ORIGINE DE LÀ CHALEUR DE COMBUSTION
rien n’empêche de concevoir que ce choc soit produit indéfiniment, et alors on arriverait nécessairement à cette conclusion : le marteau et l’enclume contiennent des quantités indéfinies, illimitées de chaleur , ce qui est manifestement absurde.
Une autre théorie, en germe dans les écrits de Bacon, de Descartes et de divers autres philosophes du même temps, explique au contraire de la façon la plus claire et la plus vraisemblable le dégagement de chaleur illimité produit par les actions mécaniques. La chaleur n’est pas un être matériel, c’est une condition de la matière, c’est un mouvement des particules infiniment petites dont l’union forme les corps.
Qu’arrive-t-il lorsque le marteau bat le fer?
Le mouvement mécanique disparaît, mais il n’est pas annihilé; il se transforme dans ce mouvement intérieur des particules qui constituent la matière du marteau et du fer. Par conséquent la chaleur doit durer tant que le choc sera répété, et elle sera indéfinie, illimitée, si le choc est indéfiniment reproduit.
Ce mouvement des molécules qui constituent les corps est une condition de la matière qui n’a nullement de quoi nous surprendre, car nous voyons le mouvement régner dans la nature entière quoiqu’elle soit inerte par elle-même, ou plutôt parce qu’elle est inerte. Les molécules des corps se meuvent dans les espaces qui les entourent comme les corps euxmêmes se meuvent à la surface de la terre, comme les astres se meuvent dans les espaces célestes.
Cette théorie permet de se rendre compte très-simplement de la chaleur qui accompagne l’action chimique d’un corps sur un autre. D’après Jules RobertMeyer il se passerait dans ce cas une véritable action mécanique. Les atomes qui constituent les molécules de l’un des corps réagissants se séparent et se précipitent sur les atomes de l’autre corps pour former de nouvelles molécules. Il en résulte un choc, et c’est ce choc, cette collision qui développe la chaleur observée; cette chaleur est d’autant plus forte que la précipitation est plus rapide.
Une fois que la combinaison est produite par l’union des atomes, il faut, pour la détruire, pour séparer les atomes,
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faire agir une force susceptible d’éloigner ces atomes à une distance telle que l’attraction ne puisse plus agir .
Il y a donc entre l’affinité et les manifestations calorifiques une dépendance incontestable que le tableau (213) met en lumière, car on observe une relation entre la stabilité du composé et la chaleur dégagée.
La combinaison entre les corps paraît être possible toutes les fois que leur action mutuelle est susceptible de dégager de la chaleur. Pour détruire une combinaison il faut rendre la chaleur dégagée au moment de la combinaison. A mesure que les combinaisons se compliquent, la chaleur dégagée va en s’affaiblissant. La formation et la décomposition de l’alun en sont une preuve manifeste. Le potassium s’unit à l’oxygène en donnant une forte chaleur et même de la lumière. Il en est de même de l’aluminium et du soufre. On obtient alors trois composés binaires :
la potasse KO
l’alumine Ala O3
l’acide sulfurique S O3
La potasse et l’alumine s’unissent à l’acide sulfurique en donnant une chaleur très-forte, mais moindre que celles des réactions précédentes.
Le sulfate de potasse se combine au sulfate d’alumine en produisant une chaleur plus faible ; il en résulte de l’alun. Enfin, l’alun anhydre s’échauffe légèrement en présence de l’eau. Il ne paraît pas se produire de combinaisons au delà de ce terme.
Inversement l’alun devient anhydre par une chaleur de J 20°. L’alun anhydre ne se décompose qu’au rouge en sulfate de potasse, en alumine, en acide sulfureux et en oxygène. Enfin les températures les plus élevées sont nécessaires pour réduire ces derniers composés en leurs éléments.
Donc, la chaleur étant envisagée comme un mouvement, la combinaison s’accompagne d’une perte de mouvement et elle cesse d’être possible lorsque les atomes cessent de pouvoir perdre du mouvement.
Et, en résumé, comme le dit M. Dumas.
CHALEUR DE COMBUSTION
« On se trouve ramené aux vues simples de Newton et de Lavoisier. La combinaison chimique s’opère entre les corps pondérables. Ses effets permanents sont dus à l’attraction ; ses effets passagers sont dus aux pertes de mouvement que les atomes éprouvent au moment de leur union. »
L’union des corps met en jeu une certaine quantité de chaleur qui est le plus souvent représentée par une élévation de température. Il y a cependant des exceptions : or on remarque précisément que les corps qui sont dans ce cas sont ceux qui ne sont pas susceptibles de s’unir directement, c’est-à-dire ceux dont l’affinité réciproque est si faible, qu’on ne peut les obtenir que par des moyens indirects. Parmi ces exceptions, nous citerons les composés oxygénés du chlore et de Y azote. Puisqu’il se produit une absorption de chaleur dans la formation de ces composés, leur destruction doit s’accompagner d’un dégagement de chaleur; c’est ce qui arrive en effet. Les composés oxygénés du chlore et de l’azote se détruisent en produisant une haute température qui rend compte de la violence des explosions qui accompagnent la séparation de leurs éléments.
C’est faits n’ont pas encore reçu d’explication certaine. On pense qu’ils proviennent de ce que les éléments d’un composé ne s’y trouvent pas à l’état et au volume qu’ils offrent lorsqu’ils sont libres. Il est probable que l’oxygène, pour se combiner avec le chlore ou avec l’azote, doit éprouver une transformation qui entraîne un phénomène calorifique indépendant de l’acte de la combinaison1.
En général, les quantités de chaleur dégagées par les composés successifs résultant de l’union directe de l’oxygène avec un métalloïde vont en augmentant à mesure que l’oxydation s’élève, et il paraît même résulter des expériences de M. Favre que les quantités de chaleur dégagées par l’équivalent d’un même métalloïde dans ses combinaisons en proportions multiples avec l’oxygène sont sensiblement dans le rapport direct du nombre d’équivalents d’oxygène contenus dans les composés successifs.
1 Favre. Thèse présentée à la Faculté des sciences de Paris, 1853.
CHALEUR DE COMBUSTION
Nous ne croyons pas pouvoir mieux faire que de reproduire un résumé pour l’affinité, dû à la plume de M. Dumas.
Il résulte de cet exposé sommaire :
1° Que Newton a donné de l’affinité chimique une notion à laquelle on n’a rien ajouté, quand il Ta rattachée à l’attraction générale, et qu’il a montré comment à une certaine distance des centres d’action moléculaire elle peut devenir nulle et môme répulsive ;
2° Qu’Ampère a donné à cette vue son complément en montrant que la forme des composés met une limite au nombre de combinaisons que deux éléments peuvent produire, et qu’elle détermine les rapports selon lesquels ils peuvent s’unir; en laissant môme prévoir le facile remplacement des éléments les uns par les autres dans une molécule composée, sans que la stabilité de celle-ci en soit compromise;
3° Que Meyer a fait comprendre comment le choc des molécules se précipitant les unes sur les autres avec une vitesse extrême, pour produire les combinaisons, peut donner naissance aux phénomènes de chaleur, de lumière, d’électricité qui accompagnent l’action chimique ;
4° Que M. Henri Sainte-Claire Deville, eja découvrant le phénomène capital de la dissociation, a ouvert une voie nouvelle à la science, en rattachant les décompositions chimiques par un lien étroit au phénomène purement physique de la formation des vapeurs ;
5° Enfin, que les doctrines à l’aide desquelles on a voulu expliquer les phénomènes chimiques par une cause distincte, inconnue, ou par l’électricité, sont demeurées stériles, tandis que celles qui tendent à les faire rentrer sous les lois de l’attraction universelle se consolident, se rapprochent de plus en plus des faits et indiquent de mieux en mieux la route du progrès.
Il serait donc naturel, équitable et utile que le nom de Newton, que les définitions qu’il donne tant de l’attraction moléculaire que des atomes chimiques, fussent conservés dans les ouvrages destinés à l’enseignement de la chimie.
Dans mon opinion, mais je la donne avec toute la réserve
