GRAPHITE ARTIFICIEL

DIAMAXT.

2es598

Les combustions de graphite donnent pour étjuivalent 74,982, celtes du diamant 75,005.

Le nombre adopté par Berzélius n’est modifié par ces expériences que de 1/50 environ. Mais il est facile de voir toute l’importance d’un pareil changement. Avec l’ancien nombre, toutes les analyses organiques étaient faussées; certains corps, qui ne renfermaient pas d’oxygène, se trouvent en contenir ; d’autres, où l’on avait trouvé de l’oxygène, vont en contenir une proportion beaucoup plus forte. En effet, si le changement du carbone ne paraît pas très saillant dans un corps renfermant par exemple 85 pour 100, nombre qui va être diminué de 2 pour 100, l’augmentation pour l’oxygène sera au contraire énorme, puisque sa proportion est faible et puisqu’il est dosé par différence. Par là vont s’expliquer les anomalies rencontrées dans l’analyse de certains carbures, où l’on trouve que les poids de carbone et d’hydrogène trouvés par analyse excèdent le poids de la matière employée, quelquefois de 1 pour 100. Enfin les discordances observées dans la théorie des substitutions disparaissent. Par exemple, pour que dans la benzine on puisse remplacer l’hydrogène par un volume égal de chlore, il est nécessaire que ce liquide renferme 94 pour 100 de carbone, et non 95,5 comme l’indiquait jusque-là l’analyse. Les adversaires de la théorie des substitutions avaient en effet raison de suspecter une théorie qui exigeait qu’un corps où l’on trouvait 95,5 de carbone n’en renfermât que 94. Ces

CARBONE

considérations expliquent l'importance que l’illustre auteur de cette tliéorie attachait à la question de l’équivalent du carbone, et rendent compte de la précision avec laquelle il a cru devoir s’attacher à le déterminer de nouveau.

MM. Erdmann et Marchand [J. f. pr. Chem., XXlll, 139) ont répété ces expériences et trouvé des résultats sensiblement identiques. Les dispositions étaient à peu près les mêmes. On a seulement jugé inutile de faire suivre le tube de porce-

laine contenant déjà de l’oxyde

de cuivre d’un

second tube à oxyde de

cuivre. '

d’ailleurs les résultats obtenus

Équivalents.

Diamant brûlé

Graphite

Les diamants ont été légèrement chauffés avec la pesée. Le graphite a subi les purifications convenables. La moyenne de tous ces résultats est égale à 75,087. La confirmation des nombres trouvés par MM. Dumas et Stas est donc absolue. Erdmann et Marchand ont effectué les analyses organiques de divers composés faciles à préparer dans un grand état de pureté et de composition bien connue. Nous transcrivons ici ces résultats, qui donneront une idée des erreurs que l’on pouvait commettre avec l’ancien poids atomique.

D’après l’ancien équivalent.

D’après le. nouvel équivalent.

Trouvé.

Calculé.

Trouvé.

Calculé.

Acide benzoïque.

1 Carbone.

1 Hydrogène....

Acide cinnamique .

j Carbone .

i Hydrogène. ..

Naphtaline.

l Carbone. ....

( Hydrogène . .

La troisième méthode, fondée sur l’anahse des sels d’argent à acides organiques, a été mise en oeuvre par Liebig et Redtenbacliei- [Ann. der Chem, und Pharm., XXXVlll, 116). En prenant pour équivalent de l’argent 1551 (0=100), et pour H 12,48, ces savants ont obtenu le nombre G = 75,854. Si, d’après les déterminations les plus récentes de l’équivalent de l’argent, on admet Ag = 107,93 ou 1349, la première décimale est diminuée d’une unité. Strecker, en procédant de la iiiêine

72 EN’CYCI-OPÉDIE CHIMIOUE

manière a trouvé 7o,41o. Mais ces métliodes ne sont point susceptibles de la même précision que le procédé de MM. Dumas et Stas, en sorte que l’équivalent 6 est aujourd’liui définitivement employé.

Ajoutons pour terminer que les expériences de MM. Dumas et Stas ont été répétées tout récemment par M. lioscoc, qui s’ost entouré des mêmes précautions et qui, en opérant avec des diamants du Cap, a trouvé, comme résultats de six essais, (pie le poids atomique du carbone doit être représenté par 11,97. Ce savant adopte pour l’oxygène le nombre 15,96. Si l’on prend le chiffre 16, le carbone devient 12,002, ou pour l’équivalent 6,001, ce qui concorde parfaitement avec les expériences précédemment exposées (Comptes rendus, t, XCIV, p. 1180) *.

L’analyse a donc montré que 8 parties d’oxygène se combinent à 6 parties de carbone dans l’oxyde de carbone et à 5 de carbone dans l’acide carbonique, L’éijuivalent du carbone sera donc o ou un multiple de a par un nombre entier. Le poids atomique sera double de l’équivalent, le poids atomique de l’oxygène étant 16.

Le chiffre adopté dans la notation dite en équivalents est 6; dans la notation atomique, le poids atomique est 12. U est certain que l’emploi du symbole C représentant 12 de carbone simplifie toutes les formules do chimie organique, et que la valeur de ce symbole est justifiée par ce fait, observé par Gerhardt, C[ue la ■plus petite quantité d’acide carbonique mise en liberté dans les réactions organi- (|ues est toujours C^O* ou M grammes. Nous adoptons ici l’équivalent 6 conformément à la règle suivie dans cet ouvrage. Toutes Ic.s réactions du carbone peuvent se représenter avec le poids proportionnel 6, et aussi bien avec le poids 12 Les deux procédés ont chacun leurs avantages : on ce qui concerne cet élément spécial, l’adoption du chiffre 12 présente certainement une commodité particulière : c’est là d’ailleurs une simple question de langage, sans importance théorique.

Lorsqu’on parle de l’équivalent du carbone, selon les définitions habituelles et rigoureuses, il s’agit de cet élément tel qu’il existe dans les combinaisons ordinaires, telles que l’oxyde de carbone et l’acide carbonique. L’expérience nous apprend quelle est la quantité de ce carbone qui se combine avec 2 équivalents d’oxygène : 6 grammes de carbone, quelle que soit sa nature, fourniront le même poids d’acide carbonique. Mais le carbone que nous rencontrons ou que nous produisons n’est point le carbone tel qu’il existe dans ces combinaisons. 11 est donc naturel de se demander quelle est, par rapport à l’élément carbone vrai, la condensation des differentes substances que nous désignons sous le nom de charbons.

En décrivant les variétés multiples de carbone, nous avons pu constater qu'il existe trois formes générales, dans lesquelles on peut, plus ou mains facilement, faire rentrer toutes les autres : ce sont le diamant, le graphite, le charhon amorphe; en effet, ces trois genres de corps présentent entre eux des différences capitales, soit physiques (densité, couleur, éclat, dureté, chaleur spécifique), soit chimiques (nature des produits d’oxydations, oxydes graphiti(pies) ; ces différences sont telles que, selon une observation très juste de M. Berthelet, si nous ne savions,

I. A cet exposé des recherches relatives à réqnivalcnt du carbone, nous devrions ajouter le résumé des récentes expériences de M. Schutzemherger sur les équivalents de divers corps simples : U semble résulter de ces travaux que l’équivalent du carbone, ainsi que celui de l'oxygène, ne peut être représenté par un nombre absolument fixe : Dans la crainte de ne pas rendre "exactement la pensée de l’auteui;, nous n’en dirons pas davantage : le récit de ces expériences si importantes par les conclusions auquelles elles peuvent conduire, n’a pas encore clé publié.

CARBONK.

par des moyens très simples, transformer ces trois substances en des dérivés communs, quel que soit le point de départ, par exemple en oxyde de carbone, en acide carbonique, en acétylène, nous serions portés à croire que ces trois corps sont des éléments différents, comme le soufre, par exemple, est différent du sélénium et du tellure; il suffit d’ailleurs de se rappeler quelle longue série de travaux a été nécessaire pour démontrer que le diamant est bien réellement du carbone. Le diamant, le carbone amorphe et le graphite sont assez dissemblables pour que l’on doive les regarder comme correspondant à des états pohjmériques multiples d’un meme élément inégalement condensé : rappelons, <à cet égard, l’énorme différence des chaleurs Spécifiques aux températures ordinaires. Au contraire, les diverses variétés de graphite présentent entre elles des analogies étroites, correspondant à celles qu’on observe entre les diverses variétés de soufre (qui ont toutes sensiblement la même dialeiir spécifique), et même entre le phosphore rouge et le phosphore blanc. Les divers graphites correspondraient donc à des états homériques d’un même élément également condensé.

On peut donc se demander s’il est possible de connaître l’équivalent ou le poids atomique des carbones, graphite, diamant ou amorphe : on comprend ce que signifie ce mot d’équivalent, qui perd, dans cette acception, sa signification rigoureuse habituelle : il s’agit simplement de savoir à quelles condensations répond la formation de ces corps.

M. Brodic présente à ce sujet les observations suivantes [Ann. der Chemie und Pharm., t. CXIV, p. 6; nouvelle série, t. XXXIX), 11 compare l’oxyde graphitique qu’il a découvert et auquel il assigne la formule €"1PÔ^(') à la substance SiMl'O* obtenue par MM. Buff et Wœhler avec le silicium graphitoïde, il admet, d’après certaines analogies entre ces deux corps, que dans l’oxyde graphitique, 4 atomes de l’élément graphite, désigné par lui sous le nom de graphone, sont combinés de la môme liiçon que les 4 atomes de silicium, à 11' et (4®, dans la combinaison précédente : le symbole Gr représenterait donc le quart de G", soit oo grammes. L’oxyde graphitique deviendrait Gr'H'ü®. 11 remarque, en outre, que le poids atomique 55, multiplié par la chaleur spécifique 0,201, fournit, en effet, le produit 6,6, conforme à la loi de Dulong. A ces considérations on peut faire les objections suivantes : Les r.ipprocliements entre l’oxyde graphitique et l’anhydride siliciformique sont assez arbitraires, d’une part ; de l’autre, l’équivalent du silicium a été changé depuis les recherches de Wœhler, et la formule assignée par lui à la substance en question a été également modifiée.

Si l’on s’en tient à la loi de Dulong pour chercher à représenter l’équivalent des diverses variétés de carbone, on trouve qu’en multipliant par le poids atomique 12 les chiffres obtenus pour les chaleurs spécifiques à des températures peu élevées, les résultats suivants :

Diamant. 1,76

Graphite. 2,4

Charbon de cornue. 2,4

Noir animal purifié. 5,15

Charbon de bois.2,9

nombres très différents entre eux, et très éloignés du produit théorique 6,6. Pour obtenir à peu près le nombre voulu par la loi de Dulong, il faudrait doubler le poids atomique du carbone dans le noir animal, le tripler dans le graphite et le charbon de cornue, le quadrupler dans le diamant : tels sont les rapports de condensation que nous permet de deviner la loi de Dulong; ces notions sont encore vagues : il ne faut pas du reste envisager l’intéressante relation découverte par Dulong entre les poids atomiques et les chaleurs spécifiques, comme une loi absolue : elle ne saurait avoir ce caractère, puisque les chaleurs spécifiques sont variables avec la température. En ce qui concerne le carbone, ces variations sont telles que, d’après les recherches de Weber, le carbone, sous ^es différentes formes, satisfait à peu près à la loi de Dulong (voir page 43), pourvu qu’on élève sa température vers 1000“. (Voir Berthelot, Sur les états du carbone, Ann. de chim. et de phys., 4“ série, t. XIX, p. 392.)