LOIS DES C0MBI]\AIS01\S

Les forces auxquelles nous avons donné le nom ^affinité doivent agir, comme toutes les forces naturelles, d'après des lois constantes. Deux de ces lois, très-remarquables et très-simples, servent de base à la chimie moderne; la loi des proportions définies et la loi des proportions multiples donnent la clef du plus grand nombre des réactions que la chimie produit pour les étudier : elles démontrent que la matière n'est pas divisible à l'infini ; que la divisibilité de la matière a des limites infranchissables ; que toutes les actions chimiques paraissent s'exercer, non pas sur les parcelles des corps, quel que soit l'état de division auquel on puisse réduire la matière par des moyens mécaniques, mais sur des points insé- I. 5

5o DEUXIÈME LEÇON,

cables auxquels on a donné les noms de molécules ou d'atomes. La molécule échappe à nos sens, mais elle possède une forme et des propriétés qui lui sont propres et qu'elle entraîne constamment avec elle; la forme de la molécule domine la forme des particules engendrées par la réunion des atomes qui constituent les parcelles perceptibles à nos sens. Les propriétés de la molécule engendrent les propriétés que possèdent les parcelles.

Loi DES PROPORTIONS DEFINIES. — On a cru pendant longtemps que les corps pouvaient se combiner en toutes proportions. Une étude plus attentive des corps artificiels ou naturels a démontré la constance parfaite de leur composition et fait découvrir que les rapports mutuels des éléments constituants sont soumis à des règles précises.

Supposons que nous mettions en présence deux volumes égaux de gaz acide chlorhydrique et d'ammoniaque gazeuze; ces gaz, aussitôt mélangés, se combinent; il en résulte du chlorhydrate d'ammoniaque , substance blanche et solide ; et , comme on opère sur la cuve à mercure, le mercure remonte dans l'éprouvette et finit parla remplir entièrement; la combinaison est donc complète. Si nous prenons t. volumes de gaz acide chlorhydrique pour un seul volume d'ammoniaque, il reste après le mélange un résidu de I volume d'un gaz qui présente toutes les propriétés du gaz acide chlorhydrique. Si nous mélangeons, au contraire, i volumes d'ammoniaquè pour un seul volume de gaz chlorhydrique, le résidu sera toujours de i volume, mais il présentera tous les caractères du gaz ammoniac. Quel que soit le volume des gaz mis en présence, ils se combineront toujours sous des volumes égaux. Si petit que soit le volume du gaz chlorhydrique, il exigera toujours un égal volume de gaz ammoniac pour former la substance solide dans laquelle nous ne trouvons plus ni le caractère acide ni le caractère alcalin. Quelque petite que soit la particule du sel ammoniac produit, cette particule sera toujours composée de deux particules, de deux volumes égaux de gaz chlorhydrique et de gaz ammoniac.

Faisons passer dans un tube de verre que nous pouvons faire traverser par une étincelle électrique, deux gaz, tels que l'hydrogène et l'oxygène, qui ne se combinent pas à la température ordinaire, mais que le fluide électrique combine immédiatement. Mettons '2 volumes d'hydrogène, plus i volume d'oxygène ; si dans

CHIMIE CÉRAMIQUE. 5i

les 3 volumes on excite une étincelle électrique, les gaz disparaîtront sans laisser de résidu. L'hydrogène et l'oxygène se combinent donc dans le rapport de i volume d'oxygène pour i volumes d'hydrogène. Si nous mettons un excès d'oxygène, cet oxygène reste comme résidu après la combustion ; si nous mettons, au contraire, un excès d'hydrogène , ce gaz se retrouve après la combustion, en quantité semblable à celle qu'on avait introduite en' excès. Quelque petite que soit la quantité d'eau formée, elle renfermera toujours 1 volumes d'hydrogène, i volume d'oxygène. Les gaz en excès, dans les expériences citées, restent hors de combinaison; il est facile de les reconnaître à leurs propriétés respectives.

Si, dans les expériences que nous venons de choisir, nous avions pris des poids au lieu des vohimes, nous aurions vu que SG^^S d'acide chlorhydrique neutralisent exactement 17 grammes d'ammoniaque gazeuse pour former 53^'', 5 de chlorhydrate d'ammoniaque , et que i gramme d'hydrogène aurait absorbé 8 grammes d'oxygène pour former 9 grammes d'eau.

Les mêmes phénomènes se reproduisent dans la combinaison de deux liquides, de deux solides, des liquides et des solides, des gaz et des liquides. Supposons que dans deux verres on ait placé, dans l'un de l'huile de vitriol , de V acide sulfuricjue des chimistes sous le poids de 10 grammes, dans l'autre de la potasse, c'est-àdire de la dissolution de pierre à cautère sous le poids de 11 5 : si nous examinons l'action de l'acide sulfurique sur le sirop de violette, ce sirop est rougi. La potasse verdit le même sirop; or, si nous mêlons les deux verres et que nous essayions le sirop de violette, il n'y aura pas d'action. Par l'évaporation du liquide provenant du mélange des deux verres, on aurait trouvé 11^%^ d'une substance solide différente par ses propriétés des deux matières employées à les produire; il y a eu combinaison. Or, si nous ajoutons au mélange tant soit peu d'acide sulfurique , le sirop de violettes sera rougi. Si, au contraire, nous ajoutons tant soit peu de potasse , le sirop de violette verdira. Dans ces expériences, le peu d'acide sulfurique ou le peu de potasse ajoutés en excès sont restés sans emploi ; car par l'évaporation on retrouve le même sel préparé par le mélange en proportion convenable , mais souillé soit par de l'acide sulfurique, soit par de la potasse, qui tous deux

attirent l'humidité de l'air, ce que ne fait pas le sulfate de potasse ;

lorsqu'il est parfaitement neutre.

Si nous répétons ces expériences dix fois, vingt fois, mille fois, on aura toujours les mêmes résultats, et nous nous trouvons en présence de cette vérité, que, toutes les fois qu'un corps prend naissance , il est toujours formé des mômes éléments unis dans les mômes proportions.

La somme des poids de deux corps combinés est égale au poids du corps qui forme la combinaison.

Tout cojps composé, pour prendre naissance, exige les mêmes éléments unis dans les mêmes proportions. Si nous n'oublions pas que nous avons considéré comme forces les causes qui maintiennent réunies les particules combinées, il résulte des expériences qui précèdent que deux corps combinés s'équivale?it , puisqu'ils sont maintenus en équilibre. Les poids de l'hydrogène et de l'oxygène combinés à l'état d'eau s'équivalent ; les poids d'acide chlorhydrique et le gaz ammoniac s'équivalent aussi, puisque les masses ainsi combinées perdent leurs propriétés respectives. Quelques expériences vont détruire ce que ce mot diéfjuimlent peut encore présenter d'obscur.

équivalents chimiques ; nombres proportionnels. — Supposons

qu'on prenne le composé résultant de la combinaison de Veau-forte avec la chaux d^ argent, substance que les chimistes modernes appellent azotate ou nitrate d^ argent , et qu'on plonge une lame de cuivre au sein de la dissolution de cette matière dans l'eau : on voit se déposer promptement une substance brunâtre, qui ne tarde pas à prendre l'aspect métallique; de l'argent se dépose en môme temps que la liqueur incolore devient bleuâtre par suite de la dissolution d'une partie de la lame de cuivre ; en opérant sur 170 grammes du sel d'argent, la lame de cuivre a diminué de 32 grammes, et 108 grammes d'argent se sont déposés. Dans cette expérience, la liqueur est restée sans action sur les papiers colorés ; il n'y a pas eu dégagement d'oxygène; il y avait 8 grammes de ce gaz combinés à l'argent et 54 grammes d'acide azotique combinés à la chaux d'argent; la quantité d'oxygène et d'acide azotique n'a pas varié; seulement, le cuivre a pris la place de l'argent; 32 grammes de cuivre et 108 grammes d'argent sont donc des quantités équivalentes. Si nous plongeons ensuite dans l'azotate

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de cuivre une lame de fer, il se déposera 3'i grammes de cuivn» métallique; il entrera dans la dissolution, combinés comme tout à l'heure à 8 grammes d'oxygène et 54 grammes d'acide azotique, 28 grammes de fer; 3'2 grammes de cuivre , 108 grammes d'argent et 28 grammes de fer sont donc encore des quantités équivalentes.

Opérons de môme la décomposition de l'azotate de plomb par une lame de zinc, nous verrons, la balance à la main, que '33 grammes de zinc et 104 grammes de plomb se remplaceraient dans la combinaison avec 8 grammes d'oxygène et 54 grammes d'acide azotique.

Tous les poids de ces métaux sont donc équivalents; on leur donne le nom de nombres proportionnels.

En contact avec l'acide sulfurique hydraté , un même poids de 33 grammes de zinc en combinaison avec 8 grammes d'oxygène déplace i gramme d'hydrogène. Or nous avons vu par l'expérience directe que i gramme d'hydrogène ou 1 volumes entraient en combinaison avec 8 grammes d'oxygène ou un seul volume pour former de l'eau.

Supposons que tous les gaz ren ferment sous des volumes égemx un même nombre (V atomes; l'expérience prouve que 100 grammes d'oxygène se combinent avec 112^'", 5 d'hydrogène. Si donc on représente par 100 grammes le poids de i volume d'oxygène ou de I atome, 12^'', 5 représentera le poids de 2 volumes ou de 2 atomes. L'équivalent de l'oxygène étant alors 8^ l'équivalent de l'hydrogène serait égal à i; et le poids de l'atome de l'hydrogène ne sera que y. Les équivalents ne se confondent donc pas toujours avec les poids atomiques ; il faut adopter une notation uniforme , et nous donnerons la préférence dans ces Leçons à la notation par équivalents. Il est du reste très-facile, en tenant compte des volumes, de passer de l'une à l'autre.

Les rapports équivalents que nous venons de faire connaître s'étendent à la grande généralité des faits. L'expérience prouve que les 108 grammes d'argent qui se combinent à 8 grammes d'oxygène se combinent également avec 16 grammes de soufre, 35^'', 5 de chlore, 80 grammes de brome , 126 grammes d'iode ; de même, les 32 grammes de cuivre, 33 de zinc, 104 de plomb, etc., peuvent s'unira 16 grammes de soufre, 35^'', 5 de chlore, 80 grammes de brome, i2() grammes d'iode; pour former des composés de

même ordre. Dans le principe , accordant à l'oxygène une importance considérable, on a cru devoir rapporter tous ces nombres équivalents à l'oxygène dont on a représenté l'équivalent par loo. Aujourd'hui les chimistes en grand nombre rapportent les nombres équivalents à l'hydrogène pris pour unité, ce qui simplifie beaucoup les rapports ; l'hydrogène est le plus léger des corps connus jusqu'à ce jour. D'ailleurs, pour passer d'une hypothèse à l'autre, il suffît de multiplier par 12, 5 les nombres qui expriment les équivalents pris par rapport à l'hydrogène = i ; ce nombre exprime le rapport de -4-^.

Quoi qu'il en soit, les équivalents ainsi fixés, les chiffres qui les représentent sont ce que l'on nomme les nombres proportionnels. En effet, ils indiquent les proportions d'après lesquelles ils se combinent entre eux et se remplacent dans les combinaisons.

L'étude des corps simples, très-complexe à première vue, peut devenir assez facile, si nous formons deux groupes : le premier contenant les métalloïdes, et le second les métaux. Le tableau qui suit contient les noms et les poids des corps simples rapportés à l'hydrogène et à l'oxygène. A côté de chaque nom figurent une ou deux lettres qui sont les signes abréviatifs servant à désigner les corps :