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iNous pourrions présenter encore d’autres exemples; mais, comme ceux-ci ont été puisés dans les différentes classes de corps , nous pensons qu’ils suffiront pour prouver que la concordance que l’on observe entre les densités calculées et celles qui sont fournies par l’expérience, n’est point due au hasard, et qu’elle mérite
sous plus d’un rapport de fixer l’attention des physiciens et des chimistes. '
En calculant les volumes hypothétiques des vapeurs de tous les corps , on trouve qu’un assez grand nombre d entre eux semblent au premier abord s’écarter de la îegle générale à laquelle ils sont soumis. II ne pouvait en elre autrement, 1° parce que les contractions ou les dilatations brusques qui s’observent en beaucoup de corps au moment où ils changent detat, ne sont point suffisamment étudiés pour qu’à l’aide du calcul on puisse corriger les erreurs inhérentes à l’expérience ; 2 parce que les poids atomiques n’ont rien d’absolu leur détermination n’étant relative qu’aux connaissances que nous possédons sur la nature intime des corps et sur le moyen d’apprécier exactement les rapports existant entre les corps qui constituent les composés que Ion fait servir à leur détermination; 3° et enfin parce que les équivalents ne sont établis que sur des considérations plus ou moins spécieuses, et qu’ils sont susceptibles d augmenter ou de diminuer.
jNous avons vu en outre que les liquides ne sont comparables dans leurs dilatations que lorsqu’on les étudie à leur point d’ébullition. Or, tant qu’il n’est pas possible de prendre les densités des corps à des points comparables, on est exposé à commettre des erreurs.
A 1 heure qu il est, l’on compare la densité de tous les corps à celle de l’eau prise à son maximum de concentration. Ace degré de température, il est des corps qui présentent des particularités telles, que tantôt leur densité est plus faible, tantôt plus forte que ne l’indique le calcul. L’argent, par exemple, nous a fourni ! exemple d un corps qui de l’état solide passe à l’état
liquide, eu diminuant de volume cl en augmentant de densité.
Le mercure est un exemple opposé, car sa densité à 1 état licpiicle et à un degré voisin de son point de solidification est beaucoup plus faible que sa densité à l’état solide.
A + 4° la densité du mercure — 13,5
A — 40° liquide . . — 14,391
A — 40° solide . . . . . = 15,612
En calculant le volume et le poids de vapeur hypothétiques de 1 lit. de vapeur de mercure, on trouve que :
densité calculée du mercure.
Enfin , pour donner encore une nouvelle preuve de fim portance que l’on doit attacher à ces moyens d’inveètigation, nous calculerons, d’après les données de l’expérience, la dilatation cubique de quelques métaux, en prenant des volumes de chacun d’eux, qui représentent respectivement les poids atomiques.
On représentera l’équivalent par . . P
— la densité par. . . . D
— le volume par. ... V
Nous aurons Y — - = le volume du métal , et la dilatation cubique sera égale à V, multiplié par le nombre exprimant la dilatation linéaire de chaque métal X 3.
La dilatation linéaire du plomb. . . z= 0,00286
— — du zinc . —0,00289
L’équivalent du plomb . — 1294,50
Sa clensite calculée . = 1 1,55
L équivalent du zinc . — 403,23
Sa densité calculée . . . . ~ 7, 19
P • ^ -^g-— V=112cc, 16. VXO, 00286x3— 0,9620— dilat. cub. du plomb.
P—- 7~{9 — =^=56,07. VxO, 00289x3=0, 4860=dilat. cubiq. duzinc.
Les volumes hypothétiques des vapeurs du zinc et du plomb sont entre eux :: 1 : 2; les dilatations cubiques de ces métaux sont précisément dans le même rapport; car 0,9623 dilatation cubique du plomb, divisée par 2, = 0,481. La dilatation du zinc = 0,486, d’où l’on voit que la différence est très-faible. Si nous recherchons maintenant les relations qui existent entre les propriétés qu’affectent les différents corps et les volumes hypothétiques qu’ils représentent, nous trouvons qu’à peu d’exceptions près, la chaleur produit d’autant plus facilement des changements d’état dans les corps du même ordre, que leurs équivalents représentent un plus grand nombre de volumes moléculaires1.
Parmi les corps simples, les plus réfractaires sont ceux qui représentent le plus petit nombre de molécules.
En représentant par 1 volume la vapeur fournie par 1 équivalent d’eau, les volumes hypothétiques de vapeur seront représentées :
Pour le carbone . par . \ volume.
Pour le platine .
Pour le palladium ....
Pour le fer . .
Pour le zinc . .
Parmi les corps qui fondent facilement, nous citerons le phosphore , le sélénium, le tellure, le soufre,
1 Le zinc et l’argent présentent des exceptions : leur fusibilité est même en opposition avec cette règle; mais celte anomalie n’est qu'apparente, car des observations qui nous sont propres nous ont prouvé que le zinc possède un poids atomique double de celui qu’on lui reconnaît généralement. Quant à l’argent, on sait qu’en partant de sa chaleur spécifique on est conduit à diminuer de moitié son poids atomique.
par.
1 volume.
l’argent et l’antimoine, dont les équivalents produisent chacun 2 vol. de vapeur hypothétique.
Le mercure, le potassium et le sodium, qui sont les métaux les plus fusibles, présentent des volumes plus considérables que les précédents.
Enfin, parmi les composés binaires des premier, second, troisième et quatrième ordres, on voit toujours qu’avec des compositions identiques ou correspondantes, les composés les plus fusibles sont ceux qui, pour un équivalent, représentent un plus grand nombre de volumes hypothétiques.
Lavoisier avait établi qu’il se trouve une relation sim pie entre la fusibilité et la solubilité des corps; or, s’il existe réellement une relation entre la fusibilité et les nombres relatifs des molécules qui se trouvent dans un corps, il est évident (la proposition de Lavoisier étant vraie d’ailleurs) , que la solubilité doit être elle-même en relation intime avec les volumes hypothétiques.
Eh bien ! en recherchant parmi les corps simples et les corps composés binaires du premier ordre quels sont ceux qui se dissolvent dans l’eau , on trouve que ce sont les corps qui représentent au moins 6 vol. hypothétiques. Exemples : iode, brome et chlore.
Ceux des composés binaires du second ordre qui se dissolvent dans l’eau, contiennent au moins 8 vol. hypothétiques. Les équivalents des carbonates et des sulfates insolubles représentent, les premières 4 vol. hypothétiques, les autres 6 vol.
Beaucoup d’oxydes sont infusibles et insolubles dans beau, parce que leur composition moléculaire dépasse rarement 4 vol.
Les sels 1 ~3 plus solubles sont en général ceux dont les équivalents représentent 8, 12, 16, 24 vol. hypothétiques ou moléculaires,
En résumé, l’on peut dire, toutes choses égales d’ailleurs, cpie la fusibilité et la solubilité des corps sont d’autant plus faibles, qu’il existe dans un équivalent un plus petit nombre de molécules ou de volumes hypothétiques.
Lorsqu’on étudie la tendance que possèdent les corps composés à s’unir avec le calorique, on s’aperçoit qu’il y a des relations entre cette tendance et le pouvoir qu’ils ont, eux ou leurs éléments, de former des acides. Ainsi, lorsqu’un composé quelconque du chlore est volatil au-dessous du point d’ébullition du mercure, on est certain que le radical simple ou composé d’origine organique ou inorganique, venant à être combiné avec l’oxygène, constituera un composé acide, ou se comportera comme tel dans une foule de circonstances. La connaissance exacte des points d’ébullition des différents composés chlorurés jettera sans doute une vive clarté sur cette question, et fera découvrir de nouveaux moyens d’assigner un rang aux radicaux simples et composés.
160. Chaleurs spécifiques. Tous les corps, avons-nous dit (158), n’exigent pas une égale quantité de chaleur, pour que la température d’un meme poids de chacun d’eux soit élevée d’un même nombre de degrés.
La chaleur nécessaire pour porter 1 kilog. d eau de 0 à 3Ü suffit pour porter 1 kilog. de mercure de 0° à 100°. Les capacités de l’eau et du mercure pour la chaleur sont donc entre elles :: 97 : 3, ou comme 32,33 : 1.
Plusieurs méthodes, basées sur des principes differents, ont été indiquées à l’effet de déterminer la quantilé de chaleur nécessaire pour élever d’un même nombre de degrés la température de poids égaré* de chaque corps pris au meme point de l echelle. Les méthodes se trouvant développées dans tous les traites de physique,
nous nous croyons dispensé d’en parler ici , et nous ne ferons mention que des résultats auxquels elles ont conduit. Nous insisterons surtout sur l’importante observation faite par MM. Dulong et Petit, que les chaleurs spécifiques de chaque corps simple, multipliées par les nombres ou sous-multiples exprimant leui s équivalents respectifs, donnent un produit constant.
Ces célèbres physiciens ont cru pouvoir déduire de i leurs observations une loi physique qu ils ont énoncée | de la manière suivante : Les atomes de tons les corps simples ont exactement la même capacité pour la chaleur .
Dans le tableau ci-après se trouvent inscrits les noms des corps sur lesquels ces deux savants ont expérimente j avec des nombres exprimant, 1° la chaleur spécifique; 2° le poids relatif des atomes; 3° le produit des poids relatifs des atomes par les capacités calorifiques.
NOMS
BES CORPS SIMPLES