l’arsenic sont tétratomiques, et celles du mercure et du cadmium monoatomiques, c’està-dire formées d’un seul atome. On a exposé cela, mais il faut ajouter qu’on a donné récemment la démonstration physique de la constitution do la vapeur de mercure. Voici quelques mots d’explication à ce sujet.

On sait que la chaleur spécifique des gaz est plus forte sous pression constante que sous volume constant. D’après des considérations tirées de la théorie mécanique de la chaleur, M. Clausius a fixé le rapport de deux chaleurs spécifiques à

Or il s’est trouvé que pour les gaz simples, tels que l’hydrogcne, l’oxygène, l’azote, etc., ce rapport n’est que 1,4 environ. On en a conclu que pour ces gaz qui sont diatomiques une certaine quantité de chaleur est absorbée, lorsqu’ils s’échauffent, non pour produire un travail extérieur, le gaz ne se dilatant pas, mais pour produire un certain travail dans l’intérieur de la molécule qui est formée de deux atomes. Ces prévisions théoriques ont été confirmées par les expériences de MM. Kundt et Warburg. Ces physiciens ont déduit le rapport des chaleurs spécifiques de la vapeur de mercure sous pression constante et sous volume constant, de la vitesse de propagation du son dans la vapeur de mercure, vitesse que l’on peut calculer d’après la longueur d’onde du son. En déterminant la longueur d’onde d’un seul et même son dans l’air et dans la vapeur de mercure, ils ont trouvé que le rapport des deux chaleurs spécifiques de la vapeur de mercure est

;’est-à-dire exactement celui que la théorie indique [Deutsch. chem. Gesellsch. 1875 ; Poggend. Ann., t. CLVII, p. 353]. On doit en conclure que le travail intérieur est supprimé dans ce cas, résultat qui s’explique par cette considération, que chaque molécule n’est formée que 1 d un seul atome. Ainsi se trouve confirmée par ■ une preuve d’ordre physique cette notion que 1 les vapeurs de certains corps simples présentent 1 une constitution atomique différente, les unes 11e renfermant, sous 2 volumes, qu’un seul atome 1 d’autres en renfermant plusieurs.

Le chlore, le brome et l’iode renferment en deux 1 volumes deux atomes : ils sont diatomiques et

monovalents. Ils entrent dans toutes les combi naisons chimiques aujourd’hui connues, et qui existent aux températures que nous observons a la surface de la terre, avec les poids atomiques 35,5 — 80 — 127 que l’on peut déduire de leurs densités de vapeur. 11 résulte des expériences de MM. V. et C. Meyer [ Deutsch . chem. Gesellsch-, t. XI à 1420] qu’à de très hautes températures les vapeurs de ces éléments subissent un changement surprenant : leur densité diminue. Ainsi la densité du chlore, qui à 620° (2,42 — 2,46) s’accorde encore avec la densité théorique (2,45), diminue à partir do cette température; à 808°, elle n’est plus, d’après MM. V. et C. Meyer, que de 2,21 — 2,19; à 1028°, elle est descendue à 1,85 — 1,89; à 1242, elle n’est plus que de 1,65 — 1,66. Tels sont les faits remarquables annoncés par MM. G. et V. Meyer. M. Crafts en a confirmé récemment l’exactitude d’une façon générale, en. y ajoutant pourtant une rectification importante, en ce qui concerne le chlore [Compt. rend., t. XG, p. 183 et 309]. D’après MM. Meyer, la densité de cet élément diminue d’une façon notablo à partir de 800° environ pour se réduire aux 2/3 et se maintenir sensiblement constante entre 1200 et 1500°. M. Crafts trouve au contraire que cette densité diminue dans des proportions beaucoup moins fortes et qu’elle diminue progressivement. Ainsi, à la plus haute température du fourneau Perrot, 10cc de chlore pur et sec occupent, d’après les résultats de deux expériences, les mêmes volumes que 10cc,37 et 10cc,24 d’air aux mêmes températures. Les densités du brome et de l’iode diminuent plus fortement dans ces conditions. Pour le brome, cette diminution a lieu dans la proportion de 1 à 1,2, par rapport à l’air, et pour l’iode dans la proportion de 1 à 1,5. La seule interprétation que paraissent admettre ces résultats remarquables, c’est qu’à de hautes températures les molécules du chlore, du brome et de l’iode éprouvent un commencement de dissociation et passent à l’état de gaz ou de vapeurs monatomiques comparables, dans cet état, à la vapeur du mercure.

Les cas que nous venons de considérer ne constituent pas, à proprement parler, des exceptions à la loi d’Avogadro et d’Ampère. Celle-ci nous indique fidèlement l’état de condensation des molécules. La molécule d’arsenic est ainsi faite qu’elle est formée de 4 atomes sous forme de vapeur, et jusqu’ici nous n’avons pas réussi à défaire cette agrégation moléculaire par une action physique. Peut-être cette molécule se dédoublerait-elle si elle était exposée à l’action d’une température excessivement élevée, par exemple de celle qui règne dans le soleil, comme les molécules de gaz diatomiques semblent se résoudre en atomes simples, dans les astres dont la lumière donne des spectres de lignes. C’est une chose digne de remarque que l’anhydride arsénieux lui-même présente une condensation moléculaire analogue à celle de l’arsenic. D’après sa densité de vapeur, sa molécule est As4 O6 et non pas Ass03.

Nous avons mentionné, 1. 1, p. 469, un certain nombre de combinaisons qui semblent, au contraire, faire exception à la loi d’Avogadro et d’Ampère, par la raison que leurs densités de vapeur indiqueraient une condensation de la molécule en 4 volumes. De ce nombre sont le sel ammoniac, le sulfhydrate et le sulfure d’ammonium, le carbonate d’ammonium, l’iodhydrate d’hydrogène phosphoré, le perchlorure de phosphore, le trichlorure d’iode, l’acide sulfurique, le calomel, le bromure d’amyle tertiaire (bromhydrate d’amylène), l’hydrate de chloral. Ce ne sont pas là des exceptions; ce sont des cas auxquels la règle d’Avogadro et d’Ampère n’est pas applicable,