de plomb

28 — de for.

39 — de potassium.

Les composés résultant de ces substitutions sont analog’ues; ce sont des azotates de cuivre, de plomb, de fer, de potassium, dans lesquels ces métaux jouent le même rôle avec des poids différents. On peut dire que 31,5 parties de cuivre, 103,5 parties de plomb, 28 de fer, 39 de potassium équivalent à 108 parties d’arg’ent : ces quantités équivalentes à un terme commun sont équivalentes entre elles.

Donc, les chiffres ci-dessus représentent les équivalents de l’arg'ent, du cuivre, du plomb, du 1er, du j)otassium. De plus, 28 parties de fer remplacent dans l’acide chlorliYdrique une parlie d’hydi'og-ône ; un d’iiy-

drog’ène est donc équivalent des poids des métaux que nous venons d’indiquer, et c’est ce poids, un d’iiydrog'ène, que nous choisissons pour unité de convention.

Les chiffres des équivalents, nous l’avons déjà dit, indiquent des rapports de poids : nous rendons ces chiffres moins élevés, et, par suite, plus commodes à introduire dans les calculs, en prenant l’hydrog’ène pour unité (1).

Voici la notion des équivalents des corps simples : dans les exemples cités plus haut, le mot équivalent \mplique une analog-ie de fonctions chimiques, et n’est pas seulement un rapport pondéral.

De leurs combinaisons avec l’oxyg’ène, nous déduisons encore les quantités équivalentes d’un g’rand nombre de métaux, et l’on rendra les résultats des analyses comparables en les rapportant à un même poids d’oxyg'ène ; soit ce poids d’oxyg’ène ég’al à 8 ;

Si l’oxyde d’argent renferme 8 d’oxygène pour 108 d’argent,

L’oxyde de calcium id. 8 d’oxygène id. 20 de calcium,

L’oxyde de potassium id. 8 d’oxygène id. 39 de potassium.

L’oxyde de plomb id. 8 d’oxygène id. 103.5 de plomb.

Par rapport à 8 d’oxyg'ène, les poids de ces métaux sont équivalents.

Ainsi considérée la notion de l’équivalence, un même corps peut avoir plusieurs équivalents. Dans l’oxyde cuivreux, un poids de cuivre ég'al à 31,5 se combine avec un poids d’oxyg-ène égal à 8 : dans l’oxyde cuivrique,

(1) On prenait autrefois (et quelques chimistes prennent encore aujourd’hui) l’oxygène = -100 pour unité de convention. — En choisissant l’hydrogène pour unité, l’oxygène devient 8 : en effet, dans le premier cas, l’eau renferme 100 d’oxygène et 12.50 d’hydrogène ; dans lesecond, 8 d oxygène et 1 d’hydrogène ; le rapport est le même, car

c est un poids do cuivrer o»*al à ü3 ([id so comljine avec ce meme poids d’oxy^’èiie ég’al à 8.

Il en est de môme de l’Iiydrog’ône : on coimaîL deux

combinaisons de ce g*az avec l’oxyg^ène : l’une est l’eau c[ui renferme 1 d’hydrogène pour 8 d’oxyg’ène, l’autre est le bioxyde d’hydrog’ène (eau oxyg*énée) qui renferme 1/2 d’liydrog*ène pour 8 d’oxyg*ène. Comme on détermine l’équivalent d’un corps en prenant la quantité de ce corps qui se combine [à 8 d’oxyg'ène, on arrive à avoir deux équivalents pour le cuivre, deux équivalents pour l’hydrog'ène. En présence des difficultés de ce g’enre, on a établi une règ*le de convention : toutes les fois qu’un corps se combine en proportions différentes avec l’oxyg'ène, on choisira, dit-on, pour équivalent la plus petite quantité de ce corps qui se combine avec 8 d’oxyg’ène. Dans l’exemple précédent, on choisit pour équivalent du cuivre le nombre 31,65, qui avec 8 d’oxyg’ène donne de l’oxyde cuivreux.

Cette convention est à l’encontre de la notion de \ équivalent; elle méconnaît justement ce qu’elle A’eut établir, l’équivalence des corps relativement les uns aux autres : elle se contente de marquer un rapport pondéral, un nombre jwoportionnel. Elle dit simplement que la plus petite quantité de cuivre qui se combine avec 8 d’oxyg’ène est ég*ale à 31,5.

Mais, comme

L’oxyde d’argent renferme 8 d’oxygène et 108 d’argent; Que l’oxyde cuivreux id. 8 id. 31,5 de cuivre,

Que l’oxyde cuivrique id. 8 id. 63 id.

31,5 parties et 63 parties de cuivre sont ég’alement équivalentes de 108 parties d’arg*ent. Si l’on veut conserver en présence de cas semblables la notion del équi-

valence, il faut admettre avec Gerliardt qu’un même corps peut avoir plusieurs équivalents.

« Quand on parle de l’équivalent d’un corps, il faut « loujours indiquer à quel autre corps, à quelles fonc- « lions, à quelles propriétés cet équivalent doit ré- « pondre. » (1)

11 est évident que les équivalents admis d’après la convention répondent aux rapjrorts pondéraux, mais le mot équivalent doit représenter un autre ordre d’idées; il est donc essentiel d’en réserver l’emploi.

C’est par l’étude attentive des fonctions chimiques qu’on est arrivé à préciser cette notion et à classer les corps réellement équivalents : ain^i les nombres représentant les quantités de soufre, d’oxyg’ène, de sélénium, de tellure qui se remplacent sont des équivalents, si l’on ne considère que ce gTOupe de corps ; les combinaisons qu’ils forment offrent entre elles une remarquable analog’ie de fonctions; il en est de même pour le g*roupe de l’azote, du phosphore, de l’arsenic, de l’antimoine. Mais entre l’azote et l’oxyg’êne, ou bien entre le soufre et le chlore, il y aura des rapports de poids; il n’y aura pas d’équivalence. Voici donc deux notions différentes : \ équivalence et le rapport pondéral.

«L’équivalent d’un corps simple, dit Thénard, repré- « sente la quantité de ce corps qui, en se combinant à 8 »d’oxyg’ène, donne naissance à un protoxyde.» (2)

« On appelle équivalent d’un corps, suivant MM. Pe- « loiize et Fremy, la quantité pondérale de ce corps

(1) Gerhardt. Introduction à l'étude de la Chimie, page 78.

(2) lhenard. Traité de Chimie élémentaire, t. V, p. 41(3.

« qm pt'ul reinplaccîi* <S d’oxyg*èiie dans les eornbinai- « sons » ( l).

Telles sont les conventions d’après lesquelles on a établi les rapports pondéraux, qu’on a appelés à tort équivalents, et cjui ne sont que des nmyibres proportionnels.

Je A^eux montrer qu’avec ces deux définitions on arrive à des résultats difTérents.

L’analyse du protoxyde d’azote nous apprend qu’il renferme pour 8 d’oxyg*ène, 14 d’azote. L’anhydride hypochloreux renferme pour 8 d’oxyg*ène 35,5 de chlore.

J. es chinnstes qui confondent les équivalents et les nombres proportionnels diraient, en partant de la définition de Thénard :

35,5 de chlore et 14 d’azote sont équivalents, puisqu’ils se eombinent à 8 d’oxyg’ène pour donner des protoxydes.

Si l’on choièsit la seconde définition, on dira : l’eau est conqoosée de 1 partie d’hydrog’ène et de 8 d’oxyg’ène. La quantité d’azote qui se combine à 1 d’hydrog’ène, e’est-à-dire fjui remplace 8 d’oxyg’ène est 4,7 : on le sait par l’analyse du g’az ammoniac.

Combinons le ehlore à 1 d’hydrog’ène, c’est-à-dire remplaçons les 8 parties d’oxyg’ène de l’eau par le chlore, nous trouvons que ces 8 parties d’oxyg’ène sont remplacées par 35,5 parties de chlore. Par la première définition on obtient :

Azote l-t

Chlore .

Parla seconde, on trouve les chiffres ;

Azote

Chlore 35,5

! l) Polouzc cl Frcmy. Traité de Chimie, t. 1, p. 56.

11 en serait de meme des ehilfres qu’on obtiendrait pour le carbone. — La quantité de carbone qui se coml)ine à 8 d’oxyg’ène est ég’ale à 6; celle qui s’y substitue est ég’ale à 3.

Si l’on objecte que, pour la plus g’rande majorité des corps, les cliifîres obtenus en partant de l’une et de l’autre définition sont identiques, il n’en est pas moins vrai que celles-ci sont incomplètes et contradictoires.

Quoique celle de Thénard emploie à tort le mot équivalent, pourquoi cependant est-elle préférable à la seconde? c’est qu’elle ne veut pas indiquer autre chose que des rapports pondéraux. La seconde, en parlant de substitution des éléments à l’oxyg’ène^ rappelle forcément à notre esprit l’idée d’analog’ie de fonctions ; s’il est permis de dire que l’azote remplace l’oxyg*ène de l’eau, on arrive à supposer une certaine similitude entre l’eau et l’ammoniaque, si différents cependant sous tous les rapports.

No7nbres proportiomiels. — Ce qu’il y a de vrai, d’important dans cet ordre de recherches, c’est l’établissesement des rapports pondéraux, des nombres proportionnels,

Rappelons et étendons les exemples cités plus haut. Nous avons vu que 8 d’oxyg’ène se combinent avec 1 d’hydrog’ène, 108 d’arg*ent, 39 de potassium, 103,5 de plomb. L’analyse des sulfures nous montre que 16 de soufre se combinent avec ;

103,3 de plomb,

108 d’argent,

39 de potassium,

I d’hydrogène.

Pour les cliloniros nu a les rapports suivants:

35,0 de chlore, se coinhincnt avec :

103, i) de plomb,

108 d’argent,

39 de potassium,

8 d’oxygène,

I d’hydrogène.

Enfin 8 d’oxyg’ône se combinent avec :

103,3 de plomb,

108 d’argent,

39 de potassium,

‘ 1 d’hydrogène,

35,5 de chlore, etc.

Par l’inspection de ces quelques nombres, on voit que, si 8 d’oxyg^ène se combinent avec 103,5 de plomb, 108 d’arg’enb 39 de potassium^ 1 d’bydrog’ène, etc., c’est une quantité de soufre ég’ale à 16 qui se combine à ces memes quantités de plomb, d’arg^ent, de potassium : pour le ehlore, c’est une quantité ég’ale à 35,5. Par suite, les nombres 8 pour l’oxyg’ène, 16 pour le soufre, 35,5 pour le eblore indiquent les proportions dans lesquelles se font les combinaisons de ces métalloïdes avec les autres corps simples eboisis pour exemples. De même les f[uantités de plomb, d’arg’ent, de potassium, etc., qui se eoinbinent avee 8 d’oxyg’ène, 16 de soufre représentent les nombres pi*oportionnels de ces métaux.

pLiisciu’ils sont ainsi proportionnels, on pourra les déduire de leurs combinaisons avec un même élément, et en connaissant la composition des oxydes, on aura pour nombres proportionnels des corps simples, les chiffres représentant les quantités de ces corps (jui se combinent à 8 d’oxyg^ène*

Alors, en iiiodifianL la cléiinilion de Thénard, on dira : On adopte pour nombres proportionnels des corps simples les quantités de ces corps qui se combinent avec 8 d'oxygène.

\ Mais tout à Thenre je repoussais cette définition parce que Thénard employait le mot éc[uivalents : n’y auraitil là qu’une dispute de mots? Non. Le mot équivalent, avons-nous dit, représente une idée d’analog*ie de fonctions ; si nous le confondons avec les nombres proportionnels, nous privons la lang*ue chimique d’un terme nécessaire; l’équivalence revêtue d’un sens précis est indispensable aujourd’hui dans l’étude de l’atomicité ou équivalence des atomes (voir chap. ii). Aussi devonsnous réduire ce terme à son sens le plus strict.

Les nombres proportionnels expriment des rapports pondéraux; leur nom et leur notion ne laissent aucun doute dans l’esprit, et à leur définition nous pouvons ajouter la convention citée plus haut :

Lorsqu un corps formera deux composés avec ï oxygène., celui oii h corps entrera pour la plus petite quantité servira à fixer le nombre proportionnel.

Ici la convention est permise; nous fixons des rapports, et quel que soit le point de départ, les rapports seront invariables.

Les inconvénients des équivalents n’avaient du reste pas échappé à M. Dumas.

« La chimie igmore combien il faut réellement de « chlore pour remplacer le soufre dans une combinaison « binaire ; elle ne sait pas combien il faudrait d’oxyg’ène « pour remplacer le phosphore , combien de charbon « pour remplacer l’azote » (1).

(I) Dumas. Leçons de Plùlosophie chimique, p. 228.

Oui, la chimie iynoi*ait alors les conditions de la suh-

stitulion et de l’équivalence des éléments, et c’est justèinent parce qu aujourd’hui l’atomicité nous a donné des notions de ce g’enre, qu’il faut réserver les équivalents et montrer qu’ils appartiennent à un ordre d’idées différent de celui des nombres proportionnels.

En fait, ces rapports pondéraux sont représentés par les memes chiffres, et c’est pour cela c|ue les chimistes les appelaient indifféremment équivalents et nombres proportionnels. Nous avons suffisamment insisté sur la valeur de ces termes, disting’ués l’un de l’autre par Gerhardt.

Détermination des nombres proportionnels. — Nombres proportionnels des corps simples.

Les nombres proportionnels d’un gTand nombre de corps simples se déduisent facilement de leurs combinaisons avec l’oxyg*ène; mais, en fait, il se présente des difficultés de plus d’un ordre. Une première est celle-ci : on est convenu de choisir pour nombre proportionnel d’un corps la plus petite quantité de ce corps qui se combine avec 8 d’oxyg’ène, et, si l’on s’attache à la lettre de cette convention, on masque des analogies importantes. Tel'est le cas (jui se présente lorsqu’on cherche à fixer le nombre proportionnel de l’iode. Lors de l’établissement des nombres proportionnels, on ne connaissait qu’une combinaison de l’iode avec l’oxyg'ène, l’acide iodique. L’acide iodique, pour 8 parties d’oxyg’ène, renferme 25,4 d’iode. En appliquant rig’oureusement les deux conventions données plus haut, on eiit établi le nombre proportionnel de l’iode ég’al à 25,4.

i/iodo se combine avec riiydpogvne; en acceptant le cliifïVe 25,4 , la composition de l’acide iodliydrique amène à le représenter par le symbole Jusque-là tout est logdqûe.

Mais le chlore se combine avec Fhydrog’ène dans la proportion de 35,5 à 1, et on représente l’acide chlorhydrique par le symbole HCl. Cependant l’acide chlorhydrique et l’acide iodliydrique ont entre eux la plus g’rande analogie; ils devraient être représentés par des Ibrinules analog’ues.

L’acide iodique, lui, étant comparable par ses propriétés à l’acide chlorique, on a pensé que tous les deux doivent avoir une même constitution. L’acide chlorique renferme 35,5 de chlore et 40=5 X 8 d’oxyg*ène; on a dit alors : la quantité d’iode qui se combine avec 5x8 d’oxyg*ène sera son nombre proportionnel. L’analyse de l’acide iodique conduit au chiffre 127 : si nous représentons l’acide chlorique par GIO^ , l’acide iodique le sera par la formule 10^. On retrouve en même temps des formules analog’ues pour l’acide chlorhydrique et l’acide iodliydrique, ce dernier renfermant 127 d’iode pour 1 d’hydrog’ène.

D’après cet exemple , quand on prend pour nombre proportionnel d’un corps la plus' petite quantité qui se combine à 8 d’oxyg’ène, on s’expose à faire varier chaque jour les nombres proportionnels des corps, car on peut découvrir ultérieurement un deg*ré d’oxydation inférieur du corps que l’on considère. Dans le cas présent, si les analogues de l’iode avec le chlore n’avaient pas éveillé l’attention, on eût attribué à l’iode le nombre proportionnel 25,4. Que plus tard on eût découvert un acide renfermant 127 d’iode pour 8 d’oxy-

"•èno, ol il nul fallu modifier ie nombre proportionnel.

Comme il n’esl pas possible de préparer ou cFanalyser les cond)inaisons de tous les corps simples avec l’oxy- "•ône, on détermine les nombres proportionnels en parlai de l’annalyse des composés d’un autre ordre.

J1 est difficile de préparer à l’état de pureté l’anby- ^ dride bypochloreux, première combinaison du chlore et ‘ de l’oxyg’ène, mais nous pouvons déduire le nombre proportionnel du chlore de l’analyse du clilorure de potassium. En brûlant dans l’oxyg’ène un poids déterminé de potassium, on a trouvé cpie le nombre proportionnel du potassium = 39. Nous savons ainsi que lerapport du chlore au potassium est de 35,5 à 39 ; 35,5 sera le nombre proportionnel du chlore , trouvé pai* l’analyse du chlorure de potassium.

Nous ne voulons pas rapporter les procédés par lesquels on a fixé les nombres proportionnels de tous les corps simples. Nous voulons simplement montrer sur C[uels principes on s’est basé pour leur détermination'.

Nombres jwoportionnels des corps composés.

Une quantité d’acide sulfurique ég-ale à 40 est neutralisée par :

116 d’oxyde d’argent,

1 11,0 d’oxyde de plomb,

47 d’oxyde de potassium,

89,6 d’oxyde de cuivre.

Il en résulte des sulfates analogies; les quantités d’oxydes d’arg’eut, de plomb, de potassium, de cuivre, sont toutes étpiivalenles entre elles. De meme une quîin-

lité (l’oxyde de potassium ég’ale à 47 est-neutralisée par :

40 d’acide sulfurique,

54 d’acide azotique,

. ' 22 d’acide carbonique, etc.

Ces quantités d’acides divers saturant une meme quantité de potasse sont équivalentes entre elles.

De là on a dit : l’équivalent de l’oxyde de potassium est 47; celui de l’acide sulfurique est 40. C’est tomber dans l’erreur que nous avons sigaialée et confondre les équivalents et les nombres proportionnels. 39,5 n’est l’équivalent de l’oxyde de cuivre que si je le compare à un oxyde, l’oxyde d’arg’ent par exemple. Comparé à l’acide sulfurique, c’est un nombre proportionnel, et rien de plus.

Tous les chiffres que je viens de citer sont rapportés à l’oxyg'ène ég*al à 8, ou l’hydrog’ène ég’al à 1. Le chiffre de l’oxyde de potassium, 47, estég’al au nombre proportionnel du potassium 39, plus le nombre proportionnel de l’oxyg’ène 8. Les nombres proportionnels des corps composés sont donc la somme des nombres proportionnels de leurs constituants : 8 d’oxyg’ène et 108 d’arg’ent se combinent et donnent 116 d’oxyde d’arg’ent; ce chiffre 116 est le nombre proportionnel de l’oxyde d’arg’ent.

EnQn, pour les combinaisons plus compliquées, les sulfates, par exemple, on aura leurs nombres proportionnels par la somme de ceux de la base et de ceux de l’acide.

Inhlo dfti iinmh)'e<< propnrhoiuielii on rf/uimlenl.<f des corps simples.

NOMS

Di;S KLÉMFNTS.

SYMDOLES

qui les bkpréssivtkwt

ÉeniVAMiNTS.

NOMS

DES ÉLÉMENTS