ÉQUIVALENTS RAPPORTÉS

placé k gauche, en forme de coefficient, multiplie tous les équivalents | '•■' ''.' • jusqu'à la fin de la formule. Un petit chiffre place à la droite de la lettre ne multiplie, dais a formule, que l'équivalent marque par e symbole dont il est précédé. Ainsi, dans la Lie chiffre 2 multiplie chacun des équivalents du composé CO et présente a l'esprit l'idée de 2 équivalents d oxyde de carbone : dans la formule CO«, le chiffre 2 ne multiplie que l'équivalent de l'oxygène, et présente à l'esprit l'idée des 2 équivalents d oxygène qui entrent dans î équivalent d'acide carbonique. On n'a pas oublié que, dans la nomenclature des corps composés, l'élément éleclro-iic.aiil est désigné par le substantif; ainsi on dit chlorure de carbone et non pas carbure de chlore; la notation chimique procède dune manière inverse: c'est l'élémi ut êlectro-positil qui s'écrit le premier; ainsi, l'on écrit le cMi nue de carbone par CCI et non pas par CIC. Cet antagonisme entre l'écriture et la langue parlée n'est point l'effet d'un caprice, c est le résultat d'une idée de simplification. Nous avons déjà dit que c'est en général le i corps électro-négatif qui a le privilège de former des séries par multiples. Si dans les formules on avait suivi la même règle que dans le langage, les exposants se seraient toujours trouvés enclavés entre les lettres, ce qui en aurait rendu la lecture plus difficile. Evidemment la formule SO^est plus claire que la formule 0->S. La notation dont nous venons d'exposer les règles est due à Berzélius. Il avait coutume d'abréger les formules en figurant les équivalents d'oxygène par des points superposes horizontalement aux symboles des corps auxquels l'oxygène était associe. Ainsi bO', formule de l'acide sulfurique, devenait S ; KO, formule de la potasse, devenait K; KO.SO3, formule du sulfate de potasse, devenait KS. Quelques chimistes vantent ce mode d abréviation qui permet, disent-ils, d introduire de nouveaux exposante sans apporter la moindre confusion. ...

L'écriture chimique, comme toute idée nouvelle , rencontra à sa naissance des adversaires contre lesquels Berzélius eut a la défendre. Voici en quels ternies il repond aux objections qu'où faisait à l'emploi de ses formules : « On a prétendu qu'elles manquaient de clarté, dit-il, qu'elles induisaient en erreur et n'offraient aucun avantage. Certes, elles ne sont obscures que tant qu'on n est pas familier avec leur signification; et une fois ou on sait les interpréter, il n'y a rien de plus facile que de les comprendre. Dans aucun cas elles ne peuvent induire en erreur, puisqu elles sont la simple expression de la composition d un corps suivant l'idée de celui qui a fait la formule. Si cette idée manque de justesse, elle induira en erreur, de quelque manière qu on l'exprime; la formule n'y contribue en rien. On a aussi dit que ces formules produisaient un effet désagréable sur le mathématicien, parce que le nombre connu dans l'algèbre sous le nom dVxposanl et qui est placé en haut sur la droite, a une valeur plus grande que dans ces formules, et qu'il fallait avant tout reconnaître les droits des mathématiciens. Une semblable objection ne mérite pas d être retutee. La lettre P a la valeur d'un R dans les langues grecque et russe ; si l'on ne se trompe Sas sur la signification de cette lettre en lisant un ouvrage russe, par exemple, on ne se trompera pas davantage dans un ouvrage de chimie , en prenant un signe chimique pour une formule d'algèbre. Dans l'un et 1 autre cas l'emploi des lettres et des chiffres est fondé sur des principes qui différent, puisqu'ils n'ont aucun besoin d'être communs. Pour ce qui concerne l'objection de 1 inutilité, il suffit de citer un exemple pour prouver combien on peut exprimer avec ces formules, et combien 1 expression est claire.

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taux alcalins, pour lesquels les langues germaniques n'ont point de nomenclature convenable, et que l'on désignera avec facilite par les formules KS, KS', KS', etc. •

Le nombre 31,50 représentera donc ici I valent du cuivre. Ainsi, selon que

ai l'un ..u l'autre d.-s deuxchlorui cuivre au ci.lorure d'argent, nous aurons trouvé pour le cuivre dei, dents diile-

ilont l'un est le double de l'antre -, entre ces deux équivalente, le choix u,

3u'arbitraire. Rigoureusement, on umine le fait remarquer M. N qu'un corps simple u fait de combinaisons a\ élément. Il est clair, sn efl

hlorure de mercure, 63 de cuivre

s avec 35,5 de i

plaoe de 108 d'argent, il esl également •■ a., dans le bicblorure 31, âo du

,ni unis à 3à,5 de chlore n .équent aussi, la place de ion dai par un ■ 'l'n devenait , cou

voit ni », on admit d'abord ,

valent d'un métal est représenté par la tité de ce métal qui, avec l'équivalent ,Kène, do chlore, etc., donne uaissance k un , un protocblorure, etc. Plus tard, dnux découvertes imporl de Uu-

t (1819), concernant les relations oui existent entre la chaleur apm-irlque des impies et leurs équivalents, et celle de

(.820), due k Mlteobe

vinrent apporter aux chimiste» de. pi inination.

ijj et Petit out uiniilré que la cl

11 est facile de comprendre maintenant e, triment la notation s'applique à l'expression des ■ es et traduit les rapports numériques ni i sui entrent dans les combinaisons, lies symboles pour exprimer 1 espèce des rite, des chiffres pour désigner le nombre its combinés, voilà toute l'écri- 'i, unique. Il faut remarquer que chaque ... réveille à la fois l'idée d'un corps ede l'équivalent de ce corps sirasymbole O n'exprime pas seulene; il exprime encore 8 parties ,.,, po e, le symbole H exprime

e en poids d'hydm:-.

10 parties en poids de soufre. Plusieui s sym- I ,,',. avec ou ans ohiflres constituent une formule : tout corps composé est par une formule. La formule CO, l symbole du carbone et du syin-

L'oi ygène, repré e un corps com-

i, valent de carbone et de 1 équi-

- d'oxygène, c'est-à-dire de 6 parti

poids de carbone et de 8 parties en poids

.,„. , c ,. il l'oxyde de c n-bune. Lu for-

'. O» représente un corps .-.imposé do

i équivalant de carbone et de 2 équivalents

d'oxygène : c'est l'acide carbonique. ■ On n a

pas de peine, dit M. Liebig, à concevoir les

avantages qui '

:.. mémoire la riment présente es d'une cinquantaine

• ' " chiffre

KS + AÏS» + 24H est la formule qui exprime la composition de \ l'alun. Elle fait voir que dans ce sel 1 équivalent de potassium est combine avec l equi- . valent d'aluminium, 4 de soutre, 24 d hydrogène , 40 d'oxygène; que 1 équivalent de potasse est combiné avec 1 équivalent d alumine, 4 d'acide sulfurique et 24 d eau; ou que 1 équivalent de sulfate de potasse est combiné avec l équivalent d'alumine, et que les deux sels sont neutres, -c'est-à-dire au degré de saturation où l'acide contient 3 fois autant d'oxygène que la base : que l'oxygène de I aluni,,, ■ est triple de celui de la potasse; que

ene de l'acide sulfurique est 12 fois celui de la potasse et 4 fois celui de l'alumine ; que l'oxygène de l'eau est 24 fois celui de lu rotasse, 8 fois celui de l'alumine, et 2 fois celui de l'acide sulfurique. A la vérité, on peut dire que plusieurs de ces données sont des conséquences immédiates les unes des autres : nul doute qu'il n'en s,„t ainsi pour ceux qui conjiiences, niais alors le mot alun leur dit tout autunt que la formule en- -,-lle-ci a donc pourbutde donner avec facilite un aperçu de ce que l'on doit remarquer. Eu outre, ou tombe quelquefois, dans les recherches chimiques, sur des combinaisons auxquelles on ne peut sur-le-champ donner un nom, et que la 1 M ne peut dé-

ie périphrase; il est a\ ce la plus grande l ide par la formule qui exprima leur Composition, Je citerai comme exemple tous us de sulfuration des me-

— Notation atomique. Dalton , le premier, embrassa, dans une théorie générale, l'ensemble des rapports numériques que présentent les corps dans les combinaisons. H vit que les résultats observés parWenzel, par Kichter, par Proust et par lui-même peuvent tous être conçus comme découlant d'un principe unique, et qu'il suffit, pour s'en rendre parfait compte, de faire revivre l'ancienne hyp' • des atomes. • Que l'on suppose, en effet, dit M. Dumas, àchaque espèce de matière ses atomes propres, différant d'une espèce à l'autre par le poids, aussitôt les dissemblances que l'on remarque entre les corps élémentaires s'expliquent en quelque sorte d'elles-mêmes. Que l'on conçoive d'ailleurs ces atomes se juxtaposant sans jamais se confondre pour former des composés, et recouvrant, au moment de leur séparation, toutes leurs propriétés premières pour reproduire les éléments : à l'instant, h-s phénomeres chimiques se peignent à l'esprit de la manière la plus nette. La loi des proportions multiples trouve dans l'insécabilité des atomes une explication très-naturelle, précisément i l'elle en serait une conséquence nécessaire. Donnée par l'expérience, elle vient témoigner eu faveur de l'hvpothèse dont elle se déduit a priori. 11 est facile de voir, en effet, que si deux substances peuvent se combiner en plusieurs proportions distinctes, les quantités pondérables de l'une d'elles qui correspondront dans les divers composéS( à un même poids de l'autre devront, dans l'hypothèse atomique , suivre la série des nombres entiers , puisque ces composés résulteront ainsi de la juxtaposition d'un atome de la seconde substance à un, deux ou trois atomes, toujours à un nombre entier d'atomes de la première. L'hypothèse d'atomes qui se déplacent mutuellement rend épalement compte, et : d'une manière très-claire, de la loi des équivalents. Rien de plus naturel, en effet, que de considérer les niasses matérielles équivalentes de cuivre et d'argent, de fer et de cuivre, de potassium et d'hydrogène, comme étant les représentants des atomes de ces corps. Supposons qu'un atome de potassium pèse 39 fois autant qu'un atome d'hydrogène , et qu'un atome de chlore exige pour former une combinaison définie un atome de l'un et de l'autre de ces corps. Le poids de l'atome de chlore restant le même dans les deux cas, il est évident qu'il faudra, pour le saturer, 39 fois plus de potassium en poids que d hydrogène. De plus, comme ces rapports ne sauraient changer, lorsque la combinaison, au lieu de se faire entre deux atomes, se fait eutre une quantité indéterminée d'atomes, il en résulte, d'uue manière générale, que, pour saturer une quantité quelconque de chlore, il faut 39 fois plus de potassium que d'hydrogène : c'est ce fait que nous avons exprimé en disant que l'équivalent du potassium est' 39 relativement à celui de l'hydrogène pris pour unité. Duos la théorie atomique, les équivalents des corps, c'est-à-dire les rapports pondéraux des corps qui se combinent, deviennent les rapports pondéraux de leurs atomes respectifs et prennent le nom de poids atomiques. La loi des chaleurs spécifiques et celle de l'isomorphisme viennent à leur tour à l'appui de l'hypothèse atomique et la confirment d'une manière remarquable. L'isomorphisme de deux corps devient très-facile à comprendre si on en fait le résultat de l'égalité de nombre et de la similitude de groupement des atomes de ces deux corps. On s'explique aisément que les chaleurs spécifiques des corps simples soient en raison inverse de leurs équivalents, c'està-dire des poids relatifs qu'ils présentent dans les combinaisons, si ces équivalents repr tent les poids relatifs de leurs atomes; car cela revient à dire que les atomes des corps simples possèdent la même chaleur spécifique. Dans les premières années de ce siècle, les chimistes se servaient à peu près indifféremment des expressions équivalents et poids atomiques : la première exprimait le fan expérimental; la seconde, la cause supposée du fait, l'explication suggérée par la raison. Du équivalents et poids atomiques avaient en réalite la mémo valeur et exprimaient les incmcs rapports. La loi de Gay-Lussac sur les rapporte en volumes des gaz qui se combinent, découverte en 1808, conduisit à séparer les atonies des équivalents. Apres avoir trouvé, en IS0S, avec A. de Huinboldt, que l'hydrogène et l'oxygène se combinent exactement dans le rapport de 2 volumes du premier gaz et 1 volume du second, Gay- Lussac généralisa celte observation, et montra qu'il existe un rapport simple, non-seulement entre les volumes de deux gaz qui se combinent, mais encore entre la somme des volumes de gaz qui entrent en combinaison et le volume qu'occupe la combinaison prise à l'état gazeux. On va voir la ponce de loi des proportions fixes des volumes dans les combinaisons des substances gazeuses. Nous savons que les gaz sont également compressibles, également dilatables. Pourquoi les variations qu'éprouve un gaz dans son i olume, par les changements de pression ou de température, sont-elles indépendantes de sa nature? D'où vient cette identité dans les effets produits par les forces physiques sur tous les différents corps gazeux, identité qui

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n'existe plus pour les corps solides et liquides? Ce ne peut être que le résultat d'un même mode de constitution propre à toutes les matière.1' gazeuses. Pour concevoir cette identité de constitution, il est naturel d'admettre, avec Ampère, que leurs atomes sont placés à la même distance quand les circonstances sont les mêmes, et que les volumes égaux de deux gaz renferment le même nombre d'atomes. Il suit de là que les poids atomiques des gaz sont proportionnels à leurs densités; que les rapports fixes de volumes représentent des rapports atomiques, comme les rapports fixes de potds; que si L'hydrogène se combine avec r>.\j<?ne dans le rapport de 2 volumes à i volume, les 2 volumes d'hydrogène contiennent nécessairement deux lois plus d'atomes que le volume d'oxygène; par conséquent, que l'eau est formée de 2 atomes d'hydrogène et de 1 atome d'oxygène, et doit avoir pour formule Ii20 et non HO,

La loi de Gay-Lussac était importante à deux points de vue; d'une part, elle fournissait un nouveau moyen pour la détermination ouïe contrôle des poids atomiques: d'autre part, elle conduisait les chimistes a établir une distinction entre les notions jusque-là confondues des poids atomiques et des équivalents. Dalton combattit les idées émises par Gay-Lussac, et l'on s'explique cette opposition en se rappelant que Dalton avait admis que lorsque deux corps ne forment qu'une seule combinaison, celle-ci s'effectue atome par atome. La loi des volumes renversait cette hypothèse, qui n'avait d'ailleurs aucune base solide. Cette loi fut bientôt acceptée par tous les chimistes, notamment par Berzélius. ■ En comparant ensemble, dit-il, les phénomènes connus des combinaisons de substances gazeuses, nous découvrons les mêmes lois de

Sroportious rixes que celles que nous venons e déduire de leurs proportions en poids; ce qui donne lieu à une manière de se représenter les corps qui doivent se combiner, sous des volumes relatifs, à l'état de gaz. Je l'appellerai théorie des volumes, pour la distinguer de la théorie corpusculaire, où les corps sont représentés à l'état d'atomes solides. Les degrés de combinaisons sont absolument le» mêmes dans ces deux théories , et ce qui dans l'une est nommé atome est dans l'autre appelé volume. Plusieurs savants ont élevé des doutes sur l'identité des atomes et des volumes; mais, comme les deux théories ne sont que des manières de se représenter les éléments qui se combinent, afin de mieux com- E rendre les phénomènes, et que l'on n'a pas i prétention d'expliquer ce qui se passe réellement dans la nature, elles sont bonnes si elles donnent les plus simples explications. Or ce ne serait point là le mérite de celles où l'on considérerait l'atome et le volume comme des fractions l'un de l'autre. On a, par exemple, admis que l'eau est composée d un atonie d'hydrogène; mais, comme elle contient deux volumes de ce dernier gaz sur un volume du premier, on en conclut que, dans l'hydrogène et les substances combustibles en général, le volume n'a que la moitié du poids de l'atome; tandis que dans l'oxygène le volume et l'atome ont le même poids. Ceci n'étant qu'une supposition gratuite, dont la justesse n'est pas même susceptihle d'examen, il nie paraît plus simple et plus conforme à la vraisemblance d'admettre le même rapport de poids entre le volume et l'atome dans les corps combustibles que dans l'oxygène, puisque rien ne fait soupçonner qu'il y ait entre eux une différence. En considérant l'eau comme composée de 2 atomes d'hydrogène et de 1 atome d'oxygène, la théorie corpusculaire et celle îles volumes s'identifient, en sorte que leur difierenee ne consiste que dans l'état d'agrégation où elle représente les corps. »

rèS ces considérations, Berzélius distinguait en certains corps les poids atomiques des équivalents; il avait donné le nom d'atomes doubles aux équivalents de l'hydrogène , de l'azote, du fluor, du chlore, du brome, de l'iode, du phosphore, de l'arsenic; il les représentait dans ses formules par des symboles barras: H, -G-l, Az, FI, Br, Ï,P, As; pour désigner l'eau, au lieu d'écrire HO, il écrivait II" on H. Ces symboles barrés exprimaient tout ii la fois le poids atomique et l'équivalent-, ils indiquaient que les deux atomes d'hydrogène, de chlore, d'azote, de fluor, etc., étaient, pour ainsi dire, inséparables, parce qu'ils entraient ensemble dans les combinaisons.

Mais, disait Graelin, pourquoi admettre que les équivalents de l'hydrogène, du chlore, du brome, etc., sont formés par des atomes doubles, alors que les atomes simples de ces corps n'existent en réalité dans aucune combinaison. L'atome, c'est la plus petite quantité d'un corps

3 ni entre dans un composé. Les équivalents es corps précédents représentent donc des atomes, et il convient de prendre pour leurs poids atomiques des nombres doubles de ceux qu'on tirerait de la considération des volumes. Les formules de l'eau, de l'acide chlorbydrique deviennent ainsi HO, HC1. « Elever de telles objections, dit très-bien M. Wùrtz, c'était faire un pas en arrière, revenir aux idées de Dalton sans tenir compte des découvertes de (iay-Lussac. • Cependant ce retour aux équivalents finit par prévaloir pendant les années 1843 et m*. Les atomes, disait-on, ne sont ru définitive qu'une hypothèse; les équivalents <um une réalité. La notation qui ne tient

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compte que des équivalents est donc préférable; elle est plus conforme à l'esprit scientifique; elle ne prétend pas scruter la nature des choses; elle reste sur le terrain solide des fait-,. M. Dumas terminait une de ses leçons au Collège de France sur la philosophie chimique par les paroles suivantes : ■ En résumé, que nous reste-t-il de l'ambitieuse excursion que nous nous sommes permise dans la région des atomes? Uien, rien de nécessaire du moins. Ce qui nous reste, c'est la conviction que la chimie s'est égarée là, comme toujours, quand, abandonnant l'expérience, elle a voulu marcher sans guide au travers des ténèbres. L'expérience à la main, vous trouvez les équivalents de Wenzel, les u.-nts de Mitscherlich ; mais vous cherchez vainement les atomes tels que votre imagination a pu les rêver en accordant à ce mot, consacré malheureusement dans la langue des chimistes, une confiance qu'il ne mérite pas... Si j'en étais le maître , j'effacerais le mot atome de la science , persuadé qu'il va plus loin que l'expérience, et jamais, en chimie, nous ne devons aller plus loin que l'expérience. ■ On faisait des plaisanteries sur Pinsécabilité des atomes-volumes de Gay-Lussac. Si les volumes représentent des atomes, disait-on , il faut s'expliquer sur le sens de ce dernier mot. 1 volume de chlore et 1 volume d'hydrogène en font 2 d'acide chlorhydrique ; 1 volume d'azote et 1 volume d'oxygène en font 2 de bioxyde d'azote. Par conséquent, il faut que l'atome du chlore et celui de l'hydrogène puissent se couper en deux pour donner naissance aux deux atomes de gaz chlorhydrique. U faut de même que l'atome d'azote et l atome d'oxygène se coupent en deux pour former les deux atomes de bioxyde d'azote. Comment I s'écriait un chimiste anglais , M. Griffins, on nous demande de partager le chlore et l'hydrogène en atonies, c'est-à-dire en petites masses indivisibles , insécables ; puis, quand à grand'peine je me suis représenté de telles niasses, on me parle sérieusement de couper en deux ces masses insécables, de prendre la moitié d'un atome de chlore, et la moitié d'un atome d'hydrogène, et de les souder ensemble pour en faire de l'acide chlorhydrique 1 Aux partisans de tels atomes, ajoutait M. Griffins, je répondrai par un petit apologue. Je trouve dans Lewis l'histoire d un démon qui enlève uue jeune dame, et qui, pour gagner ses bonnes grâces, s'engage à exécuter ses trois premiers ordres. « Montrezmoi, lui dit-elle, le plus sincère de tous les amants. > Cela fut fait à l'instant même. ■ Bien, monsieur, continua-t-elle; mais mon- » trez-m'en un plus sincère maintenant. » Le démon fut déconcerté. Mais que serait-il arrivé si la dame eût été entre les mains de ceux qui peuvent nous montrer un atome, puis le couper en deux? Ceux-là n'auraient éprouvé aucun embarras, sans doute, à faire paraître l'amant le plus sincère, puis un plus sincère encore. »

A Gerhardt appartient le mérite d'avoir donné des mots atome, équivalent, molécule, une définition claire et précise et d'avoir basé sur la distinction des idées exprimées par ces mots la notation qui a reçu le nom de notation atomique. Qu'est-ce que l'atome pour Gerhardt? C'est la plus petite quantité d'un élément qui puisse entrer dans un corps composé comme masse indivisible par les forces chimiques. Ainsi l'atome n'a pas besoin d'être coupé en deux pour entrer dans une combinaison. Qu'est-ce que la molécule pour Gerhardt? C'est la plus petite quantité d'un corps simple qui puisse exister à l'état libre, intervenir dans une réaction ou en résulter. Dans toutes les réactions chimiques, ce sont les molécules qui entrent en conflit et échangent leurs atomes de manière à donner naissance à de nouvelles molécules. Les volumes de gaz qui se combinent d'après la loi de Gay-Lussac ne sont pas des atomes, mais des molécules. Dire qu'un volume de chlore et un volume d'hydrogène en font deux d'acide chlorhydrique ne présente rien que de très-intelligible, si l'on admet que le mot volume signifie molécule, et que chaque molécule de chlore contient 2 atomes de chlore, chaque molécule d'hydrogène 2 atomes d'hydrogène. La réaction par laquelle le chlore et l'hydrogène forment de l'acide chlorhydrique s'exprimera dans la notation atomique comme il suit :