TABLEAU DES ÉQUIVALENTS DES CORPS SIMPLES

Aluminium

Cérium

Antimoine

Césium

Argent.. . :

Chlore

Arsenic

Chrome

Azote

Cobalt

Barium

Cuivre

Bore

Etain

Brome

Fer

Cadmium

Fluor

Calcium

Glucinium

Carbone

Hydrogène

(1) Oxyde de glucinium GIO.

Iode

Rubidium

Iridium

Ruthénium. . . .

Lanthane

Sélénium

Lithium

Silicium

Magnésium

Sodium

Manganèse

Soufre

Mercure

Strontium

Molybdène

Tantale

Nickel

Tellure

Niobium

Thallium

Thorium

Osmium

Titane

Oxygène

Tungstène

Palladium

Uranium

Phosphore

Vanadium

Platine

Yttrium

Plomb

Zinc. .

Potassium

Zirconium

Rhodium

Il est à remarquer que cette notation n’a jamais été appliquée d’une manière rigoureuse; de plus les progrès de la science devaient bientôt la rendre insuffisante et engager les chimistes qui y persévéraient dans de singulières inconséquences.

Faisons remarquer d’abord que la composition des bases polyacides telles qne l’alumine ou l’oxyde ferrique a presque toujours été exprimée par des formules moléculaires, et non par des formules équivalentes. On savait qu’une molécule d’alumine sature trois molécules d’acide sulfurique, et l’on nommait, à tort, cette quantité d’alumine un équivalent d’alumine. Le vrai équivalent de l’alumine, c’est-à-dire, la quantité d’alumine qui équivaut à une moléculê de potasse ou d’oxyde d’argent est la quantité d’alumine qui ren-

(1) Acide silicique Si O*.

(2) Acide tantalique TaO*.

(3) Thorine Th O.

(4) Zircone Zr O*.

ferme un équivalent d’oxygène; c’est cette quantité qui sature un équivalent d’acide sulfurique. Dans la nolation en équivalents, l’alumine doit donc être représentée par la formule Al’O et le sulfate d’alumine par la formule Al'Ü,SO s ou SA1’0‘. Ainsi écrivait Gay-Lussac ( 1 ). La formule généralement usitée Al’OVïSO*, n’exprimait pas un équivalent de sulfate d’alumine, mais une molécule de sulfate d’alumine.

Des remarques analogues s'appliquent aux acides polybasiques, dont la découverte, due à M. Graham, a, sinon introduit dans la science, du moins clairement défini la notion des molécules polyatomiques. M. Graham, a démontré que l’acide phosphorique ordinaire sature trois équivalents d’une base RO. Dès lors il est évident qu’une molécule d’acide phosphorique, qui sature trois équivalents d’oxyde d’argent, ne saurait équivaloir à une molécule d’acide acétique qui n’en sature qu’une. L’équivalent de l’acide phosphorique est la quantité de cet acide qui sature un équivalent d’oxyde d’argent et sa formule équivalente est iPhO 5 . Gay-Lussac employait de telles formules, et jusque dans cette particularité on voit percer la rigueur de son esprit.

Au surplus Richter ne s’y était pas trompé et le nombre qu’il donne dans ses tables, représente bien la quantité de cet acide qui sature 1 équivalent de soude dans le phosphate bisodique. (Voir la note de la page 11 .)

Est-ce à dire que cette notation en équivalents que Gay-Lussac avait adoptée, soit préférable à la notation moléculaire quiemployaient d’autres chimistes moins conséquents que lui? 11 faudrait répondre par l’affirmative si les formules chimiques servaient uniquement à représenter l’équivalence entre les corps. Mais il n’en

(1) Cours de chimie, 1828. 8" leçon, page 16.

est pas ainsi. Leur langage est plus élevé et plus significatif. Elles sont faites pour marquer la complication des molécules, et lorsqu’elles interviennent pour peindre une réaction, elles doivent représenter les corps qui y entrent, ceux qui en sortent, en un mot le mouvement moléculaire. La notation en équivalents est impuissante à cet égard. Elle voile des particularités fort importantes dans les réactions, ou dans la constitution des corps. Lorsqu’elle représente le sulfate d’alumine par la formule SO’jAl O, elle ne fait point apercevoir la nature polyacide de l’alumine; lorsquelle représente le phosphate d’argent par la formule JPhO'jAgO, elle masque la nature tribasique de l’acide phosphorique. Voilà pourquoi les chimistes ont préféré, comme instinctivement, la notation moléculaire à la notation équivalente, pour les sels dont il s’agit.

On voit par ce qui précède qu’après avoir signalé une différence entre les' atomes et les équivalents, les progrès de la science ont conduit à séparer la notion de la molécule de celle de l’équivalent d’un corps composé. Les molécules, en effet, ne sont pas toujours équivalentes entre elles; une molécule d'acide phosphorique n’équivaut pas à une molécule d’acide acétique, et une molécule d’alumine n’équivaut pas à une molécule d’oxyde d’argent.

Les distinctions dont il s’agit n’ont pas été établies en un jour. 11 est des idées qui fermentent longtemps dans les esprits avant de se dégager. Le mérite d’avoir clairement défini les mots atome, équivalent, molécule, appartient principalement à Gerhardtdont nous allons exposer brièvement les travaux.

Poids atomiques et notation de Gerhardt. — Gerhardt est revenu à la notation atomique, mais il y a introduit des changements importants. D'abord, il a

fait ressortir les inconvénients du système des équivalents lorsqu’il s’agit de représenter la composition et les réactions des corps organiques. En adoptant pour le carbone, l’hydrogène, l’oxygène, les équivalents C = 6 ; H = 1 ; O = 8, on donne aux composés organiques des formules telles que le nombre des équivalents de carbone est toujours divisible par deux, ou, en d’autres termes, que les molécules organiques s’accroissent par nombres pairs d’équivalents de carbone; de plus, lorsque ces molécules se détruisent ou se simplifient dans les réactions énergiques, en perdant du carbone sous forme d’acide carbonique, de l’hydrogène sous forme d’eau, ce n’est jamais un équivalent d’acide carbonique, CO*, ou un équivalent d’eau HO qui se dégage, mais ce sont deux ou un multiple de deux équivalents d’acide carbonique ou d’eau.

Gerhardt a fait ressortir cette conséquence étrange de la notation en équivalents. Pourquoi, disait-il, aucune réaction de la chimie organique ne donneraitelle lieu à la formation d’un équivalent d'acide carbonique, d’un équivalent d’eau? Cela est dû apparemment à quelque faute commise dans la fixation des poids atomiques du carbone et de l’oxygène. En effet, si la plus petite quantitité d’acide carbonique qui est engendrée par une réaction est C’0\ cette quantité représente sans doute une molécule d’acide carbonique. Celle-ci renferme donc 12 de carbone et 32 d’oxygène et il convient de la représenter par la formule CO', dans laquelle C représente 12 de carbone et O 16 d’oxygène. D’un autre côté si la plus petite quantité d’eau qui est engendrée par une réaction est H’O s cette quantité représente une molécule d’eau, et il convient de l’exprimer par la formule H’O dans laquelle H représente 1 d’hydrogène et O 16 d’oxygène. C’était revenir pour l’hydrogène, l’oxygène, et le carbone aux

POIDS atomiques et notation DE GERHARDT. 33

poids atomiques de Berzelius. Caries nombres 1 — 16

— 12 sont entre eux comme les nombres 6 25 — 100

— 75. C’était revenir aussi à la notation atomique qui prend pour base les considérations sur les volumes, c’est-à-dire les lois de Gay-Lussac. A mon sens, Gerhardt n’a pas insisté assez sur celte double particularité. S’il avait invoqué en faveur de la réforme qu’il projetait l’autorité de ces deux grands noms de Gay- Lussac et de Berzelius, il eût singulièrement calmé la méfiance des uns, l’opposition des autres. «Voyez, eût dit un diplomate, je reviens à la notation à laquelle vous étiez tous habitués; j'y introduis seulement quelques changements que rendent nécessaires les progrès de la science. » Mais l’ardeur de ses convictions et la fougue de son caractère lui ontdictéun langage moins modéré et moins prudent. Il avait des allures militantes et le ton d’un réformateur.

Et, de fait, les changements qu'il a introduits dans le système des poids atomiques et dans la notation de Berzelius, n’étaientrien moins qu’insignifiants. Avec lui il a dédoublé les équivalents de l’hydrogène, du chlore, du brome, de l’iode, du fluor, de l’azote, du phosphore, de l’arsenic pour en faire des poids atomiques(l). Mais

(1) Gerhardt disait : Il faut ou bien dédoubler les équivalents de l’hydrogène, du chlore, du brome, de l’iode, du fluor, de l’axote, du phosphore, de l’arsenic et des métaux, ou bien il faut laisser à ces équivalents leur valeur actuelle et doubler ceux de l’oxygène, du carbone, du soufre, du feélénium. Dans les deux cas on obtient les mêmes rapports. On s’en persuade en consultant le tableau suivant où figurent les nombres obtenus à l’aide de ces deux procédés :

Br.

Az.

Ph.

As.

Équivalents

Poids ato- 1

miques . j

ll-l

Gerhardt a pensé qu’il était plus convenable d’adopter les derniers

cette réduction des équivalentsa la moitié, il l’a étendue aux métaux eux-mêmes. Reprenant et développant une idée d’abord émise par Laurent, il compara les oxydes RO avec l’eau et y admit deux atomes de métal et un atome d’oxygène. La densité de la vapeur du mercure (6,9) comparée à celle de l’oxygène (1,1056), lui a fourni un puissant argument à l'appui de cette thèse. La formation de l’oxyde mercurique exigerait 2 volumes dé vapeur de mercure pour 1 volume d’oxygène, car

■ est sensiblement = — •

Si le poids atomique de l’oxygène est 8, celui du mercure est 50 et la formule de l’oxyde mercurique est Hg’O. L’analogie conduit à attribuer aux autres protoxydes la formule générale R’O et à dédoubler les équivalents des métaux qui les forment.

Telles sont les bases du système de poids atomiques de Gerhardt et de la notation qui en découle.

Pour certains corps, cette notation se confond avec celle de Berzelius, pour d’autres elle s’en écarte. Dans tous les cas, elle repose sur un développement plus conséquent de la théorie des volumes. A peu d’exceptions près, les formules des composés volatils répondent à 2 volumes de vapeur. Dans la notation de Berzelius, les mêmes formules répondaient tantôt à 2, tantôt à 4 volumes de vapeur. On en jugera par le tableau suivant :

nombres rapportés à l’hydrogène pris comme unité. Il appelait ces nombres des équivalents, par habitude, sans doute, car ce ne sont pas des équivalents, comme Gmelin l’a fait justement remarquer dès 1844 ( Ilatulbuch , 4* édition, t. IV, p. 26). Mais dans ce cas la défaillance du langage n’enlève rien à la force des idées.

Noms

des composés.

Eau

Hydrogène sulfuré

Acide chlorhydrique. . .

Acide iodhydrique

Ammoniaque

Hydrogène phosphore. .

Hydrogène arsénié

Gaz hypochloreux .

Notation de Berzulius.

Notation de Gerhard t.

H’Cl’

lm*

Az’H*

Ph’R“

As’H‘

Cl’O

= 2 vol.

=4 vol.

= 4 vol.

= 2 vol.

HCl

AzH‘

PhH’

AsH*

Cl’O

=2 vol.

= 2 vol.

Gaz hypochlorique .

Cl’O*

= 4 vol.