CHAPITRE IY

23. Après avoir étudié les lois suivant lesquelles les corps se combinent, en tant qu’il s’est agi des rapports numériques qui peuvent exister entre les éléments d’un composé, nous devons examiner si des conditions particulières doivent présider aux combinaisons chimiques.

Les expériences que l’on fait journellement dans les laboratoires prouvent que tous les corps ne se comportent pas semblablement; que les phénomènes physiques apparents dépendant de la combinaison ne sont pas les mêmes, et que les circonstances qu’il faut réaliser, pour que la combinaison entre des corps s’effectue, varient souvent avec la nature de ceux que l’on met en présence.

L’antimoine, l’arsenic ou le phosphore étant mis en contact avec le chlore à la température ordinaire, la combinaison immédiate du chlore avec l’un ou l’autre de ces trois corps aura lieu avec dégagement de chaleur et de lumière. Mais si l’on substitue l’oxygène au chlore, les trois corps précédents, qui, comme on vient de le voir, ne peuvent subsister en présence du chlore sans s’y combiner, pourront à la température ordinaire rester en contact avec l’oxygène, sans former avec lui de combinaison. Ce n’est que par une élévation de température que la combinaison pourra s’effectuer; et alors, comme dans l’exemple précédent, on observera un dégagement de chaleur et de lumière.

Nous pourrions citer aussi quelques exemples dans

lesquels des corps se combinent directement par une élévation de température, mais avec cette différence que la combinaison a lieu sans dégagement de lumière.

Ainsi , dans l’un et l’autre des cas que nous venons de présenter? il ne faut, pour opérer une combinaison, que mettre les corps en présence, en favorisant pour quelques-uns cette combinaison par une élévation de température.

D’autres corps ne se comportent pas comme les précédents; car ils peuvent être mis en présence, soit à la température ordinaire, soit à une température élevée, sans réagir l’un sur l’autre, et ce n’est que par des influences particulières, telle que la présence d’un corps étranger au composé qu’on veut produire, qu’il est possible d’en effectuer la combinaison. Nous citerons pour exemple le nitrogène comme un des corps qui ne peut former aucune combinaison directe , puisque toutes les fois qu’on veut le combiner avec un corps quelconque, on est dans l’obligation de le dégager préalablement d’une de ses combinaisons , et de le présenter dans le moment où il devient libre au corps avec lequel on se propose de l’unir.

Les corps, dans les combinaisons qu’ils forment, se comportent donc bien différemment, puisque tantôt ils s’unissent directement > et que tantôt, au contraire, leur union ne s’opère que d’une manière que nous pouvons appeler indirecte.

En jetant un coup d’œil sur la manière dont les corps se comportent en général , lorsqu’il s’agit de les combiner entre eux, on voit que les composés du premier ordre s’unissent presque tous directement, et que, lorsqu’ils sont convenablement choisis, il suffit de les mettre en présence pour former les composés binaires du second ordre. On peut encore se convaincre que ceux-ci s’unis-

sent avec la même facilité , lorsqu’ils sont de nature à constituer les composés binaires du troisième ordre.

Quant aux corps simples, il en est un certain nombre qui s’unissent directement à l’oxygène ou aux autres corps électro- négatifs; mais s’ils jouissent en outre de la propriété de s’unir en plusieurs proportions, il n’y aura généralement qu’un seul composé qui pourra se former directement dans une condition de température donnée.

Exemple. L’arsenic s’unit en deux proportions avec l’oxygène pour former l’acide arsénieux et l’acide arsénique : un seul de ces composés se forme directement; l’autre, l’acide arsénique, ne prend naissance que dans des circonstances particulières.

Il y a d’autres corps simples qui sont impropres à former directement des combinaisons ; mais si par voie indirecte on parvient à former un composé, celui-ci jouit presque toujours de la propriété de s’unir directement avec l’un ou l’autre des éléments qui le constituent, et de donner ainsi naissance à un composé plus compliqué.

Exemple. Le nitrogène ne se combine pas directement avec l’oxygène, et cependant, lorsque nous avons de l’oxyde nitrique ou bien de la vapeur nitreuse , nous pouvons présenter ces deux corps à l’oxygène et former directement l’acide nitrique. Ces distinctions, qui ont fixé notre attention dès que nous avons commencé l’étude de la chimie, nous semblent maintenant d’autant plus importantes que tous les phénomènes généraux de cette science paraissent être étroitement liés aux conditions physiques qui président à la combinaison des corps simples ou de ceux qui, bien que composés, se comportent comme corps élémentaires.

C’est par l’appréciation de ces diverses circonstances

que nous avons été conduits à adopter une opinion différente de celle des autres chimistes, relativement à la manière d'envisager les composés binaires.

On admet généralement que l’acide nitrique est formé de nitrogène et d’oxygène; l’acide sulfurique, de soufre et d’oxygène, et qu’enfin l’acide arsénique se compose d’arsenic et d’oxygène. Tout en reconnaissant que dans l’acide nitrique il y a 26,15 de nitrogène et 7 3,85 d’oxygène, dans l’acide sulfurique 40,14 de soufre et 59,86 d’oxygène, dans l’acide arsénique 65,28 d’arsenic et 34,72 d’oxygène, nous différons cependant dans la manière de représenter l’arrangement moléculaire de ces corps1. Nous ne pouvons admettre, comme on le fait, l’existence pure et simple du nitrogène dans l’acide nitrique, ni celle du soufre dans l’acide sulfurique, ni celle enfin de l’arsenic dans l’acide arsénique, parce que, pour être conséquent avec la marche expérimentale à laquelle nous nous sommes toujours astreint , nous ne devons voir dans ces acides que les éléments qui leur ont donné naissance ou ceux dans lesquels ils se décomposent : ces éléments doivent être les mêmes toutes les fois qu’il s’opère une simple décomposition. Tant qu’on ne sera pas parvenu à combiner directement le nitrogène, le soufre et 1 arsenic avec l’oxygène, de manière à former immédiatement les acides nitrique, sulfurique et arsénique, nous resterons invariablement attaché aux données de 1 expérience.

Celle-ci nous démontre que l’acide nitrique se forme toujours par l’union de 4 vol. de vapeur nitreuse et de 1 vol. d’oxygène, et que ce même acide détruit par la chaleur se décompose aussi en 4 vol. de vapeur nitreuse et 1 vol. d’oxygène. Elle nous prouve de même

1 Annales de physique et de chimie, v. GO. Nous avons établi deux genres de composition, l’une élémentaire et l’autre moléculaire .

que c’est toujours en mettant dans des circonstances convenables 2 vol. d’acide sulfureux en présence de 1 vol. d’oxygène, que l’on obtient l’acide sulfurique, et que les éléments de celui-ci, dissociés par la chaleur, nous représentent encore 2 vol. de gaz sulfureux et 1 vol. de gaz oxygène. Enfin, tout ce que l’expérience nous a appris sur la formation de l’acide arsénique nous fait voir qu’il ne peut prendre naissance que quand l’oxygène, dans un état particulier, se trouve en présence de l’acide arsénieux. La décomposition de ce même acide arsénique par la chaleur nous donne une nouvelle preuve de sa constitution moléculaire; car les produits qui résultent de cette décomposition sont toujours l’oxygène et l’acide arsénieux , et dès lors on doit considérer ces corps comme les vrais éléments de l’acide arsénique.

En résumé , pour formuler notre pensée , disons que lorsque deux corps ÀB se combinent en plusieurs proportions, nous ne représentons pas d’une manière arbitraire, comme on le fait, les composés qui en résultent par A + B, A -h B2, A -h B3, ou bien par A2-f-B, A2-f-B2, A2-fB3, A2-}- B5, A2-j-B7; mais que, nous laissant guider par les faits considérés dans leur ensemble, nous distinguons d’abord le composé qui prendra naissance, et nous le suivons dans les combinaisons qu’il est susceptible de former en s’unissant avec l’un ou l’autre des corps AB, ou bien avec les analogues de ceux-ci, lorsque la combinaison peut avoir lieu. Les combinaisons du soufre avec l’oxygène offrent la série d’oxydation suivante: 1 al. de soufre et 1 at. d’oxygène — AB, 1 a-t. de soufre et 2 at. d’oxygène — AB2, 2 at. de soufre et 5 at. d’oxygène = A2 B5, 1 at. de soufre et 3 at. d’oxygène = AB3.

Le composé de soufre et d’oxygène que l’on obtienl

directement, résulte de la combinaison de 1 at. de soufre et de 2 at. d’oxygène = (AB2) ; en sorte que, pour établir la composition moléculaire des autres composés, on aura :

2 vol. (AB2) -f-B = AB3;

4 vol. (AB2) + B = A2 B5;

2 vol. (AB2) -h B un métal = AB et BR.

Une conséquence importante qui découle de cette manière d’interpréter la composition moléculaire des composés, c’est que les conditions qui doivent présider à la formation des composés résultant de deux corps qui s’unissent en plusieurs proportions, ne peuvent pas être les mêmes ; qu’elles doivent varier avec la nature du nouveau corps qui prend naissance, parce que, comme nous l’avons déjà dit plus haut, dans une condition définie et invariable deux corps y en se combinant * ne peuvent former qu’un seul composé.

Une autre conséquence liée à la première, c’est que, les composés possibles entre deux corps (AB) exigeant des conditions de formations différentes , A ou B pourront se trouver dans les combinaisons AB , AB2 , AB3 , A2 B5, ou dans les composés inverses BA, BA2, BA3, B2 A5, dans un état physique non comparable et jouant des rôles opposés.

Les circonstances qui concourent aux combinaisons ne pouvant être les mêmes, nous devons, autant que nos connaissances actuelles nous le permettent, généraliser les causes qui peuvent le plus contribuer à favoriser la combinaison.

La chaleur, l’électricité et la lumière, sont les agents principaux que le chimiste met en jeu pour opérer des combinaisons; mais, pour s’en servir utilement, il doit en connaître toute la puissance et en mesurer les effets :

CONDITIONS DE COMBINAISON DES CORPS. Gl

car tantôt ces agents favorisent l’union qui peut avoir lieu entre deux corps, et tantôt, au contraire, nous voyons ces mêmes fluides disjoindre les éléments qu’ils avaient d’abord pu réunir, mais dans des circonstances opposées.

C’est ainsi, par exemple, que l’hydrogène et l’oxygène s’unissent instantanément par l’effet d’une étincelle électrique pour produire de l’eau, et que l’eau, exposée à l’action du fluide électrique qui se dégage aux deux pôles d’une pile , se décompose en ses deux éléments , hydrogène et oxygène, qui sont mis en liberté. Un certain degré de chaleur peut favoriser la combinaison du mercure avec l’oxygène, de manière à constituer l’oxyde mercurique; mais si celui-ci est porté à une température plus élevée, il sera toujours décomposé dans ses éléments (oxygène et mercure) .

La lumière détermine la combinaison instantanée du chlore et de l’hydrogène qui s’unissent pour former du gaz chloride-hydrique, et elle détruit le composé le plus stable de l’argent, le chlorure argentique.

Les influences physiques de certains corps peuvent aussi favoriser la combinaison. L’oxygène et l’hydrogène, par exemple, s’unissent à la température ordinaire, sous l’influence de leponge de platine, tandis que ces deux gaz mélangés, mais soustraits à l’action physique du platine en éponge (ou de tous les corps qui, dans un état analogue à l’éponge de platine , jouissent des mêmes propriétés) ne se combinent qu’à la température rouge ou par l’étincelle électrique. La pression à laquelle les corps peuvent être soumis au moment où ils se trouvent en contact, favorise leur combinaison ou peut être un obstacle à leur union.

D’autres influences, que nous pourrions appeler chimiques, s’exercent aussi dans les combinaisons, et ce ne sont pas les moins importantes, car la présence

d’une base, par exemple, déterminera toujours la formation d’un acide qui doit la saturer, et par conséquent l’union des éléments propres à constituer cet acide, et cela quand bien même cet acide, soustrait à l’influence de la base, serait décomposé dans les conditions de température où il a pris naissance. Citons pour exemple les acides chrômique, sulfurique, arsénique, qui sont décomposables au rouge et même au-dessous, et qui cependant se forment sous l’influence de la potasse et de la soude à un degré de température infiniment plus élevé. On doit également reconnaître que la présence d’un acide détermine la formation d’une base, et qu'il peut même imprimer à cette dernière une stabilité dont elle est privée à l’état d’isolement.

Enfin, on peut établir en thèse générale qu’un corps quelconque (A) tendra toujours à favoriser la combinaison des éléments en contact et qui, par leur réunion, peuvent donner naissance à un nouveau corps capable de s’unir à lui (corps A).

Faisons remarquer en outre qu’un acide et une base peuvent, l’un et l’autre, limiter ou étendre le pouvoir qu’ont deux corps de se combiner. Ainsi l’oxyde potassique en contact avec l’oxygène à une température convenablement élevée s’unit à ce gaz pour produire du suroxyde potassique, tandis que le même oxyde potassique en présence de l’acide sulfurique dans le sulfate potassique, ne peut jamais passer à un degré supérieur d’oxydation.

Le fer sous l’influence de l’air se transforme en oxyde ferrique; comme celui-ci peut jouer le rôle d’acide, il limitera, dans une autre circonstance, la combinaison du fer avec l’oxygène. En effet, le fer porté au rouge en présence de l’oxygène , se transforme en ferrate ferreux (Fe Fe).

Sous l’influence d’un acide, l’oxydation du manganèse ne va que jusqu’à l’oxyde manganique (M) , et, au contraire, par l’influence d’une base puissante, l’oxydation est portée si loin que l’on voit naître non-seulement l’acide manganique (M), mais encore l’acide hyper-

manganique (M).

Passons maintenant à l’étude des différents composés binaires du premier ordre qui peuvent résulter de l’union des corps simples entre eux, et afin qu’elle soit plus profitable, au lieu d’étudier indifféremment les corps simples, ainsi que les composés auxquels ces corps peuvent donner naissance, attachons-nous à respecter les groupes que la nature a formés, parce que, à égalité de condition de formation > les corps simples et les composés d’un même ordre j paraissent jouir de propriétés comparable s. Personne, je le pense, ne contestera les analogies qui existent entre le soufre, le sélénium et le tellure; le chlore, le brome et l’iode; le phosphore et l’arsenic; le potassium et le sodium ; le baryum et le strontium ; le cobalt et le nickel, et enfin le plomb et l’argent. Or, c’est précisément groupés de la même manière que la nature nous présente tous ces corps, soit à l’état simple, soit à celui de composé binaire du premier et du deuxième ordre.