CHAPITRE IV

milligr. de plomb dans l’acétate de plomb, et 60 milligr. dans l’oxyde. On voit par là que l’oxyde de plomb à l’état de combinaison est plus décomposable que le même oxyde libre. Il a montré que l'oxyde d’argent est plus décomposable que l’oxyde de plomb, ce qui indique que les composés se laissent d’autant plus facilement décomposer par le courant que l’affinité est moins forte , comme nous l’avions établi nous-mêmes dans notre travail sur l’iuQuence des masses. Ce principe a été vérifié par de nombreuses expériences. M. Matteucci a reconnu ce qu’avait déjà avancé M. Faraday, que, dans le plus grand nombre de cas, le pouvoir conducteur des corps est essentieilement lié à leur degrc de décomposition électro-chimique.

De la décomposition de l’eav et des corps qu’elle tient en dissolution.

Les acides sulfurique, phosphorique, augmentent la décomposition électro-chimique de i’eau sans être décomposés eux-mêmes; les acides chlorhydrique, iodbydrique, etc., combinés avec l’eau, sont directement décomposés par le courant : l’augmentation de la décomposition n’est plus due à l’eau, mais aux acides. M. Matteucci a démontré que, dans quelques cas, l’eau et ces acides mélangés sont décomposés dans le même temps, toujours suivant Ha loi de l’action chimique définie du courant; que, lorsqu'une combinaison du second ordre est dissoute dans i’eau, cette combinaison seule est décomposée directement, suivant la loi de faction définie , comme l'a reconnu également M-. Daniell , quant à faction des acides suifurique et phosphorique : voici comment ces physiciens font envisagé : l’eau se combine chimiquement avec ces acides, de manière à former des combinaisons en dissolution dans l’eau, dès lors on doit avoir, par le passage du courant, les mêmes produits que dans la décomposition d'une dissolution saline, c’est-à-dire, l’eau et l’hydrogène au pôle négatif, tandis que l’oxygène et l’acide se portent au pôle positif. M. Daniell a confirmé cette conséquence , comme il suit ; si l’on divise un récipient en deux parties par un diaphragme, et que l'on mette dans chacune d'elles de l’eau acidulée, on trouve que, dans le liquide où plonge la lame négative, une partie de l’acide sulfurique a disparu pour se rendre au pôle positif. Or, en cherchant en équivalents la quantité d’acide sulfurique séparée, comparées à la quantité d’eau ou d’un autre composé soumis à faction du même courant, M. Daniell a trouvé que, quelle que soit la densité de l’eau acidulée pour un équivalent d'uii électrolyte , il y un quart d’équivalent d’acide sulfurique transporté au pôle

IJO ÉLÉMENTS d’ÉLECTKO-CHIMIE.

positif. M. Mattencci, en variant la densité des solutions acides depuis 1,023 jusqu’à 1,076, a obtenu pour un équivalent d’un électrolyte quelconque, la moitié d’un équivalent d'acide sulfurique; en augmentant beaucoup la densité des solutions acides, les rapports deviennent très-variables. Néanmoins il paraît bien démontré que dans le passage du courant par l’eau acidulée , c’est bien une combinaison d’eau et d’acide qui est décomposée dans un rapport déterminé. M. Matteucci a comparé entre elles deux solutions, l’une d’acide pbosphorique , l’autre d’acide sulfurique , en employant les deux voltaïmètres partfels. L’expérience, qui se réduisait à comparer entre eux les produits gazeux donnés par les deux solutions pour une quantité d’eau décomposée dans le voltaïmètre principal , a montré qu’à la même densité le courant ne se partage pas également entre elles; que la solution sulfurique est plus décomposable que l’autre ; que pour une quantité de mélange gazeux obtenue dans le voltaïmètre A , on avait dans a et a' des quantités de même mélange dans le rapport de 1:15. En ajoutant de l’acide pbosphorique à la solution jusqu’au IToint d’y obtenir la même quantité de mélange gazeux que dans la solution sulfurique, en comparant les quantités des deux acides ajoutés à une même quantité d’eau , il a trouvé que ces quantités étaient dans un rapport qui ne diffère pas beaucoup de celui des nombres équivalents des deux acides. Il parait résulter de là que l’influence des acides sur la décomposion de l’eau dans laquelle ils sont dissous est liée à l’état de combinaison dans lequel ces acides entrent avec l’eau. Quant à l’action des sels dissou 5 dans l’eau , plus il y a de sels dissous, plus la solution est conductrice et plus les produits de la décomposition électro-chimique deviennent abondants.

On doit considérer le sel dissous dans l’eau comme s’il était à l’état de fusion , de sorte que sa moindre décomposition électro-chimique ne peut s’expliquer que par sa moindre densité et par l’action chimique de l’eau.

Voici une expérience rapportée par M. Matteucci et qui vient à l’appui de cette manière de voir :

« J’ai préparé deux solutions de nitrate d’argent, une dans l’alcool » à 34° B, l’autre dans l’eau. Il a fallu chauffer ces deux dissolutions ■■jusqu’à SI"» G; c’est ainsi que j’ai pu dissoudre dans 2i gr. d’alcool ■■ 3*’, 390 de nitrate d’argent; l’autre solution aqueuse contenait •■ 0'’,13.'> de nitrate sous le môme volume, et je l’ai chauffée pour ■■ avoir des circonstances identiques. J’ai versé ces deux solutions •■ dans les voltaïmètres a et d (dont il a été question dans le para-

CHAPITBE IV.

» graphe précédent). Ces deux solutions du même sel dans deux li- « quides différents avaient sensiblement la même densité et étaient «aussi également électrolysables. Pour I8“- de mélange gazeux du « voltaïraètre A , j'ai eu 57 mill. d’argent dans la dissolution alcoo- « lique, et 56 dans la solution aqueuse. La somme de ces deux « nombres qui sont presque égaux correspond exactement à la quan- « tité d’eau décomposée dans le voltaïraètre. »

Nouvelle nomenclature électro-chimique.

M. Faraday a cherché à établir une nouvelle nomenclature des termes employés en électro chimie. Regardant comme impropres la dénomination de pèles donnée aux extrémités de la pile , ainsi que celle de lames décomposantes donnée aux lames de platine employées pour opérer les décompositions, il a appelé ces mêmes lames électrodes (route que suit l’électricité); ainsi l’électrode positif est la lame décomposante par laquelle débouche l’électricité positive dans une dissolution, et l'autre, l’électrode négatif.

La première est appelée anode et la seconde calode. (Voir Traité de l’électricité tome III, page 192.)

Il a appelé électrolytes les corps dont les éléments sont séparés par l’action du courant électrique : ce mot dérive de deux mots grecs : 'HXtxTpov etXûo), électricité à délier. De là, on en déduit l’expression électrolyser, qui est le synonyme de décomposer, d’analyser au moyen de l’électricité.

L’acide hydrochlorique est un électrolyte ou un corps électrolylique , attendu que le courant isole le chlore de l’hydrogène, tandis que l’acide borique ne l’est pas, puisqu’il n'est pas décomposé.

On est dans l’usage d’appeler les acides corps électro-négatifs, par cela même qu’ils se rendent au pôle positif de la pile , et électro-positifs les autres corps, parce qu'ils se rendent au pôle négatif.

M. Faraday propose d’appeler unions les corps qui vont à l’anode, ou pôle positif, et cassions ceux qui vont à lu catode , ou pôle négatif. En adoptant son langage , il faudra dire ; « Si l’on soumet à l’expérience le chlorure de plomb , ce composé est un électrolyte , parce qu’il est susceptible d’être décomposé par l’électricité. Quand il est éleetrisé, ses deux ions sont séparés : le premier, le chlore, estun anion qui se rend à l’anode , et le second , le plomb, est un cassion qui se rend à la catode. » On n’a conservé jusqu’ici dans la science que les dénominations d'électrodes , qui paraissent convenir à tous les physiciens.

ÉLBMBNTS d’ÉLÉCTBO-CIIIMIE.

Des décompositions chimiques opérées au moyen de l’électricité libre.

Les effets des décompositions éiectro- chimiques sont semblables entre eux, quelle que soit la source de l’électricité, pourvu que celleci n’éprouve pas d’interruption dans sa production.

L’électricité peut avoir plusieurs origines et provenir du frottement, comme dans les machines électriques ; d’une action chimique, comme dans les piles voltaïques; de différences de température, comme dans les appareils therrao- électriques; enfin d’effets d’induction, comme dans les machines destinées à produire les courants d’induction. L’électricité de frottement a une forte tension et une faible quantité, attendu qu’il faut un temps fini pour la produire. C’est l’inverse pour l’électricité voltaïque. Les deux électricités contraires qui s'accumulent aux deux extrémités d’une pile d’un grand nombre de couples ont une faible tension , quoique considérables en quantité, parce que leur production n’est pas discontinue. L’électricité provenant des appareils thermo-électriques étant à petite tension , en raison de la recomposition à la source de la plus grande partie des électricités dégagées, ne donne seulement que des indices de décomposition, aussi n’est-elle d’aucun usage en électro-chimie. Quant aux appareils d’induction, ils peuvent être employés, mais avec moins d'avantage que les appareils voltaïques , à moins de les faire fonctionner concurremment ensemble, comme l’a reconnu M. de la Rive.

Les effets de décomposition produits au moyen de l’électricité libre, c’est-à-dire, de l’électricité fournie par les machines électriques ordinaires, présentent, dans quelques circonstances, des différences avec ceux obtenus avec les appareils voltaïques ordinaires. Dans ces derniers, lorsque les deux pôles de l’appareil sont en relation avec de l’eau au moyen de deux lames de platine, on sait que cette eau est décomposée; l’oxygène se porte sur la lame positive, et l’hydrogène sur la lame négative : mais il n’en est pas toujours ainsi avec l’électricité libre; VVollaston, pour décomposer l’eau avec cette électricité, a indiqué le procédé suivant : on introduit des fils très-fins d’or ou de platine dans des tubes capillaires de verre, dont les extrémités sont ramollies à la lampe pour que le métal s'applique exactement sur le verre, et l’on coupe la portion du fil en dehors de la partie fondue , de manière à n’apercevoir à la loupe qu’un point métallique. On place deux de ces tubes dans un vase rempli

CHAPITBB IV.

d’eau, de telle manière que les deux pointes métalliques soient trèsrapprochées l'une de l’aulre; un des lils est mis en communication avec le sol, et l’autre avec un conducteur métallique placé à peu de distance du conducteur d’une machine électrique dont on tire des étincelles. On aperçoit aussitôt aux deux pointes de métal un dégagement de très-petites bulles de gaz que l’on recueille dans des éprouvettes remplies d’eau ; on trouve, lorsque l’électricité a une trèsforte tension, que le volume de gaz du côté négatif est double de celui obtenu du côté positif, comme dans les décompositions avec les appareils voltaïques. L’eau a donc été complètement décomposée. Cette décomposition est d’autant plus rapide que la ténuité des pointes est plus grande. Ainsi , il faut suppléer à la discontinuité de l’action par une très-forte tension ; quand elle est moindre, les deux gaz se dégagent quelquefois à chaque pointe; dans ce cas, les surfaces décomposantes sont, de chaque côté, l’une la pointe, l’autre le liquide adjacent; alors les deux gaz doivent être mélangés. Wollaston a annoncé qu’il en est toujours ainsi, quelle que soit la tension de l’électricité. IVéaninoins, l’exception est assez remarquable pour que nous en fassions mention ici , bien que son assertion ne nous ait pas paru exacte.

Les expériences suivantes de M. Faraday serviront encore à faire connaître le mode d’action chimique de l’électricité des machines sur les corps.

Ayant pris une bande de papier tournesol et nne autre de papier curcuma, il les humecta avec une solution de sulfate de soude et les unit par un de leurs bouts. Un Kl de platine en relation avec le conducteur communiquait avec le papier tournesol , et un autre Kl communiquant au sol et représentant le pôle négatif, avec le papier de curcuma. Quelques tours de la machine suffirent pour montrer sur ces papiers les mêmes effets que ceux obtenus avec l’électricité voltaïque. Les effets furent encore les mêmes en éloignant les deux bs^ndes de papier et les faisant communiquer au moyen d’un Kl métallique. La pointe négative de l’appareil, ainsi que le papier de curcuma, ayant été enlevés, la pointe positive fut laissée en contact avec le papier tournesol , et l’on toucha ce dernier avec un conducteur humide que l’on tenait à la main. Le papier tournesol fut encore rougi. Le bout du conducteur humide, au lieu d'étre tenu dans la main , fut suspendu dans l’air au moyen d’un tube de verre. Le papier fut encore rougi ; mais, dans ce cas, l’air formait le second pôle, c’est-à-dire, la seconde surface décomposante. Ainsi , comme nous al-

ÉLÉMENTS d’ÉLECTBO-CHIMIE.

Ions encore le montrer, et cela est important à noter pour expliquer certains phénomènes électro- chimiques, on peut opérer une décomposition en se servant pour trausmettre l’électricité, non-seulement de deux lames de métal , mais encore d'une lame de métal et d’un liquide, et même de deux liquides. Les conditions à remplir, c’est que les éléments désunis par l’effet du courant rencontrent, pour se séparer, un corps qui ne puisse leur livrer passage. La connaissance de cette propriété est indispensable pour l’interprétation de quelques phénomènes naturels produits dans les trois règnes de la nature. L’expérience suivante va nous en fournir un exemple. On prend un bocal de verre d’un décimètre de diamètre et d’un décimètre environ de profondeur (pl. III, lig. 7); une lame de mica «, que l’on fixe à la partie supérieure , de manière à ce qu’elle descende à 27““- au-dessous du bord, et soit entourée d’eau de tous côtés; une lame de platine, large de 80””-, est placée également dans le vase à peu de distance du mica , et retenue au moyen d'une petite lame de verre, afin de prévenir les mouvements qui pourraient survenir dans le liquide par le dégagement du gaz. On verse ensuite dans le vase, avec soin, une solution de sulfate de magnésie jusqu’audessus du petit bord de la lame de mica, en évitant que le verre ou le mica , sur le côté non occupé c , soit mouillé par la solution audessus de son niveau. Un morceau de liège poli, mouillé préalablement avec de l’eau distillée, est posé légèrement sur la solution du côté sec, et l’on verse doucement de.ssus de l’eau distillée environ à la hauteur de 27“‘“ , jusqu’à ce qu’elle touche à peu près le sommet du verre. Par ce moyeu, la solution de sulfate de soude occupe la partie inférieure du bassin, ainsi que la partie supérieure à droite; mais, en raison du diaphragme, une couche d’eau repose de c en rf sur la solution. Une seconde lame de platine e est placée sur la surfaee de l'eau dans une position horizontale, mais avec une inclinaison suffisante pour que les gaz échappés puissent être recueillis. L’extrémité C est mise en communication avec le pôle négatif d’une pile de 40 paires, et le pôle positif avec l’extrémité b. La décomposition commence aussitôt; mais elle est d’abord très-faible, à cause de la mauvaise condhetibilité de l’eau; mais, peu à peu , la magnésie apparaît au pôle négatif, non sur la lame de platine, mais sur la surface de contact de l’eau et de la solution de sulfate de magnésie, tandis que la lame ne donne aucune trace de magnésie à l’aide du papier de curcuma. La magnésie est donc restée entière à la surface des deux liquides. La lame ô, au contraire , donne la réaction acide. Cette ex-