ÉTUDES DE M. MOUTIER

155. M. Moutier(l), dans ses études de thermodynamique, est arrivé à cette conclusion que, dans un système gazeux, la dissociation est, au moins dans de certaines limites, indépendante de la pression. Voici les remarques générales qu’il a présentées à ce sujet ( Revue scientifique, 2 octobre 1880, p. 331) :

i La dissociation d’un Composé gazeux se présente, d’après l’expérience, dans des conditions bien différentes de la dissociation d’un corps solide. Peut-on concevoir à priori la raison de cette différence entre les deux phénomènes?

» Considérons un système de corps A et B en équilibre ; il est indifférent de supposer, d’ailleurs, les corps A et B séparés l’un de l’autre, ou bien de les supposer à l’état de mélange.

s> Désignons par a et b les masses de deux points matériels qui appartiennent à ces deux corps en équilibre. D’après ce que nous savons Sur les forces moléculaires, nous pouvons regarder ces deux points comme sollicités par une force mutuelle f, proportionnelle au produit des masses a et b, et fonction de la distance r, qui sépare les deux points. Le système des deux corps A et B est en équilibre sous l’ensemble des forces f.

» Si l’on double les masses de tous les points matériels du Système, si l’on fait varier toutes les masses dans le même rapport, toutes les forces /'resteront proportionnelles entre elles et l’équilibre subsistera.

» Considérons un système de deux corps, A et B, en équilibre dans un vase clos. Pour doubler la masse de chaque point matériel (2), il suffit d’introduire une masse de gaz. en équilibre identique à la première, c’est-à-dire de doubler la pression. L’équilibre subsistera, et la pression de chacun des gaz A et B rapportée au volume entier du système, sera doublée ; c’est ce qui arrive dans la dissociation des composés gazeux.

(1) Les publications de M. Moutier sur les questions théoriques qui se rattachent à la dissociation sont les suivantes :

Systèmes hétérogènes.— La dissociation au point de vue de la thermodynamique, Comptes rendus de l' Académie des sciences, 1871, tome LXXII, p. 759. — Chaleur de transformation, Comptes rendus, 1873, tome LXXVI, p. 365. — Réactions chimiques limitées, Bulletin de la Société pllilomalhique, 1873, tome X, p. 73. — Chaleur dégagée par la combinaison de l’hydrogène avec les métaux. Comptes rendus, 1874, tome LXXIX, p. 1242. — Eau oxygénée, Bulletin de la Société philomathique, 7e série, 1877, tome I, p. 19. — Combinaisons chimiques produites avec absorption de chaleur, même recueil, 1877, tome I, p. 96. — Sur quelques transformations chimiques, même recueil, 1878, tome III, p. 31. — Influence de la pression dans les phénomènes chimiques, même recueil, 1878, lome III, p. 87.

Systèmes homogènes. — Ozone, Bulletin de la Société philomathique, 1876, 7e série, tomel, p. 9. — Dissociation des composés gazeux, même recueil, 1879, tome IV, p. 32. — Sur une classe de réactions chimiques limitées, même recueil, 1880, tome V. — Influence d’un gaz étranger, même recueil, 1881, tome V.

Une conférence résumant l’ensemble de ces études a été faite au laboratoire de chimie de M. Würtz et publiée dans la Revue scientifique du 2 octobre 1880.

(2) C’est précisément cette hypothèse qui est contestable.

Le rapport des volumes de la combinaison non dissociée au volume des éléments dissociés sera dès lors indépendant de la pression à une même température, au moins entre certaines limites de pression. Cela est facile à concevoir : à mesure que l’on augmente les masses a et b, les dimensions de ces masses s’accroissent par rapport à la distance qui les sépare, et la fonction de la distance varie lorsque la pression dépasse certaines limites. ï

Cette manière de voir me paraît très discutable. Lorsque, au moyen d’une pompe foulante, on introduit une nouvelle quantité de gaz, les nouveaux points matériels ne vont pas, comme le suppose M. Moutier, se joindre un à un aux anciens pour en doubler la masse : ils restent indépendants ; les distances intermoléculaires changent, et l’on conçoit ainsi qu’il puisse se produire un tout autre état d’équilibre que celui qui est admis ici. Cet équilibre est possible , mais il ne paraît pas nécessaire.

M. Moutier doit développer lui-même ses idées dans un article spécial inséré dans Y Encyclopédie chimique. Nous prions le lecteur de vouloir bien s’y reporter.

Il nous paraît important de remarquer que dans tous les cas, même en admettant le raisonnement que nous venons de reproduire, il ne serait pas applicable aux très faibles pressions où les molécules sont tellement écartées les unes des autres que l’action chimique ne peut plus s’exercer directement entre elles. Alors les forces dont on supposait l’existence ne se font plus sentir tant que les molécules restent éloignées les unes des autres de leur distance moyenne : il faut que l’extrême mobilité propre aux gaz, les rapproche' assez à certains moments pour que peu à peu la combinaison ait lieu (voy. IIIe partie, n° 100).

C’est surtout ce second cas que nous avons envisagé dans la théorie fondée sur les vitesses des réactions (III° partie). La théorie deM. Moutier et en général les théories fondées sur la thermodynamique, envisagent au contraire le cas de pressions plus fortes, où chaque molécule agit sur une molécule voisine ; cette différence de points de vue nous paraît de nature à expliquer les différences des résultats relatifs à l’influence de la pression sur la dissociation.

Nous sommes ainsi ramenés à cette distinction sur laquelle nous avons déjà insisté, des deux phases du phénomène, suivant le rapport de l’intervalle moléculaire au rayon d’affinité chimique (IIIe partie, n° 100). La limite entre les pressions qui correspondent à ces deux cas distincts varie évidemment, et probablement d’une manière considérable, suivant l’affinité et par conséquent suivant la nature des corps que l’on considère.