NOMBRES PROPORTIONNELS. ÉQUIVALENTS
44. Nombres proportionnels. — En se combinant avec l’hydrogène le chlore ne forme qu’un seul composé, l’acide chlorhydrique, résultant de la combinaison de 1 d’hydrogène et de 55,5 de chlore.
L’oxygène et l’hydrogène forment deux composés :
L’eau 1 d’hydrogène et 8 d’oxygène.
L’eau oxygénée 1 d’hydrogène et 2 X 8 d’oxygène.
Si nous examinons maintenant les combinaisons du chlore et de l’oxygène, nous trouvons qu’il y en a cinq formées de la façon suivante :
Chlore
Oxygène
L’acide hypochloreux
L’acide chloreux
L’acide hypochlorique
L’acide chlorique
L’acide perchlorique
De la comparaison de ces nombres on déduit immédiatement que si les poids 8 d’oxygène et 55,5 de chlore s’unissent séparément à un même poids 1 d’hydrogène, les poids du chlore et de l’oxygène qui se combinent sont entre eux comme 8 et 55,5 ou des multiples simples
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
de ces nombres. Les nombres 1,8 et 35,5 seront dits des nombres ■proportionnels de ces corps simples.
Plus généralement, si a représente le poids d’un corps qui s’unit séparément à des poids b , c, d d’autres corps simples, ces derniers s’uniront entre eux dans les rapports de b à c, de b à d ou proportionnellement à des multiples simples de ces nombres. Les combinaisons de b et de c, par exemple, seront de la forme mb- h ne, m et n étant des nombres entiers simples.
45. Équivalents. — Parmi les divers systèmes de nombres proportionnels que l’on pourrait adopter, on en a choisi un dans lequel l’hydrogène est pris comme terme de comparaison ; son nombre propornel est pris égal à l’unité, et les nombres proportionnels des corps simples, déterminés d’après les considérations suivantes, prennent le nom d 'équivalents.
Projetons dans l’eau du potassium et du sodium : l’eau sera décomposée, il se dégagera de l’hydrogène, et pour obtenir 1 gramme de ce gaz il faudra employer 59 grammes de potassium, 25 grammes de sodium. Dans l’un et l’autre cas, la liqueur sera devenue alcaline et il faudra pour la saturer, pour former un sel neutre , employer un même poids d’acide sulfurique. Les poids 59 de potassium, 25 de sodium, se sont combinés avec 8 grammes d’oxygène, se substituant ainsi à 1 d’hydrogène pour former des composés analogues au point de vue chimique; ces poids de potassium et de sodium s’équivalent vis-à-vis de 8 d’oxygène et d’un même poids d’un acide quelconque.
Mettons en présence de 56gr,5 d’acide chlorhydrique ces mêmes poids 39 de potassium, 23 de sodium ; il se dégagera encore 1 gramme d’hydrogène et nous pourrons, en évaporant la dissolution, obtenir des composés de chlore et de potassium, de chlore et de sodium, formés, le premier de 35gr,5 de chlore et de 59 de potassium, le second de 55gr,5 de chlore et de 25 de sodium ; ces deux chlorures sont neutres et cristallisés tous deux en cubes. Ici encore ces deux poids 59 et 23 peuvent se substituer l’un à l’autre vis-à-vis d’un même poids 35,5 de chlore pour donner des composés analogues.
Décomposons l’eau par un métal en présence d’acide sulfurique étendu ; pour obtenir 1 gramme d’hydrogène, il nous faudra mettre en réaction 12gr de magnésium, 33gr de zinc, 28gr de fer, 27gr,5 de manganèse, un même poids 49 d’acide sulfurique monohydraté, et les sulfates obtenus, combinés à un même poids de sulfate de potasse, formeront des composés isomorphes. Ces poids de métaux différents,
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
s’équivalent vis-à-vis de 8 d’oxygène, d’un même poids d’acide sulfurique et de sulfate de potasse pour former des composés analogues; ce sont encore des poids équivalents.
Dans une dissolution de sulfate de cuivre plaçons une lame de fer : le cuivre sera déplacé, le fer entrera en dissolution, et pour 288r de fer dissous nous recueillerons 51sr,75 de cuivre. Il n’y aura ni perte d’oxygène, ni mise en liberté d’acide, et nous pourrons dire encore ici que ces poids 51,75 et 28 s’équivalent vis-à-vis de 8 d’oxygène et d’un même poids d’acide.
Sans multiplier outre mesure ces exemples, nous comprenons que l’on puisse ainsi déterminer, de proche en proche, les poids des différents métaux qui s’unissent à 8 d’oxygène ou qui, se substituant à 1 d’hydrogène, s’équivalent chimiquement.
46. Remarques. — 11 y a lieu, cependant, de faire à ce sujet une observation importante.
On peut dire que 55,5 de chlore, 80 de brome, 127 d’iode s’équivalent vis-à-vis de 1 hydrogène, parce que ces poids de métalloïdes, en se combinant avec 1 d’hydrogène, forment des hydracides de composition chimique analogue, résultant de l’union de volumes égaux de chlore, de brome, d’iode et d’hydrogène.
En se combinant à 1 d’hydrogène, 8 grammes d’oxygène, 16 grammes de soufre formeront des composés de composition chimique analogue : 2 volumes d’hydrogène pour 1 volume d’oxygène ou de vapeur de soufre. Ces poids s’équivalent entre eux, mais ils n’équivalent pas, à vrai dire, à 55sr,5 de chlore, 80 de brome, 127 d’iode. Car en aucune circonstance le chlore et le soufre ne forment de composés analogues. Il n’y a réellement d’équivalence qu’entre les poids des substances qui remplissent la même fonction chimique.
47. Équivalents en volume. — Comme conséquence immédiate des lois de Gay-Lussac, les volumes occupés par les poids équivalents des gaz simples et composés seront, dans les mêmes circonstances de température et de pression, des multiples simples du volume occupé par le poids équivalent de l’un d’entre eux.
Ainsi, le volume occupé par :
8s d’oxygène est 5',55
16s soufre 5', 55
ls d’hydrogène \\x,\
14s d’azote 11 M
9s vapeur d’eau HM
17s d’ammoniaque 22', 2
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
Si donc on prend comme unité de volume le volume occupé par 8 grammes d'oxygène, les volumes des équivalents en poids des gaz ou des vapeurs seront représentés par les nombres 1, 2 pour les corps simples, 2, 4, pour les corps composés ; ce seront les équivalents en volumes.
Ainsi, on dit que les équivalents en volume de l’oxygène et du soufre, sont 1; de l’hydrogène et de l’azote, 2 ; de l’ammoniaque, 4, et les équivalents en volumes des métalloïdes gazeux seront :
