La densité ne représente le poids moléculaire

que dans le seul cas de l'hydrogène considéré aux conditions

extrêmes de température et de pression.

Je prends un corps simple quelconque et je débute dans cet examen par l'hydrogène.

Je considère la molécule d'hydrogène dans son état de volume total (noyau, plasma, volume poreux) minimum.

Les causes rendant le volume total de la molécule volume total minimum sont celles qui rendent le volume propre (noyau et plasma)» vo/u//i<' propre minimum, et le volume poreux correspondant, volume poreux minimum également.

Soient :

V|j le volume propre minimum de la niolécule d'hydrogène, Pupille volume poreux minimum de la molécule.

Al, la densité correspondante au volume v^ (i 4- pi,), c'est-à-dire la densité maximum que puisse avoir l'iiydrogène dans la nature, Pmh le poids de la molécule d'hydrogène.

THÉORIE NOUVELLE DE LA CHIMIE. SqS

Ainsi, le rapport des poids moléculaires est égal, non au apport des densités, qui sont, dans ce cas, les densités maxi- Qums, mais au rapport des densités multiplié par

Up Ve ('+Pe) "h y h ( I 4- ph)

3.— L'expression qui précède ne peut ôtre invoquée en faveur de l'hypothèse d'Avogadro.

Sans doute, l'hypothèse d'Avogadro dit que, quand les corps azeux ont atteint Tétat de gaz parfait, les volumes des molécules roprement dites sont égaux et que les molécules sont à égale istance les unes des autres, c'est-à-dire que les volumes poreux ui leur correspondent sont aussi égaux. En ce cas, le coeflîient — ^ serait é<j:al à i.

Mais aux conditions où je suis encore placé, les corps que je onsidère sont à l'opposé de Tétat de gaz parfaits. On ne saurait onc faire pour eux, comme le demande Thypothèse d'Avogadro,

Ve = Vh ce — rh

4. — Vraie formule liant le rapport des densités gazeuses au rapport des poids moléculaires, appliquée à Thydrogène

et à l'oxygène.

Ainsi, dans les conditions extrêmes de température ' et de ression dont je ne suis pas encore sorti, le rapport des densités e saurait donner déjà le rapport des poids moléculaires.

Donc la proposition adoptée par la Chimie volumétrique pour

cas des densités gazeuses aux conditions normales ne saurait, ms son application virtuelle ou réelle, convenir aux corps lacés aux conditions extrêmes.

Je vais supposer maintenant que les conditions de température

de pression changent.

Pour embrasser dans toute son étendue le phénomène désigné ir réquation P = VD, disant que le poids d'un corps égale son >lume multiplié par sa densité, il faut examiner toutes les varia- 3ns possibles du volume V et toutes les variations qui en résulront pour la densité 1).

Je pose, en outre :

On aura :

Piiih = "hAh (i)

De tous les volumes concrets qu'on puisse prendre dans la nature pour unilé de volume, Uh est le plus petit de tous, en même temps qu'il constitue un terme absolu invariable.

Or, dans la recherche de chiffres absolus, il faut une unité qui ait, elle-même, le caractère de l'absolu.

Je prends donc pour unité de volume u^.

Ainsi Uh = i , ce qui donne :

En ce cas, on le voit, le poids moléculaire est donné par la densité.

On va reconnaître que ce cas, celui de l'hydrogène considéré aux conditions exlroines, est le seul où la proposition fondamentale de la Chimie actuelle soit vraie.

2. — Expression du rapport des poidg moléculaires en fonction des densités maximums des corps simples.

Je reprends l'équation

Piiih = "hAh (i)

. Je prends un autre corps simple E.

A l'aide d'annotations analogues, je poserai, pour ce corps, en appelant :

u, le volume total de la molécule E,

Ae la densité maximum de la molécule E,

Pnie = "e ^o (a) •

On reconnaît par celte équation (2), que quand le volume moléculaire minimum d'un corps E est pris par unité, le poids moléculaire de ce corps E est égal à la densité maximum.

On déduit des équations (i) et (2) :

Pmc .__ ^e ^ /ov

Pinh l^h Aji

Ainsi, le rapport des poids moléculaires est égal, non au rapport des densités, qui sont, dans ce cas, les densités maximums, mais au rapport des densités multiplié par

Hê - ^e ('+Pe) "h Vj, (l4-ph)

3. — L'expression qui précède ne peut ôtre invoquée en faveur de l'hypothèse d'Avogadro.

Sans doute, l'hypothèse d'Avogadro dit que, quand les corps gazeux ont atteint l'état de gaz parfait, les volumes des molécules proprement dites sont égaux et que les molécules sont à égale distance les unes des autres, c'est-à-dire que les volumes poreux <jui leur correspondent sont aussi égaux. En ce cas, le coefficient — serait égal à i.

Mais aux conditions où je suis encore placé, les corps que je considère sont à l'opposé de l'état de gaz parfaits. On ne saurait donc faire pour eux, comme le demande l'hypothèse d'Avogadro,

Ve = Vh

Pe = ?h

4. — Vraie formule liant le rapport des densités gazeuses au rapport des poids moléculaires, appliquée à Thydrogène

et à l'oxygène.

Ainsi, dans les conditions extrêmes de température * et de pression dont je ne suis pas encore sorti, le rapport des densités ne saurait donner déjà le rapport des poids moléculaires.

Donc la proposition adoptée par la Chimie volumétrique pour le cas des densités gazeuses aux conditions normales ne saurait, dans son application virtuelle ou réelle, convenir aux corps placés aux conditions extrêmes.

Je vais supposer maintenant que les conditions de température et de pression changent.

Pour embrasser dans toute son étendue le phénomène désigné par l'équation P = VD, disant que le poids d'un corps égale son volume multiplié par sa densité, il faut examiner toutes les variations possibles du volume V et toutes les variations qui en résulteront pour la densité D.

3!}l) lltLIItlE NOUVELLE l>E LA. I^IllMlt.

Lp volume varie sous l'iiinucnce ik's cuudilioiis Je 1 1.111 juTiiluriet de (>ression.

L(;s deusiti^a suivent, à poids conslanl. la lui de variation inverse dr celle des volumes.

Or, je l'iii montré. la loi de varialion du volume e-^t différenl^J pour chaque corps.

Par le fait que je coiistale des lois de déveloiipeinetil de ^ oluma des corps, variables selon la nature de chaque corps simple, je conclus ([u'il n'est pas indilTéreiit de prendre le rapport des densités à tel ou tel autre état de la température et de la pression.

Je vais voir ce qu'il advient à cet égard pour l'hydrogène et l'oxygène pris pour exemple.

Faisons agir la température et la pression, de manière à ce que le vohinie de la molécule d'hydrogène augmente.

.l'appelle :

Rii un coefficient, propre k l'hydrogène, qui représente la loB suivant laquelle varie le volume primitif u,, lorsque la terapé " rature et lu pression varient.

Uh devient, pour un certain état de température et de pressioQ^-^ Rj,U),> et je conviens dès à présent, pour ce qui va suivre, que je considère H,, à la valeur qu'il a aux conditions normales de leni- . pérature et de pression.

Je vais rechercher la videur de R,, ii ces conditions, pour l'hy — ^^J drogène. en ri'pétiuil ici des coiisidénilions déjà présentée* ailleurs.

L'hydrogène occlus dans le palladium, se trouvant dans ces métal à l'état solide, peut être considéré comme étant à l'état des volume minimum, qui correspond aux conditions extrêmes t tempéralure et de pression, puisque, pour obtenir l'hydrogène-^^^^ liquide, il faut déjà un froid de aoo degrés et une pression àe<^='^ 180 atmosphères.

La densité de l'hydrogène solide occlus dans le palladium I est o.fiaj.

I litre de cet hydrogêne solide pèse «''•tiaô.

I litre d'hydrogène gazeux aux condilinns normales pèse 1 o'^'ooouSgSS.

Donc, un volume u„ d'hydrogène aux conditions extrêmes devient, aux conditions normales, un volume 7,,v-,-i, = fii)77 fois Ur,.

Ainsi, l'expérience montre que, aux conditions normales, Rj^= 6977, ce qui veut dire que l'hydrogène occlus dans le palladium étant considéré comme ayant son volume minimum, un volume I de cet hydrogène occlus devient un volume 6977 ^o^^^que rhydrogène, devenu gazeux, est amené aux conditions normales de température et de pression.

A ces conditions normales, l'équation (1) est devenue :

Pmh = RhUhX;t^ (4)

Ce qui veut dire que :

Le volume est devenu Rhl'h»

La densité est devenue -^, que j'appelle A^.

Ainsi, l'équation (2) peut s'écrire :

Piuh= Rh^h X Ah

d'où Ai = ^

l^b Uh

Par conséquent, si l'on prend expérimentalement la densité Ai, correspondant aux conditions de température et de pression spécifiées par le coefficient K^, on ne peut plus dire que cette densité est égale ou proportionnelle au poids moléculaire, comme le dit la Chimie actuelle. Elle est, en réalité, comme on le voit, égale au poids moléculaire divisé par RhUj,, quantité dans laquelle u,, est constant, et R^ varie selon les conditions de température et de pression.

Voici donc un premier point acquis.

Parlons maintenant de l'oxygène.

L'expérience démontre, comme on Ta vu page 5i, que, aux conditions normales, le poids de i litre d'oxygène liquide = 702 fois le poids réel de l'oxygène gazeux.

Si nous avions la densité de l'oxygène solide, nous pourrions, comme pour l'hydrogène, considérer que cette densité correspond au volume minimum de l'oxygène.

Mais on ne connaît que la densité de l'oxygène liquide, ((ui est, par rapport à l'eau, égale a i.

On remarquera que l'oxygène est liquéfié dans des conditions de très basses températures et de très fortes pressions, et connue les liquides sont incompressibles, on pourrait prendre, sans

'SgS THÉORIE NOUVELLE DE LA CHIMIE.

réserve, le volume de l'oxygène liquide comme volume minimum, s*il n'arrivait que, lorsqu'un corps passe de l'état liquide à l'état solide, son volume subit d'ordinaire une diminution.

On a, il est vrai, un exemple du contraire dans l'eau qui, en se congelant à 4^, passe de la densité i à la densité o,g3. Mais, sous pression, l'eau, en se congelant, donne des cristaux de glace plus lourds que l'eau liquide génératrice.

Cette diniiimtion de volume due au passage de l'état liquide à rétat solide, nous ne la connaissons pas pour l'oxygène, tout en présumant qu'elle doit être une fraction très petite de son volume. Mais, voulant tenir compte de tous les éléments de la question, nous appellerons cette fraction Bq» de sorte que, au lieu de considérer le volume \o correspondant à l'oxygène liquide comme constituant le volume minimum u© de l'oxygène, nous appellerons avec plus d'exactitude le volume minimum,

^ = yo(i — 5o) (5)

en rappelant que :

Uo = Vo 1 1 -h po) (6)

Or, je viens de le montrer, le volume yo, aux conditions extrêmes, devient yotiVo aux conditions normales.

Ainsi, en passant des conditions extrêmes aux conditions normales, un volume u^ d'hydrogène est devenu 6977 Uj,.

(I — $0) yo.

Le rapport îles deux nombres O977 et 702 = g^gi, et, par suite, est. à tivs pou pivs. de lo à i.

1.0 poids in«>looulaiiY d'hydrogène p„^h» contenu dans le volume u., aux conditions oxtroinos, se trouve donc contenu dans un \olunio iu) — u.. aux conditiiuis nornialos.

1.0 piùds nit»lôoulairo d'ox\gono p. .. contenu dans le volume u,, aux oondilii»ns oxtromos. so trou\o. do monio. conteiui. aux conditions normales, dans un \«»luino =:; -o-? -"^ .

Soient :

i^ la donsil.» do l'IndrogtMir. , aux o«»ndili«in< do — rox\4^*no, ,. ^ nonualos

THÉORIE NOUVELLE DE LA CHIMIE. SqÇ^

On aura :

Pmh = 6977 Uh dh (7)

Pmo = 702 Uo JH^ ^o (8)

On déduit de ces deux équations,

~ 10(1— ûo)-- -— (9)

J'ai introduit B© dans le calcul, je le rappelle, pour tenir compte de cet élément qui représente la différence entre le volume de l'oxygène à l'état liquide et le volume minimum de ce corps, mais, tout en supposant que So est très petit par rapport à I, ou, en d'autres termes, que Toxygène liquide perd une fraction de son volume extrêmement petite en passant de l'état liquide à l'état solide, j'ignore quelle est cette valeur.

Eu égard à sa petitesse supposée, je néglige cette fraction.

Il reste alors :

do Uu TOPi

'nio

dh Uo Pmh ^