PHYSIQUE INDUSTRIELLE

■ OIEHGLItTUflE, lOTIlTIOlS ET ËDUIVALEITS GHIIIDII

446. DiTision des corps en trois régues. Les corps, si var notnbreux de la nature, se divisent en trois grandes classes ou le règne minéral, le règne végétal et le règne animal.

Les minéraux sont formés d'une matière inerte, et sont pai quent incapables de s'accroître sponlanémenL

Les végétaux yivent, se développent; mais ils sont dépourv stinct ainsi que de motilité.

Les animaux, en outre qu'ils se développent à la manière di taux, possèdent la facullé de se mouvoir, et de plus, ils son d'instinct, de volonté, d'intelligence.

Les végétaux et les animaux prennent le nom général de cor} nisés, par opposition aux minéraux, que l'on appelle corps niques.

447. Diffirents points de vue sons lesquels on peut étudier le Les corps, quel que soit le règne auquel ils appartiennent, peuv étudiés sous trois points de vue distincts :

i° Sous le point de vue descriptif, en les prenant d'abord pour en examiner les propriétés extérieures, telles que la coi forme, la densité, la fusibilité, la volatilité, etc., s'ils appartien règne minéral, ou bien leur structure, la forme et la dispos leurs organes, s'ils font partie du règne végétal ou du règne puis en les classant d'après leurs afTmités, leurs ressemblances vant des caractères pris dans leur organisation intérieure et ext L'Étude des corps sous ce premier point de vue constitue 1'. naiia-elle, qui se divise ; 1' en Minéralogie (bistoire des mif 2* Botanique (histoire des végétaux) ; 3° Zoologie (histoire des an L'élude du mode de conformation des organes d'un animal i végétal constitue la branche de l'Histoire naturelle connue sous i'Anaiomie. L'étude des/onctions de ces êtres porte le nom de tcgie. Ainsi l'Anatomie est la science qui traite de la structure d organisés, et la Physiologie est la science de la vie.

2° On étudie les corps d'après la nature et les proportions i

ments qui les composent. Cette élude des propriétés intimes de la matière constitue la Chimie. Elle oblige de faire agir sur le corps qu'on étudie un autre corps qui modifie sa composition, ou des forces ou agents tels que la chaleur, Télectricité, la lumière, etc., qui modifient également sa composition, en donnant naissance à un nouveau corps connu qui fait connaître le premier.

3° Ces forces ou agents, indépendamment des effets chimiques, c'està-dire des changements de composition des corps, produisent d'autres phénomènes, qui ne dépendent pas des premiers, et qui se manifestent le plus souvent seuls. L'étude de ces phénomènes, ou mieux des causes, c'est-à-dire des forces ou agents qui les produisent, constitue la Physique,

En chauffant un prisme de fonte il se produit un premier effet, c'est celui de dilatation; en portant la température à un degré plus élevé, l'effet àQ fusion se produit. L'action de la chaleur cessant, la fonte se solidifie, et on peut même la mouler suivant sa forme primitive. Après le refroidissement complet, le prisme a repris ses dimensions premières, avec toutes ses autres propriétés ; son poids et sa composition n'ont pas changé ; le corps n'a subi que des effets physiques.

En chauffant un prisme de craie, le phénomène de dilatation se manifeste d'abord seul; mais en portant et maintenant la température à un degré plus élevé pendant un certain temps, puis laissant refroidir, quoique le prisme reprenne son aspect primitif, il est loin d'avoir conservé sa composition et ses propriétés primitives. Il a perdu son acide carbonique, en passant de l'état de carbonate de chaux à celui de chaux vive, qui a des propriétés bien différentes; son poids a diminué. 11 s'est produit dans ce cas un effet chimique.

448. Corps simples. Corps composés. Métaux. Métalloïdes. Les corps se divisent en corps simples et en corps composés.

Les corps simples sont ceux qui, soumis à l'analyse, n'ont donné jusqu'à présent que des produits parfaitement homogènes, jouissant de toutes les propriétés du corps étudié, et uniquement de celles-là.

Les corps composés soumis à l'analyse se séparent en plusieurs autres corps composés ou simples, qui étaient unis entre eux d'une manière intime, et qui maintenant jouissent chacun de propriétés distinctes.

Les corps simples se divisent en métaux j dont les caractères sont familiers à tout le monde ( qui conduisent bien l'électricité et la chaleur) et en métalloïdes, qui sont dépourvus des propriétés physiques des métaux. On distingue 15 métalloïdes et 61 métaux, en comprenant les nouveaux métaux découverts dans ces dernières années, au moyen de l'analyse spectrale, ce qui fait en tout 76 corps simples :

Tableau des corps simples et de leurs symboles.

Métalloïdes.

Arsenic

Carbone

Iode

Silicium

Azote

Âz

Chlore

Oxygène -

Soufre

Bore

Fluor

Phosphore

Tellure

Brome

Hydrogène

Sélénium

Métaux.

Âlaminiiim

Fer

Niobium

Tantale

Antimoiae

Gallium

Terbium

Argent

Galodinium

Osmium

Thallium

Baryum

Germanium

Palladium

Thorium

Bismulh

Glucinium

Pelopium

Thulium

Cadmium

Holmium

Platine

Titane

Calcium

Indium

Plomb

Tungstène

TuouW

Cérium

Iridium

Potassium

Uranium

Chrome

Lanthane

Praséodynium Pr

Yanadium

Cobalt

Lithium

Rhodium

Ytterbium

Cœsium

Magnésium

Rubidium

Yttrium

Cuivre

Manganèse

Ruthénium

Zinc

■ Zn

Décipium

Dé

Mercure

Samarium

Zirconium

Didyme

Molybdène

Scandium

Erbium

Néodymium

Sodium

Étain

Nickel

Strontium

449. Force d'affinité. Force dissolvante. Mélange. Réaction chimique.

Les corps simples s'unissent entre eux pour former des corps composés, dont le nombre est pour ainsi dire illimité. La cause en vertu de laquelle les particules des corps s'unissent pour donner naissance à des corps nouveaux est appelée affinité. C'est une force attractive d'une espèce particulière, dont l'intensité varie avec les corps, et qui est toute différente de la gravitation moléculaire (Int. 1534).

£n mettant un morceau de sucre dans un verre d'eau, ses molécules se séparent pour s'interposer entre les molécules de l'eau; mais ni l'eau ni le sucre ne perdent leurs propriétés primitives, l'eau conserve sa liquidité et sa limpidité, et le sucre sa saveur. Cet effet est produit par une force dissolvante^ qui diffère de l'affinité chimique, puisqu'il n'en résulte Qu'une dissolution^ c'est-à-dire un simple mélange des corps, au lieu que de la combinaison produite par l'affinité résulte un corps jouissant de propriétés nouvelles qui lui sont propres; c'est un corps nouveau produit par une réaction chimique (451).

450. Acides. Alcalis ou bases. Sels. Des corps en s'unîssant avec l'oxygène ou l'hydrogène, mais surtout avec le premier de ces corps, peuvent former des acides^ composés qui, comme le vinaigre, ont une saveur aigre et rougissent la teinture bleue de tournesol. D'autres corps, par leur union avec l'oxygène, peuvent former des alcalis ou hases., composés qui ont une saveur caustique et urineuse, et qui sont susceptibles de ramener au bleu la teinture de tournesol rougie par un acide. La combinaison d'un acide et d'une base prend le nom de seL

On nomme oxydes neutres ou simplement oxydes, les composés binaires oxygénés qui ne présentent ni les propriétés des bases ni celles des acides.

451. L'expérience prouve que deux corps simples ou composés, mis en présence, se combinent chimiquement avec d'autant plus d'énergie (449), le composé est d'autant plus intime et plus durable, que les

DE U XI Eue PARTIE.

. diffèrent davantage par leurs propriétés. Ainsi l'acide suli rougit avec rapidilé l.-i teinture de tournesol, et la soude, i k un haut degré la propriélé contraire (base), se combinent ie en donnant un sel fixe qui n'a plus les propriétés distincicides ni celles des alcalis. De plus, l'aride sulfurique et la duits isolément dans l'économie ne tardent pas à donner la eu que le sulfate de soude qui résulte de leur réunion peut fénienl être pris en assez grande quantité; il est même emédecine, sous le nom de sel de Glauber, à cause de ses pro- ^atives.

e et le sodium, corps simples tous deux, mais doués des __ les plus opposées, se combinent chimiquement avec énerengendrer un produit fort siable, le sel de cuisine, dans propriétés des principes constituants ont complètement dis-

nportant par sa généralité consiste en ce que toutes les fois corps se combinent en vertu d'affinités énergiques, ils ne amais qu'en un petit nombre de proportions, et les composés jltent jouissent d'une très grande stabilité. Si au contraire i sont trop faibles, les combinaisons peuvent être nombreuses

très peu stables.

corps ont d'autant plus d'affinité pour se combiner chimiu'ils diffèrent davantage, au contraire, pour dissoudra un

un liquidé, les deux corps doivent avoir le plus de ressemlible. Ainsi l'eau, qui est très riche en oxygène, dissout faci-

subslances très oxygénées, tandis qu'elle n'exerce aucune les corps gras et résineux, qui sont très pauvres en oxygène 1 carbone et hydrogène. Les corps gras et résineux, au conlissolvent très facilement dans l'alcool, l'éther, les huiles 'olatiles, liquides qui contiennent eux-mêmes une forte proydrogène et de carbone. De même, le mercure, métal liquide, c facilité la plupart des autres métaux, donne le nom de cohésion à la force qui réunit entre elles es d'un même corps. C'est la résultante de l'attraction ou

moléculaire et de la force répulsive produite par l'atmoondérable qui sépare chaque molécule d'un même corps de i. Elle est plus ou moins grande dans les solides; on la co::ne tiulle dans les liquides, et sa valeur est négative dans les 134).

ite de la divisibilité de la matière. Atome. HolâcnlB. Parcorps simples ne se combinent pas chimiquement entre eux : les proportions pour donner naissance aux corps componbre des proportions étant, au contraire, souvent réduit à 'élevant jamais qu'à un chiffre très peu élevé, on en déduit ière n'est pas divisible à l'infini.

tité aussi petite que possible d'un corps simple nécessaire ïT un corps composé par sa combinaison chimique avec un

OU plusieurs autres corps, peut être considérée comme étant indivisible, et on lui donne le nom à!aiome,

La réunion des atomes nécessaires pour constituer la portion aussi petite que possible d'un corps composé prend le nom de molécule. Dans un corps simple, la molécule ne se compose que d'un atome; dans l'acide sulfurique, S0% elle se compose d'un atome de soufre et de trois atomes d'oxygène, et une molécule de sulfate de baryle, SO^, BaO, se compose d'une molécule d'acide sulfurique et d'une molécule de baryte, ou en atomes, de 1 de soufre, 1 de baryum et 4 d'oxygène.

On donne quelquefois aux molécules le nom àQ particules^ nom sous lequel il convient de désigner les parties très petites d'un corps, mais pouvant cependant se composer d'un certain nombre de molécules.

454. Équivalents chimiques. Toutes les fois qu'un corps prend naissance, il se forme toujours des mêmes éléments unis dans les mêmes proportions, et le poids du composé est égal à la somme des poids des éléments constituants. Ainsi l'eau se compose toujours d'oxygène et d'hydrogène dans la proportion de 8 d'oxygène en poids pour 1 d'hydrogène, et 8 grammes d'oxygène et 1 gramme d'hydrogène donnent 9 grammes d'eau par leur combinaison. De môme, 36,5 parties en poids de gaz chlorhydrique neutralisent toujours 17 parties de gaz ammoniac, en donnant naissance à 53,5 de chlorhydrate d'ammoniaque.

8 grammes d'oxygène combinés avec 108 grammes d'argent donnent 116 grammes de protoxyde d'argent, lesquels se combinent avec 54 grammes d'acide azotique pour donner 170 grammes d'azotate d'argent. Si dans la dissolution de ces 170 grammes de sel on plonge une lame de cuivre, les 108 grammes d'argent ne tardent pas à se déposer, et ils sont remplacés par 31 «,75 de cuivre, qui se sont combinés avec les 54 grammes d'acide azotique. Gomme pendant la réaction il ne s'est produit aucun dégagement d'oxygène, et que la dissolution, neutre d'abord, est restée neutre après la précipitation de l'argent, les 31«,75 de cuivre sont Véquivalent des 108 grammes d'argent. Si au lieu de prendre de Tazotate on prend un autre sel, du sulfate par exemple, on obtient des résultats identiques. Si dans la dissolution d'azotate de cuivre on plonge maintenant une lame de fer, les 31«,75 de cuivre sont remplacés par 28 grammes de fer. Si au lieu de fer on emploie du zinc, les 318,75 de cuivre sont précipités par la dissolution de 32«,75 de zinc. En décomposant de la même manière un sel de plomb par une lame de zinc, on trouve qu'il faut employer 32«,75 de zinc pour opérer le dépôt de 104 grammes de plomb.

Il résulte donc que 108, 31,76 28, 32,75 et 104 sont des quantités équivalentes d'argent, de cuivre, de fer, de zinc et de plomb, pouvant se déplacer et se remplacer mutuellement, et susceptibles de se combiner chacune avec une même quantité d'oxygène représentée par 8.

Mettant du zinc métallique en présence de l'acide sulfurique hydraté le plus concentré possible, on remarque que 32,75 parties de zinc déplacent i partie d'hydrogène, qui provient de la décomposition de l'eau et qui se dégage. La quantité 1 d'hydrogène, qui était dû reste unie à

înc, est donc aussi équivalente à celles précédentes d'argent,

re,

rîcnce apprend également que 16 de soufre, 36, S de clilore, Dme, etc., se combinent avec 31,75 de cuivre, 33,75 de zinc, lomb, elc.

es nombres sont les équivalents chimiques des corps auiquels ^portent, en prenant l'équivalent de l'hydrogène pour tinilé. conçoit qu'on puisse prendre un nombre quelconque pour IM d'un corps, et Taire varier proportionnelle me ni les éqiiie tous les autres corps. Ainsi, prenant 100 pour l'équivalent de

;, au lieu de 8, en multipliant par -^ =12,3 les équivalent?

s à celui de l'hydrogËne pris égal à 1, on a les équivalents s à celui de l'oxygène pris égal & 100. L'équivalent de ïne devient ainsi 1 x 12,5 = 12,5 et celui du cuivre, n corps par rap-

>xygène, pour l'avoir par rapport à l'hydrogène, il suffit de le !r par 0,08.

imistes, accordant une importance esclnsîve à l'oxygène, rapt dès l'ubord Ias équivalents des différents corps à celle e, dont ils représentèrent l't^quivalent par 100. Mais comme en )rtant à l'équivalent représenté par < de l'hydrogène, ils sont s par des nombres plus pelils, souvent entiers, et qui, par suite, !nt à des calculs plus simples, c'est ce qu'on fait de préférence hui. Le tableau du n° 460 contient les équivalents cbimiques cipaux corps dans les deux hypothèses précédentes. loiTalents chimi^es des bases, des acides et des sels. Donnons, irles idées, la composition de quelques sels neutres, en adoplaiil antités les équivalents de ces sels, et ceux des bases et des acides ent dans leur composition.

130,5 szotale de barjte = 76,S barite + 5i acide atolique, 116,3 sulfate de barjle = 76,3 barjta +40 adde sulfuj'ique,

87,0 sulfate de potasse = 47,0 potasse 4- 40 id.