POIDS ATOMIQUES
50. Admettons, avec Ampère et Avogadro, que volumes égaux des gaz simples renferment le même nombre d'atomes , et que volumes égaux des gaz composés contiennent le même nombre de molécules.
Les densités des corps gazeux seront proportionnelles aux poids des atomes ou des molécules.
Représentons par 1 le poids de 1 volume ou de 1 atome d'hydrogène , les poids des gaz simples, sous le même volume, seront les poids atomiques P, et l’on aura la relation :
formule qui permettra de calculer le poids atomique quand on connaîtra la densité.
Si nous comparons la relation précédente à celle que nous avons établie plus haut (48) entre les équivalents en poids et en volume d’un même corps, sa densité gazeuse et la densité de l’hydrogène, il vient
et nous concluons immédiatement que pour tous les corps simples dont l’équivalent en volume est 1, le poids atomique est double de l'équivalent en poids ; si l’équivalent en volume est 2, le poids atomique est égal à l'équivalent.
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
Ainsi, pour le chlore, le brome, l’iode, l’azote, les équivalents en poids sont égaux aux poids atomiques ; pour l’oxygène, le soufre, le sélénium, le tellure, le poids atomique sera double de l’équivalent. Les symboles pour le chlore, le brome, l’iode, l’azote représenteront indistinctement le poids atomique et l’équivalent ; pour les autres métalloïdes cités plus haut, ils représenteront un poids double, et, pour éviter une confusion, lorsqu’il s’agit du poids atomique de ces corps simples, les symboles seront barrés :
Le poids moléculaire d’un corps simple est le double de son poids atomique ; c’est le poids du gaz sous un volume double de celui qu'occupe un poids d'hydrogène égal à 1 .
On l’obtiendra donc en multipliant la densité par le facteur
Ainsi
II2 = 1 Cl2 = 71 O2 = 52 Az2 = 28
seront les poids moléculaires de ces métalloïdes.
La même définition s’appliquera au poids moléculaire d’un corps composé :
HCl = 56,5 sera le poids moléculaire de l’acide chlorhydrique; il occupe le même volume que H2, Cl2;
H2& = 18 sera le poids moléculaire de l’eau.
Jusqu’ici nous ne nous sommes occupés que’de définir les poids atomiques des corps susceptibles de prendre l’état gazeux. Si parmi les composés qu’un corps non volatil peut fournir, il en existe un qui soit volatil, et dont on puisse prendre la densité de vapeur, le poids moléculaire de ce composé pourra être déterminé, et, par conséquent, la composition de la substance étant connue, le poids atomique des composants sera fixé.
Prenons un exemple :
Le chlorure de bore a pour densité 5,942 ; le poids moléculaire est égal à 5,942x28,8 = 117,5; ce poids contient 11 de bore et 5x55,5 de chlore.
11 sera dit le poids atomique du bore.
On pourra de même fixer le poids atomique du silicium (SI — 28), du carbone (G = 12).
51. Remarque. — Une difficulté se présente pour le phosphore et l’arsenic.
Dans la notation en équivalents, les équivalents en volume de ces métalloïdes étant 1, le poids atomique devrait être double de l’équivalent en poids. Et cependant les poids atomiques sont 51 et 75, égaux aux équivalents.
L’hydrogène phosphoré gazeux a comme densité 1,184, et le produit de ce nombre par 28,8 donne le poids 54 correspondant à 51 de phosphore et 5 d’hydrogène. Si donc on déduit le poids atomique du phosphore du poids moléculaire de l’hydrogène phosphoré, on est conduit à adopter un nombre moitié de celui que fournirait la détermination directe du poids atomique.
La loi des chaleurs spécifiques , sur laquelle on s’appuie pour déterminer les poids atomiques des corps simples non volatils, est d’accord pour attribuer au phosphore le poids atomique 51, à l’arsenic le poids atomique 75.
Dulong et Petit ont énoncé cette loi en 1820 : Le produit du poids atomique d'un corps simple , par sa chaleur spécifique à l'état solide , est un nombre constant.
D’après les déterminations de Régnault, ce nombre constant est de 0,4 en moyenne.
Pour les métalloïdes dont le poids atomique a été déjà déterminé, par d’autres considérations, on a en effet :
Pc
Brome solide . .
Iode
Soufre
Sélénium. . . .
Tellure
Appliquons au phosphore et à l’arsenic :
Phosphore 0,180 31 5,9
Arsenic 0,083 75 6,2
En doublant le poids atomique on obtiendrait un produit sensiblement double de celui que donnent les autres corps simples.
52. Formules. — Le tableau des corps simples (55) contient, outre
NOTIONS PRÉLIMINAIRES
les équivalents, les poids atomiques. En décrivant les corps simples ou composés, nous indiquerons les symboles ou formules en équivalents en même temps que l’équivalent en volume ; nous donnerons également le poids atomique. Quant aux formules de réactions, elles seront toujours indiquées en équivalents; la transformation des notations est d’ailleurs facile à effectuer. On ne devra pas perdre de vue que, pour les corps simples volatils, la formule est rapportée à 2 volumes de vapeur (volume occupé par 1 gramme d’hydrogène); pour les corps composés, la formule doit correspondre à 4 volumes (double du volume occupé par 1 gramme d’hydrogène).
