‹ Introduction à l'étude de la chimie par la théorie atomiqueChapitre 5 sur 46 · C. Les atomes étant tellement petits, qu'ils Poids · texte numérisé non relu

C. Les atomes étant tellement petits, qu'ils Poids

, I -, ,, , . des atomes

échappent a tous les moyens d observation , on n'a pas pu les peser pour savoir s'ils avaient tous des poids égaux ou des poids différens, suivant les diveis élémens. On n'a pas même pu en peser des milliards réunis pour connaître leur poids par division, car on ne peut les compter; mais on a pu savoir, par des considérations que nous établirons bientôt, que, sous un certain poids d'une matière simple ou composée, il y avait autant d'atomes que sous un certain poids d'une autre matière également simple ou coni-

l'J INTRODUCTION

posée. Le même résultat a pu être obtenu pour tous les corps simples. Mais ri'est-il pas vrai que les poids que l'on a trouvés sont proportionnels à ceux des atomes, et qu'en prenant l'un d'eux pour terme de comparaison , c'est-à-dire en le regardant comme pesant i ou loou loo, il devient possible d'établir une échelle numérique qui exprime le rapport qui existe entre les poids des atomes? Si l'on peut savoir que dans 100 grammes d'oxigèneainsj que 201 grammes de soufre, il y a autant d'atomes que dans 1294^ 5 de plomb (i), il en résultera que les poids des atomes d'oxigène , de soufre et de plomb seront entre eux comme 100, 201 et 1294,5. Ces trois nombres sont ceux qui ont été adoptés comme étant les poids des atomes des trois coi'ps qu'on vient de citer. Attendu que l'oxigène entre dans un grand nombre de combinaisons, c'est lui qui a été pris pour terme de comparaison , afin de rendre les calculs plus faciles.

On voit, dans le tableau suivant, tous les corps simples rangés par ordre alphabétique : la première colonne indique leurs noms ; la deuxième,

( I j Ces trois corps sont considérés comme simples attendu qu'ils n'ont encore pu être décomposés.

A l'étude de la chimie. i3

les caractères qui servent pour les désigner par abréviation (i), et la troisième, leurs poids relatifs.

Aluminium

Antimoine

Argent

Arsenic

Azote

Barium

Bismuth

Bore

Brome

Cadmium

Calcium

Carbone

(i) Les signes représentant les atomes simples sont formés avec la première lettre du nom de ces corps, pour ceux qui entrent dans un grand nombre de combinaisons , et avec cette première lettre et une de celles qui la suivent, pour les autres corps. Lorsque plusieurs élémens conmiencentpar la même lettre, ou que celles qui suivent sont encore semblables, on prend les premières consonnes qui sont différentes ; ainsi : Azote , Argent , Arsenic , commencent tous trois par un A, et l'on écrit Az pour l'azote ; mais Argent et Arsenic commençant tous deux par Ar, on a pris Ag et As. C'est à M. Berzélius que l'on doit cette manière simple et commode de représenter les corps , qui a lait faire plus de progrès à la chimie que la découverte de dix nouveaux coi'ps simples. (V. §XI1I, note i.)

Al

I ij 1 , 1 66

Sb

As

As

ou Az

Ba

Bi

Br

Cd

Ca

JNTRODUCTION

Cériuiu

Ce

Chlore

Ch ou Cl

Chrome

Cr

Cobalt

Co

Colombiiim ou

Tantale Ta

Cuivre

Cu

Étaia

Sn

Fer

Fe

Fluoré

Glucynium

GouBe

Hydrogène

Iode

Iridium

Ir

Lithium

Magnésium

Ma

Manganèse

Mn

Mercure

Hg

Molybdène

Mo

Nickel

Ni

Or

Au

Osmium

Os

Oxigène

0 ou .

Palladium

Pa

Phosphore

Platine

Pt

Plomb

Pb

Potassium

R ouPo

Rhodium

Sélénium

Se

Silicium

Si

Sodium

Na ou So

Soufre

A l'étude

Strontium

St

Tellure

Te

Thoiinium

Th

Titane

Ti

Tungstène

Tu ou

Urane

Vanadium

Yttrium

Zinc

Zn

Zirconium

Zr

IVotu. N' représente l'azote que M. Berzélius a nommé nilricum.

Be représente le glucynium que le même chimiste a nommé béryllium.

Hg représente le mercure ; tiré du latin hydrargyrum.

K est tiré de kalium, synonyme de potassium.

Na vient de natrium, synonyme de sodium.

W est la première lettre de wolfram qui est un des noms du tungstène.

§ VIL — A. Les combinaisons ayant lieu entre Formules les atomes , et chaque atome étant figuré par rep^tenter un signe particulier, il devient facile d'expri- combinaisons. mer toutes les combinaisons; par exemple : Zn S signifient une combinaison formée dans le rapport de I atome de zinc et de i atome de soufre.

L'oxigéne a été représenté par un 0 ou même par un seul point pour abréger, parce qu'il entre dans un grand nombre de combinaisons, et qu'on est obligé de l'écrire trèssouvent. Lorsqu'on l'indique par ce dernier signe, on le place au-dessus du corps avec lequel il est combiné : ainsi, Pb a la même signification que Pb-+-0. Lorsqu'un corps entre pour plu-

l6 INTRODUCTION

sieurs atomes dans une combinaison, on place un chifFre à sa droite et au niveau de sa partie supérieure , comme un exposant algébrique dont, toutefois, il n'a pas la signification; Az H^ exprime une combinaison formée d'un atome d'azote et de trois atomes d'hydrogène. Si l'atome n'est que doublé, on l'écrit avec 2 pour exposant, ou on le barre, ou on le souligne : H' est la même chose que H ou H. Cependant

il faut distinguer le cas suivant : S est la même

chose que SS ou S^ 0^, tandis que S" voudrait dire S^ 0'°, combinaison qui n'est pas connue. En général le trait barrant un signe, ou placé sous ce signe, ne double que lui, sans comprendre aucunement l'oxigéne qui peut l'accompagner (i). L'exposant, au contraire, indique que l'un et l'autre sont multipliés par lui. Ce dernier chiffre n'agit que sur le caractère qui le précède immédiatement; ainsi 0 H'' est égal à un d'oxigène et à deux d'hydrogène.

(i) Il n'est ici question que de l'oxigéne; mais il faut en dire autant du soufre, du sélénium et du tellure, que M. Berzélius représente ainsi :

Soufre. ,

Sélénium. — Tellure. -h

A L ÉTUDE DE LA. CniMÎE. 17

B. M. Berzelius et les chimistes actuels ad- signes des

combinaisons

mettent que des corps composés se réunissent iji-ijinaues. entre eux pour en former de plus composés ; c'est ainsi qu'ils expriment la composition des

corps de cette nature : K S. K S\ La première formule représente une combinaison formée entre un atome de potassium et un atome d'oxigéne, d'une part, avec un atome de soufre et trois atomes d'oxigène , d'autre part ; la deuxième désigne un atome de potassium et un atome d'oxigène , d'une part, réunis au double d'une combinaison formée d'un atome de soufre

et de trois atomes d'oxigène, d'autre part : K est

de l'oxide de potassium ou potasse, et S est de l'acide sulfurique; la première combinaison est du sulfate de potasse, et la deuxième du bisulfate de potasse. Mais il est des corps encore plus composés que ceux-ci, dans' lesquels entrent un certain nombre de molécules de l'ordre précédent; dans ce cas-là on place un chiffre au devant : K Si -H 3 Al 4i^; le 3 qui se

trouve après le signe -j- affecte Al et 4i\ On renferme entre deux parenthèses les signes qui sont multipliés par cette espèce de coeflicient, lorsqu'ils sont suivis d'autres signes qui lui sont

étrangers : dans 4 (H' C) -h C' -h H, il n'y a

l8 mTRODUCTION

que ce qui est compris entre deux parenthèses qui soit multiplié par 4'

DouLie (lé- ^ VIII. Les formules précédentes, employées

composition, ^ , ^ ^ ' i J

pour exprimer la composition des corps, sont fort avantageuses, car elles permettent que l'on se rende facilement compte du résultat des réactions chimiques.

Voici quelques exemples : CP Hg •=. deutochlorure de mercure, et P K =: iodure de potassium, se transforment, parla réaction de leurs élémens, en Cl^ K r= chlorure de potassium , et en P Hg = deutiodure de mercure; N Ba = nitrate de baryte, mis en contact avec S K = sulfate de potasse , se transforment en S Ba = sulfate de baryte et en N K = nitrate de potasse. Ces réactions mutuelles s'appellent double décomposition.

Équations Ou voit facilement que CP Hg •+• P K = CP

chimiques.

K-t-PHg, etqueî^ BaH-SK = SBa-HNK; cela s'appelle une équation chimique. Il suffit que le même nombre d'atomes existe dans chaque membre d'une équation de ce genre, pour qu'elle soit exacte, quel que soit d'ailleurs l'arrangement relatif des atomes.

Il s'agit quelquefois de chercher quelles sont

A l'étdde de la chimie. 19

les quantités d'atomes qui s'unissent, et l'on peut toujours y parvenir quand on connaît la nature des corps qui se forment; ainsi, si l'on veut savoir quelle est la quantité d'acide hydro-chlorique à employer pour décomposer le sulfure d'antimoine et obtenir de l'acide hydro-sulfurique , il suffit de connaître la composition du sulfure et celles des deux acides; celle du sulfure est S^ Sb% celle de l'acide hydro-chlorique est Cl H, et celle de l'acide hydro-sulfurique = S H'. On voit par ces formules, que le sulfure d'antimoine contient trois atomes de soufre, que l'acide hydro-sulfurique contient deux atomes d'hydrogène pour un de soufre, et que, par conséquent, il faudra six atomes d'hydrogène pour enlever tout le soufre du sulfure, et comme l'acide hydro-chlorique est formé d'un atome d'hydrogène et d'un atome de chlore, on a S^ Sb' ■+■ Ci'^ H'^ = S^ H^ -H Cl*' Sb\ Cette équation apprend aussi que les six atomes de chlore abandonnés par l'hydrogène, s'unissent avec l'antimoine pour former un chlorure qui a la composition indiquée.

§ IX. A. Il faut faire attention que, dans les Proportions

fi • > . I I • . définieti

lormulcs qui précèdent, chaque signe représentant un atome, a une valeur numérique qui est proportionnelle aux poidsxelatifs des atomes eux-mêmes; et l'on concevra facilement que

20 îNTRODlJCTlOrr

dans le bi-chloriire de mercure, qui a été cité dans les exemples précédens , les quantités pondérales de chlore et de mercure soient entre elles comme les poids des atomes de chlore et de mercure : ainsi, en prenant deux fois le poids du chlore, qui est 221, 325, on a 442>65o pour le poids de deux atomes qui s'unissent à un atome de mercure dont le poids est 1265,825. Ces deux nombres sont dans le rapport des poids de chlore et de mercure qui entrent dans la composition d'une quantité quelconque de bi-chlorure de ce métal. Ce rapport est invariable pour une même combinaison, car si l'on mettait un atome de mercure de plus ou un atome de chlore de moins , on aurait une autre combinaison, jouissant de jiropriétés fort différentes.

Il découle de cet exemple que, toutes les combinaisons étant formées d'atomes réunis en certain nombre , il doit y avoir un rapport constant entre les poids des élémens de ces combinaisons.

On dit qu'un corps ainsi composé est en

proportions définies ; condition qu'il faut ajouter

à la définition d'une combinaison , § V, C.

î^omi.rpspvo- B. En continuant à nous servir du même

portimm, s g^gj^p|g^ qjj voït quc, pour la composition pon-

«quivaiens. ^^j.^jg j^ l'iodurc de potassium , il faut prendre

deux fois le poids de l'iode =r 1 679,500 et une fois seulement celui de potassium qui est de 489,916; mais puisque l'équation a donné Cl^ Hg -H P K = P Ilg H- CP K, et qu'en substituant les poids des atomes à leurs signes représentatifs, on aurait :

442,65o... 1265,823 -h iS^^gjSoo... 489,916 =z 1579, 5oo... 1265,823 4- 44256^<''-' 4^959'^

On voit que le poids d'iode qui suffisait pour former une combinaison avec le potassium est exactement suffisant pour former une combinaison définie avec le mercure, et que le chlore qui était uni à ce métal est exactement la quantité nécessaire pour remplacer l'iode qui était uni au potassium. Il résulte de là que, dans toute espèce de double décomposition , ilj a un échange exact des principes élémentaires des corps mis en présence.

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