DU POIDS

On a vainement cherché entre les poids des corps simples qui se combinent un rapport aussi simple que celui qu'on a trouvé pour les volumes des gaz. Il n'y a que quelques corps composés dans lesquels on remarque entre les principes constituans un rapport à peu de chose près aussi simple; par exemple, 100 parties d'oxigène se combinent avec 12,4796 parties d'hydrogène : pour que le rapport fut comme 1 : 8, il faudrait que la quantité pondérable de l'hydrogène s'élevât à 12, 5. Pour d'autres corps , tels que l'oxide de plomb et d'autres oxides métalliques dont on peut déterminer très exactement la composition, on est en état de démontrer de la manière la plus précise qu'il n'existe pas de rapport simple entre les poids des principes constituans et que, si un tel rapport se rencontre quelque part , cela paraît être l'effet du hasard.

Il est de la plus haute importance de chercher le principe en vertu duquel ces rapports numériques ne sont pas simples; parmi les moyens qu'on peut employer à cet effet , je ne ferai ici mention que d'un, pour faire voir que la question dont il s'agit est renfermée dans le domaine du scrutateur de la nature. Les pesées que nous faisons reposent sur l'attraction entre la masse de la terre et celle des substances à peser, par conséquent, si les poids sont , par exemple, en plomb et la substance à peser du soufre, sur la force attractive de la terre et du plomb et sur celle de la terre et du soufre. Mais si au lieu de faire la pesée sur la terre, nous opérions , par

exemple, sur un globe en platine, ce serait l'attraction du platine sur le plomb et sur le soufre qui déterminerait le rapport entre les poids des deux corps. Si donc le platine exerce sur le plomb et sur le soufre une attraction différente de celle de la masse terrestre sur les mêmes corps, le rapport entre les poids de ces corps serait aussi différent, et au lieu que le plomb et le soufre se combinent sur la terre dans le rapport de 100 à i5,54, les mêmes masses pourraient s'unir dans un tout autre rapport en poids. En considérant le phénomène d'une manière purement spéculative, l'on doit même toujours s'attendre à trouver un rapport composé entre les quantités pondérables des substances simples, sur la terre qui consiste en couches si hétérogènes, et un rapport simple sur un monde formé d'une masse simple. Si l'on pouvait , en prenant le poids du soufre et celui du plomb, placer dans une première opération au-dessus et dans une seconde au-dessous de la balance, une assez grande masse de platine, pour que l'attraction de ce métal sur le soufre et sur le plomb devînt sensible compara tivement à la force attractive de la terre, il suffirait d'une double pesée pour constater le fait qui nous occupe. Mais la masse delà terre est trop grande pour permettre l'exécution d'une pareille expérience,- néanmoins, au lieu du platine , on peut utiliser le soleil d'une manière semblable en déterminant les poids qu'on cherche à midi et à minuit précis. Si, par exemple, l'attraction entre une masse de soufre et la masse du soleil est plus grande que l'attraction entre la masse terrestre et celle du soufre, et que l'attraction du plomb sur le soleil soit la même que sur la terre, une masse de soufre, qui, à midi balançait une masse de plomb, pèsera davantage

que cette dernière à minuit. Or, des expériences exactes, où l'on pouvait apprécier une différence de poids d'un millionième, et entreprises avec beaucoup de substances, avec celles surtout qui offrent la plus grande différence pondérable dans leurs combinaisons, par exemple, avec le platine et l'eau, l'alcool et le mercure ou le plomb, ces expériences, dis-je, n'ont donné aucune variation de poids dans les circonstances indiquées. Il faut donc ou que la masse du soleil ne soit guère différente de celle de la terre sous le rapport chimique, objet sur lequel je reviendrai dans la partie de ces Élémens consacrée à la physique, ou que nous cherchions un autre principe pour expliquer la complexité des rapports dans les combinaisons chimiques, quant aux poids des principes constituans.

Il résulte de la loi qui régit la combinaison des corps considérée sous le rapport des volumes, et des nombreux exemples de décompositions rapportés précédemment , qu'après avoir étudié attentivement quelques combinaisons en petit nombre , on peut calculer la composition de beaucoup d'autres combinaisons obtenues au moyen de celle qu'on a examinée. La plupart des oxides métalliques, ceux surtout qu'il est important de connaître, sont décomposés par les acides hydrochlorique, hydriodique, hydrobromique, hydrofluorique, hydrosulfurique et hydrocyanique , de telle façon, que l'hydrogène et l'oxigène forment de l'eau et que le métal revivifié se combine avec la substance qui était unie à l'hydrogène. Pour peu qu'il y eut du métal ou de l'autre substance en excès, les moyens ordinaires le feraient découvrir à 1 instant. Connaissant la composition de la combinaison de 1 hydrogène , celle de l'eau et celle de l'oxide

ffî AFFINITÉ CHIMIQUE.

métallique, on peut calculer celle de la combinaison du métal. 100 parties d'oxigène se combinent d'après les expériences les plus exactes avec 12,4796 parties d'hydrogène pour former de l'eau, et 12,4796 parties d'hydrogène avec 442>^5o parties de chlore, avec 201, i65 parties de soufre, etc. , pour produire respectivement de l'acide hydrochlorique, de l'acide hydrosulfurique, etc. De là il suit , si la décomposition s'opère de la manière indiquée, qu'au lieu de 100 parties d'oxigène, 442,65o parties de chlore ou 201, 1 65 parties de soufre s'unissent au métal de l'oxide.

Lorsqu'un chlorure ou un sulfure en contact avec l'eau se transforme en un oxide et en une combinaison hydrogénée, comme par exemple, le chlorure de silicium en acides silicique et hydrochlorique , le sulfure de fer au moyen de l'acide sulfurique aqueux en protoxide de fer et en hydrogène sulfuré, on calcule de la même manière la composition de l'oxide uni à l'acide, celle duchlorure ou du sulfure métallique étant connue. Ainsi suivant qu'on peut déterminer plus exactement la composition de l'oxide, ou celle du chlorure, du sulfure, etc., on choisit l'une ou l'autre pour le calcul. Dans la supputation des composés du plomb, du cuivre et de beaucoup d'autres subtances on part des oxides; pour le sodium , le potassium et les autres métaux de cette classe, il est difficile de déterminer exactement l'oxide , tandis qu'on peut très aisément trouver la composition du chlorure. Très fréquemment l'on peut faire servir les deux méthodes et même encore une troisième, que j'exposerai incessamment. Quant aux moyens à employer pour chaque substance en particulier, ils dépendent de ses propriétés

chimiques et ne peuvent être bien compris que plus tard i dans l'histoire individuelle de chacune d'elles.

Les cas dans lesquels on peut calculer la composition avec un petit nombre de données expérimentales sont i encore plus nombreux parmi les sels; les oxisels, où l'oxigène de l'acide est à celui de la base dans un rapport simple, forment de beaucoup la majeure partie des sels. La loi de ce rapport simple se démontre le plus facilei ment au moyen des sels qui sont précipités par des méi taux. Si l'on prend, par exemple, une dissolution de sulfate d'oxide d'argent cristallisé et qu'on y place une baguette de cuivre, l'argent se séparera etle cuivre se dissoudra sans que de l'oxigène devienne libre; en évaporant la liqueur jusqu'à ce que toute l'eau liquide soit expulsée, ' on n'obtiendra que du sulfate de cuivre cristallisé. Si au lieu du cuivre, l'on prend du fer ou du zinc, ou si dans i la dissolution d'un sel de cuivre on plonge une baguette i de fer ou de zinc, tout l'argent du sel d'argent ou tout le cuivre du sel de ce métal se séparera, du fer ou du zinc se dissoudra, et quand on aura chassé l'eau, il ne : restera que des cristaux de sulfate de protoxide de fer ou de sulfate d'oxide de zinc. En faisant les mêmes expériences avec beaucoup d'autres métaux et avec des sels contenant d'autres acides, on obtiendra toujours des : résultats pareils. D'où il résulte que l'un des métaux ne I fait que se substituer à l'autre, et que par conséquent le • rapport de l'oxigène de la base à l'oxigène de l'acide est le même dans le sel employé et dans celui qu'on obtient. Quant à d'autres sels qui ne sont pas susceptibles ( d'une pareille décomposition, tels que ceux à bases de potasse, de soude, d'ammoniaque, de baryte, de strontiane, de chaux et de mangnésie, on peut se servir des

chlorures pour constater la même loi. Lorsqu'on précipite, par exemple, du chlorure de barium avecdu nitrate d'oxide d'argent, il se forme du chlorure d'argent et du nitrate de baryte (nitrate d'oxide de barium) ce dont on peut facilement se convaincre par 1 evaporation , puisqu'il ne se dégage alors que de l'eau et qu'il reste du nitrate de baryte cristallisé. Il résulte de cette expérience que l'oxigène et l'acide nitrique, en se portant sur le barium, conservent entre eux le même rapport danslequel ils étaient combinés avec l'argent. En examinant la dissolution des combinaisons cristallisées, on trouve qu'elles ne changent pas la couleur du tournesol, tandis qu'un millionième d'acide ou de base ajouté à la liqueur suffit pour faire rougir ou, dans le dernier cas, bleuir ce réactif. La teinture de tournesol offre par conséquent le moyen de constater sans évaporation , avec promptitude et de la manière la plus précise, que la liqueur contient seulement le sel cristallisé.

L'existenced'un rapport déterminé se démontre absolument delà même manière quedans les expériences précitées, par la décomposition des sels neutres. Lorsqu'on ajoute, par exemple, du nitrate de baryte à une dissolution de sulfate de soude, il se précipite du sulfate de baryte neutre et du nitrate de soude neutre reste en dissolution. Par conséquent, quand on a constaté par l'expérience que dans le sulfate de soude et dans le sulfate de baryte, l'oxigène de l'acide est à celui de la base comme 3 : i, et dans le nitrate de baryte comme 5 : i, on peut être sûr que ce dernier rapport a aussi lieu pour le nitrate de soude neutre.

On a donné autrefois le nom de sels neutres à ceux qui ne changent point les couleurs végétales, parce que

U s propriétés de l'acide comme celles de la base y paraissaient détruites (neutralisées). Cependant, comme la manière dont les matières colorantes se comportent avec des dissolutions, repose sur une affinité de la matière colorante pour l'acide ou la base, il vaut mieux nommer sels neutres ceux dans lesquels l'oxigène de l'acide est à celui de la base dans un rapport égal pour tous. On dira, par exemple, que les sulfates sont neutres, lorsque l'oxigène de l'acide est à celui de la base comme 3: i, et que les nitrates sont neutres, lorsque ce rapport est comme 5 : i. Les sels sont appelés acides ou basiques suivant qu'ils contiennent plus d'acide ou plus de base qu'il n'en faut pour ce rapport. La composition des sels basiques ou acides ne peut se déterminer qu'au moyen d'expériencesdanslesquelles on est obligé de peser. Ces sels ont aussi donné constamment un rapport défini ; dans les sels acides, la même quantité de base estordinairement combinée avec deux fois autant d'acide, et dans les sels basiques , il y a, pour la même quantité d'acide, deux ou trois fois autant de base que dans les sels neutres. Ce n'est qu'à l'aide de l'expérience qu'on peut trouver la composition des sels doubles et celle des hydrates.

Dans un grand nombre de recherches scientifiques et de travaux d'art il est de la plus haute importance de savoir calculer en poids les rapports dans lesquels les corps se combinent et se décomposent ou dans lesquels les différentes combinaisons sont constituées. Comme les composés oxigénés sont beaucoup plus nombreux que tous les autres, et se rencontrent bien plus fréquemment dans les calculs, on rend ceux-ci les plus commodes possibles, en prenant le poids de l'oxigène égal à 100 et

calculant d'après cette supposition les rapports numériques dans lesquels les autres corps se combinent, soit avec l'oxigène, soit entre eux. Les expériences les plus exactes ont donné les nombres suivans pour les corps simples :

corps simples.

îor-

HIIL.