ATT RE

\ e. Des phénomènes qu’on observe pendant que les corps se combinent.

Lorsque les corps s’unissent, 1l.y a presque toujours un chan= gement de température, et souvent un dégagement de lumière, sÙ la combinaison s’opère avec rapidiéé.

Quand on met l'acide sulfurique avec l’eau, l’ammoniaque, la chaux, il y a dégagement de chaleur; quand on dissout l’hydrochlorate d’'ammoniaque et la plupart des sels dans l’eau: quand on mêle des solides qui se liquéfient rapidement sans exercer pourtant une affinité énergique, par exemple, trois parties d’hydrochlorate de chaux et deux parties de neige, il y a, au contraire, abaissement de température.

Le dégagement de chaleur qui a lieu lorsque les combinaisons s’opérent, explique le dégagement de lumière que l'on observe dans un grand nombre de cas. En effet, tous les corps étant lumineux à la température de cinq cents degrés, si des corps en se combinant dégagent assez de chaleur pour que la température s'élève à ce degré, il y aura production de lumiére : dans le cas où les corps sont fixes ils deviennent incandescens; s'ils sont volatils, il se produit une flamme dont l'étendue est déterminée par l’éspace dans lequel se fait la

combinaison.

f. Des phénomènes qu’on observe dans les <eeRs après Lu la combinaison.

Les corps qui se combinent acquièrent souvent des propriétés nouvelles, ou bien celles qu’ils avoient avant la combinaison sont singulièrement modifiées.

1°. Chängement de densité. La plupart des combinaisons ont un volume moindre que celui-de leurs éiémens. Ainsi,lorsqu'on méle six mesures d’eau avec deux mesures d’acide sulfurique concentré dans un tube-gradué, il ÿ a dégagement 'de chaleur; et quand Îles corps sontrrefroidis, on trouve qu'ils occupent moins de huit mesures : plusilest facile de concevoir comment l’affinité en rapprochant les molécuies.des corps qui se .combinent en diminue le volume, plus il y a de difficulté à concevoir l'existence de composés qui, comme l’aliage d or et d'argent, le sulfure de cuivre, eto., ont un volume plus gran que celui de leurs élémens. Cependant, on pourroit expliquer cet effet en partant de la manière da nt Newton a considéré

CE AU UNE l’arrangement des molécules des corps. Il à distingué divers ordres de particules, en concevant que des molécules se réunissent d’abord en petit nombre pour former une particule du premier ordre, que plusieurs particules de cet ordre se réunissent pour former des particules du second ordre, et ainsi de suite. Dans cette hypothèse, il’est naturel de penser que l’intervalle qui se trouve entre les molécules élémentaires est infniment plus petit que celui des particules, et dés-lors il peut y avoir condensation entre les premières, et- que l’espace occupé par les particules soit cependant plus grand que celui qu’occupoientlesélémens avartla combinaison. Il est extrêmement rare quele volume d’une combinaïson soit précisément égal à la somme des volumes de ses élémens.

2°. Changement d'état. Si l'affinité tend, en général, à rapprocher les molécules des corps, etconséquemment à augmenter la densité de celles qui s'unissent, on admettra sans peine que dans les combinaisons où les élémens changent d'état, ces chanyemens ont le plus souvent lieu de l’état aériforme a l’état liquide ou solide, et de l’état liquide à l’état solide. C’est ainsi que l’oxigene et l'hydrogène, l’oxigène et l’azote, le gaz hydrochlorique êt le gaz ammoniaque, naturellement gazeux, forment l’eau, l'acide nitreux, et l’hydrochlorate d'aminoniaque : à la température ordinaire, les deux premières combinaisons sont liquides et la dernière estsolide. Maistouten faisant remarquer cesrésuliats, on ne doit pointlaisser ignorer qu'il existe des solides qui deviennent liquides en se combinant entre eux, comme cela arrive au soufre et au carbone, au soufre et au phosphore unis dans le rapport de un à deux, que le carbone et le soufre deviennent gazeux en s’unissant à l’oxigène et à l'hydrogène. aus

3°. Changement de saveur. Parmi le changemens des propriétés dont l'affinité est la cause, il en est peu d’aussi remarquables que ceux qui se rapportent à l’action des corps sur l'organe du goût. Il existe un assez grand nombre de corps insipides qui, en se combinant, acquiérent une saveur plus ou moins forte ; ainsi l’oxigène ens’unissant à l'azote, au soufre et au phosphore, donne naissance à des composés doués de la saveur aigre ou acide ; l’oxigène en s’unissant au potassium etau sodium, l'azote en s'unissant à l’hydrogéne, forment des composés doués dela

ATT 33 saveur urineuse ou alcaline, Et ce qu’il y a de trés-remarquabie, c'est que les mêmes combinaisons qui sont appelées acides ou alcalis, perdent la saveur qui leur est propre et plusieurs autres propriétés caractéristiques, par leur combinaison mutuelle. Ce résultat, un des plus curieux de la chimie, con:titue la neutralité, parce qu’en effet une propriété en neutralise une autre.

4°. Changement de couleur. Le cuivre est rouge, l’antimoine est blanc-bieuàtre, etlersqu'onlesallie à parties égales, ils forment un composé d'un beau violet.

L'oxigène en s’'unissant à la plupart des métaux, donne naissance à des composés dont les couleurs sont extrêmement variées, quoique l’oxigène soit incolore, et que la plupart des métaux le soient aussi.

* Presque tous les principes colorans organiques sont susceptibles de changer la couleur qu'ils ont à l’état de pureté, lorsqu’ils se combinent avec plusieurs corps ; et comme un même principe colorant éprouvele même changement de couleur en se combinant avec un grand nombre d’autres corps qui présentent des propriétés communes, tels sont d’une pari les acides, et d'une autre part les alcalis, etc., et qu’il ya des circonstances où ces dernières propriétés sont difficiles à reconnoître, tandis quelesactions sur les couleurs végétales sont extrêmement sensibles, les chimistes se sont servis depuislong-temps de quelquesunes de ces couleurs, pour reconnoitre à quel genre de substances appartiennent les corps qui agissent sur elles : de la est venu l'emploi du tournesol, de la teinture de violettes et de l’hématine. Voyez Acine et Arcars.

g. Des composés considérés relativement à la proportion de leurs élèmens.

Dans l’état actuel de la science, on doit distinguer deux classes de combinaisons; les combinaisons qui se font en des proportions définies, et celles qui se font en proportion indéfinie. + te

1°. Des combinaisons définies.

Elles ont lieu, en général, entre les corps dont l’afinité 2 un certain degré d'énergie; telle est l’aflinité des corps com-

94 ATT Lx burens pour les corps combustibles, telle est célle des atides Pos les alcalis. De ces deux sortes de combinaisons, la preinière a lieu le plus souvent avec dégagement de chaleur et de lumière ; le résultat est un acide ou une base salifiable, et quelquefois un composé qui n’exerce aucune actionsur les couleurs végétales ; la seconde se fait aussi avec dégagement de chaleur, mais il y a rarement production de fsibbes Lorsque les acides et les alcalis ont une très-srande affinité, et qu'üs s'unissent en certaines proportions, les composés qui en résultent n’ont plus d'action ou n’en ont qu’une tres-foible sur les couleurs végétales. De la la dénomination de sels neutres, que l’on donne à ces composés. On observe encore qu'une augmentation de densité ou un changement d'état aceompagnent ordinairement la formation des combinaisons définies. Parmi les corps qui forment des combinaisons binaires dé- Jinies, 11 Y en à qui ne s'unissent ane dans une'seule propor: tion, tandis que d’autres peuvent s'unir en deux, en trois, en quatre, et même en cinq proportions, et donnér naïssance à autant de combinaisons distinctes dont les propriétés sont souvent fort différentes. L’hydrogène, par exemple, ne peut former qu’une seule combinaison , soit avec l’oxigéne, soit avec Vazote : l’oxigène en forme deux avec le carbone, trois avec le cobalt, quatre avec le plomb, cinq avec l'azote. Peut-être faut-il distinguer parmi ces dernières combinaisons celles où les deux élémens sont simplement unis, et celles qui résultent de l'union de deux combinaisors différentes des mêmes élémens: qu'ainsi, comme le pense M. Proust, l’oxide de cobalt est un composé de protoxide et de peroxide de ce métal, l’oxide rouge de plomb un composé d’oxide jaune et d’oxide puce, l’oxide noir de fer un composé de protoxide et de peroxide, etc. Mais ce qu'il y a de plus remarquable à l'égard des combinaisons qui résultent bien évidemment de la simple réunion de deux élémens, c’est la loi suivant laquelle se forment ces Combinaïsons. Cette loi, dont M. Berzelius a fait voir toute la généralité par une multitude d'expériences, peut s'exprimer ainsi: Lorsque deux corps peuvent se combiner en plusieurs proporlions, ces partons sont toujours le produit de la multiplicahion par 1:,2,3,4,etc.de la plus petite quantité d’un des corps, la quantité de Pan corps restant la même; c’est-à-dire, si deux

ATT ; 9 corps sont susceptibles de s'unir en plusieurs proportions, et que l’on prenne cent parties de l’un d'eux, on observera, en nommant a la plus petite quantité de l’autre corps, qui se combine aux cent parties du premier, que les diverses proportions dans lesquelles ces deux corps pourront s'unir, seront

les suivantes : MAN / a 100 : à, 100 : a + <a, 100 ; 127 a, 100 : 4 a, etc.

où FE) ss

Mais il ne faut pas en conclure que quand il ne se forme que quelques-unes de ces combinaisons, celles qui ont lieu se succèdent toujours dans l’ordre que nous venons d’énoncer. La potasse, par exemple, s'unit à l'acide oxalique en trois proportions, qui soït 100 : 4, 100 : 2 a, 100 : 4 a, et les combinaisOns 100: a + - a, 100: 3 a'ne peuvent être obtenues. Le même alcali ne s’unit à l'acide tartarique que dans deux proportions ; SAVOIr, 100:4, 100:24&

Certaines combinaisons semblent faire exception à cette loi ; mais On les y fait rentrer facilement en les considérant, ainsi que nous l’avons déjà dit, comme produites par la réunion de deux autres combinaisons qui sont conformes à cette même loi. Ainsi, le protoxide de fer étant dans la proportion 100: a, et le peroxide dans la proportion 100: a + = a, il existe une combinaison de ces deux oxides, dans laquelle le rapport du fer à l’oxigéne est 100 : a + = a à cause qu’elle est formée par Ja réunion d’une particule de protoxide et de deux particules de peroxide, ce qui donne le rapport 300 : 4 a ou 100 : a + A IT |

Nous ferons observer que s’il existe des rapports entre les poids des proportions d’un corps E qui peuvent s'unir à une même quantité d’un corps", il n’en existe aucune entre les poids de E et de F; mais lorsqu'on prend les corps à l’état gazeux , et qu’au lieu d'estimer en poids la quantité des corps qui se combinent, on les mesure en volume, on observe des rapports simples non-seulement entre les divers volumes du même corps E qui se combinent avec une même quantité du corpsF, mais encore entre les volumes respectifs de E et de F. Ceite

96 ATT | observation, une des plus belles que l’on ait faites en physique, appartient à M. Gay-Lussac. Elle peut être ainsi généralisée. En celles proportions que les corps gazeux s’unissent, ils donnent toujours lieu à des composés dont les élémens en volume sont des multiples les uns des autres ; el quand les gaz éprouvent une Confraction de volume par la combinaison, cette contraction a un. ne simple avee les volumes des 84%} ou plulôt avec celui de n d’eux ; ainsi

100 vol. oxig. s’unissent à 200 vol. hydrog., laconiractionest égale à 100 vol.

100 azoté 300 , 200 100 - azote 5a oxigène, bo 100 azote | 100 oxigène, sans contraction apparente 100 azote 150 100 azote N 200 100 azote 250

La loi de M. Gay-Lussac est susceptible d’un grand nombre d'applications, dont les suivantes sont très-importantes : 1°. quand on connoît exactement la densité des gaz qui constituent un composé, et la proportion dans laquelle ils s'unissent, on peut calculer lesrapports en poids des élémens du composé ; c’est un moyen de s’assürer de l'exactitude des expériences que l’on a faites pour déterminer ces rapports : ainsi sachant que la densité de l'azote est 0,9691, celle de l'hydrogène 0,0732, que ces gaz s’unissent dans le rapport de 1 à 3 four former l’ammoniaque; on a la composition de cet alcali en poids en prenant 1 fois la densité de l'azote, et 5 fois la densité de l'hydrogène, ce qui donne azote 0,9691, hydrogène 0,2196; 2°. lorsque le composé est à l’état gazeux, et qu'avec les données précédentes, on a aussi le volume de ce composé, on en détermine aisément la densité ; par exemple, sachant

‘que le volume d’azote et les trois volumes d’hydrogène dont

nous venons de donner les poids, produisent deux volumes de gaz ammoniaque; on à la densité de ce gaz en divisant par 2 la somme de ces poids, savoir 1,1887, ce qui donne 0,5943 pour la densité cherchée; 3°. quand un gaz s’unit à un corps solide pour former une combinaison gazeuse, que la densité

‘du gaz élémentaire et celle du gaz composé sont connues, ïl

est facile de déterminer les poids des élémens de la combinaison, en tenant compte de la contraction que ce gaz peut avoir

ee | ATT 97 éprouvée ; le gaz hydrosulfurique, par exemple, a une densité de 1,1912 , la densité de l'hydrogène est de 0,0732, ainsi que nous venons de le dire; l'hydrogène en s’unissant au soufre ne change pas de volume , conséquemment acide hÿdrosulfurique contient soufre 1,1180, et hydrogène 0,0732; 4°, on peut, par hypothèse, à la vérité, calculer la densité de la vapeur des solides qui s'unissent à des gaz. L’acide hydrosulfurique contenant, comme la vapeur d’eau, un volume d'hydrogène égal au sien, si l’on suppose qu'il s’y trouve un demi-volume de vapeur de soufre, comme il y a dans la vapeur d’eau un demi volume d’oxigène, la densité de la vapeur du soufre seroit 2,236; si l’on admettoit, au contraire, que l’acide hydrosulfurique est composé de volumes égaux de vapeur de soufre et d'hydrogène avec une contraction égale 4 la moitié du volume total, la densité de la vapeur de soufre ne seroit que 1,118.

Des combinaisons indéfinies.

Elles sont produites par les corps qui n’exercent qu’une foible action réciproque : ainsi un sel, un hyérate solide d’alcali ou d’acide dissous dans l’eau, peuvent être mêlés ensuite à une quantité d’eau indéterminée, sans que l’on cesse d’avoir une combinaison entre le liqu de et le corps qui s’y trouve en dissolution. Dans la plupart de ces dissolutions, il y a un abaissement de température; ce n’est que dans un petit nombre de cas que l’on observe une production de chaleur ; les corps qui sont dissous par l’eau, et en général, par des liquides qui ne sont ni acides ni alcalins, ne perdent que leur cohésion, ‘sans éprouver de changement dans leur saveur et les propriétésalcalines ou acides qu'ils peuventavoir. C’est pour cette raison que l'on étudie souvent les dissolutions des acides ou alcalis dans l’eau pour connoître plusieurs de leurs propriétés. ! |

Les combinaisons indéfinies s’observent non-seulement entre les liquides et les solides qu’ils dissolvent, mais encore entre deux liquides ou entre deux solides; ainsi l’eau dissout l’elcool, les acides sulfurique, nitrique, etc., en toutes proportions ; ainsi plusieurs sulfures métalliques, le sulfure d’antimoine et l’oxide de la poudre d’algaroth, un métal avec un autre métal, peuvent s'unir par la fusion en toutes proportions. Il en est de -

de 7

98 ATT même, en général, de tous les corps qui ont des propriétés analogues et non antagonistes.

Mais nous ferons remarquer que tous les jours, ex combinaisons que l’on avoit regardées jusque-là comme étant indéfinies. rentrent dans la classe des combinaisons définies; ainsi les nombreux oxides de fer, de plomb, etc., que l’on avoit cru devoir admettre à cause de la variété de leurs couleurs, se sont trouvés être des mélanges de deux oxides définis, ou “une combinaison déterminée de ces deux oxides, ou bien encore des mélanges d’une pareille combinaison et d’un oxide libre. On a fait l'importante observation qne quand il étoit possible d'obtenir un alliage cristallisé, les métaux s’y trouvoient en proportions déterminées, ce quia conduit naturellement à considérer un grand nombre de ces alliages comme des composés définis, fondus ou dissous dans un métal pur.

h. De l’affinité considérée relativement à l'intensité de son action.

Si l’on prend une série de corps susceptibles de s’unir chaeun séparément à un corps À , on trouvera que celui-ci est attiré avec des forces diverses par les différens corps de la série; par conséquent fous les corps qui exercent une action mu £uelle ne s’attirent point avec la méme force. Si l’on prend de l'acide sulfurique, on pourra le neutraliser avec de la magnésie, de la ehaux, de la potasse et de la baryte; si l’on prend le sulfate de magnésie, et qu'on y verse assez de chaux pour neutraliser l’acide , on séparera la magnésie; si l’on verse ensuite dans le sulfate de chaux, de la potasse, on en précipitera la chaux; enfin, si l’on mêle le sulfate de potasse à la baryte, celle-c1 s’unira à l’acide et se précipitera avec lui. Cette différence d’action entre des corps d’une même série, explique comment nous pouvons faire des analyses, comment il est possible de faire passer un corps d’une combinaison dans une autre. C’est à celte affinité qui a lieu, lorsque de trois substances qui s’attirent mutuellement, deux se combinent à l’erclusion de la trbisième , qu’on a donné le nom d’AFFINITÉ ÉLECTIVE, parce qu’en effet les deux corps qui se combinent, semblent le faire en vertu d’une sorte de choix.

Dans la proposition que nous venons d’énoncer, nous n’avons considéré les différentes énergies avec lesquelles chacun

: ATT 99 des corps d'ure série tend à se combiner avec un certain corps, que dans la seule intention d'exposer un des faits les plus remarquables de l’action chimique. Faisons voir maintenant que le résultat des expériences que nous avons rapportées, ne doit point être présenté isolément des circonstances dans lesquelles ces expériences ont été faites, c’est-a-dire, isolément de la nature du liquide dissolvant, de la proportion de ce liquide des bases et de l'acide sulfurique, de la température à laquelle les corps ont réagi; car les résultats qu’on ob=. tient, sont une suite et de la nature des corps et des circonstances dans lesquelles ils se trouvent pendant leur union; par conséquent, lorsque nous disons que la baryte a une affinité supérieure à celle de la potasse pour l'acide sulfurique, nous sous-entendons dans des circonstances déterminées , car-hors de ces circonstances, les résulfais pourroient être différens. Mais existe-t-il un moyen de connoître d'une manière absolue les divers degrés d'’affinité des corps, de façon que ces degrés une fois déterminés, on diroit, dans le cas où les corps ne suivent pas l’ordre de leurs divers degrés d’affinité, cela tient à telle ou telle circonstance qui en modifie l’ordre naturel ? Nous pensons que si ce moyen existe réellement, il n'a point encore été suffisamment motivé pour que nous soyons obligés de l’admettre ; nous nous arrêterons done à ces faits,

1°. Îl existe des affinités électives entre les corps, mais ces afinilés changent avec les circonstances ;

2°, Nous ne pouvons point, dans le moment acfuel, les séparer de ces circonstances pour les considérer d’une manière absolue ;

3°. Le mot aftraction élective n’exprime que la force en vertu de laquelle un- corps en expulse un auire d'une combinaison pour en prendre la place.

IT. De l’affinité considérée relativement aux circonstances dans | lesquelles elle s'exerce.

Donnons maintenant une idée des circonstances principales qui ontle plus d'influence sur les résultats de l’action chimique, et ne perdons pas de vue que c’est surtout de l'étude de ces circonstances que l’on peut tirer les inductions les plus vraisemblables sur la nature des produits que l'on obtiendra en mettant en contact des corps dont les propriétés sont connues,

Malheureusement il s’en faut beaucoup que la science soit assez avancée pour que nous puissions prévoir tous les résultats possibles de l’action re Mais en exposant plusieurs cas dans lesquels on est parvenu à le faire avec quelques succés, nous aurons l’avantage d'offrir sur l’affinité de nouvelles chébue tions qui seront propres à démontrer combien il importe de déterminer avec soin les circonstances où agit cette force; ce sont plutôt des exemples détachés que nous allons présenter, qu'un système sur tous les élémens de l’action chimique.

a. De la cohésion et de la force expansive du calorique, considérées relativement aux molécules des corps.

Les molécules des corps sont sans cesse sollicitées par deux forces antagonistes, dont l’une tend a les rapprocher et l’autre à les écarter. La première est la cohésion, la seconde est le calorique. Lesétats solide, liquide et gazeux Fa corps dépendent du rapport qui existe entre ces deux forces ; de sorte que si 1a cohésion est supérieure les corps sont solides; si les deux forces se balancent ils sont liquides ; enfin, si la cohésion est tout-à-fait surmontée ils sont gazeux. Dans cet état, les molécules sont trop éloignées pour que la force qui produit la cohésion exerce sur elles aucune action appréciable; car, tous les gaz se dilatent également par des élévations égales de température, et comme la cohésion des solides et des liquides varie dans chaque espèce de ces corps, si elle conservoit encore quelque influence sur les molécules des gaz, ceux-ci ne pourroient se dilater uniformément par les mêmes degrés de chaleur.

L'on admet généralement que tous les corps peuvent exister däns ces trois états, et que s’il en est qui restent constamment solides et d’autres constamment gazeux, c’est que les premiers n’ont point étéexposés à une température assez élevée, et que les secondsne l’ont pointété a une température assez basse pour changer d'état. D’après cela, on pense que s’il étoit possible de chauffer suffisamment tous les solides, on les féroit passer successivement à l’état liquide, puis a l’état gazeux; de même qu’en refroidissant suffisamment les gaz, ils deviendroiïent successivement liquides et solides. Mais il nous semble qu’on ne peut admetire ce résultat sans faire plusieurs réflexions.

1°. Il existe des corps solides qui se volatilisent sansse fondre,

quand on les expose à la chaleur sousla pression ordinaire de

l'atmosphère; tel est, par exemple, l’arsenic ; mais il est bien

vraisemblable que ce métal se liquéfieroit si on le chaufoit

suffisamment dans un appareil fermé, dont les parcis seroient assez résistantes pour empêcher la vapeur de se former.

2°. Il est des solides composés d’un corps fixe et d’un corps volatil, dont la cohésion est telle que la chaleur qui seroit capable de les liquéfier, suffit pour porter les molécules hors de la sphère d’affinité des molécules fixes; par conséquent, de pareils corps ne peuvent être fondus dans les circonstances ordinaires; mais en ajoutant la pression à l’action de la chaleur, on peut en liquéfier plusieurs, tel est le carbonate de chaux.

3°. Il peut exister d’autres composés solides qui ne soient pas susceptibles d’être fondus dans aucune circonstance, par la raison quelatempérature nécessaire pourles DT ER ameneroiË un nouvel arrangement de leurs molécules, d’où résulteroient de nouveaux composés, deés-lors on ne pourroit pas dire que la matière liquéfée seroit la même que celle soumise à l’expérience.

Nousignorons l effet que la cohésion produiroit si les solides étoient soumis à cette seule force; car nous ne pouvons em soustraire aucun à l’action du calorique, Tout ce que nous savons à ce sujet se borne à ceci : Que plus on refroïdit un corps solide, et plus ses molécules se rapprochent ; et comme cette condensation se fait dans tous les sens lorsque les molécules n’éprouvent aucun obstacle dans leurs mouvemens, on en conclut qu'elles ne sont point en contact immédiat.

On admet assez généralement que la cause principale de la différence de l’état solide et de l’état liquide, est que dans celuici les molécuies sont placées à une distance telle que leur figure n’a aucune influence sur leur action mutuelle, en sorte que l'attraction est égale, quelles que soient les faces que les moiïéculesse présentent l’une à l’autre ; tandis que dans l’état solide, les molécules sont disposées dans l’ordre où elles exercent la plus grande cohésion, en supposant toutefois qu’elles ont obéï librement à la force qui détermine cet ordre. La figure des. molécules a donc, dans cette manière de voir, une grande influence sur la cohésion des solides. à