MERCURE
Daï^s I*(Ç)tmiien que noii^ avons fait de deux chlorures et de deux
ioilnre? dé mercure, nous avons trouvé que son atome 9i^P^J^-
sédait 5 volumes à Tétai de combinaison , ou 6 voluiriïï ponrii
proportion. Plusieurs composés confirment également ce vohnne
atomique.
Oxyde de mercure Hg*0.
Hg'^. Poids 4230 =±= 6 volumes. O. — 100 « 2 vol.
Densité calculée 11,23. — observée Hj20, Karsten.
Sulfure de mercure, Hg* S.
Hg^ Poids 4230 = 6 volumes. S. — 200 = 6 vol.
Poids total, 1450 pour 42 volume.
Densité calculée 8,03. — observée par Boullay 8,42. *
Tous les métaux se trouvent ainsi classés dans les trois séries d'après leurs volumes atomiques simples, moins un seul, le potassium, dont les 46 volumes de Ià::4oubIe proportion n'ont d'analogie que dans les composés, et que nous plaçons ea dehors des séries avec Pammoniàque.
POTÂSSIUII.
Ce métal présente un volume exceptionnel qui ne permet pas de le classer dans les trois séries qui contiennent tous les autres métaux.
Nous avons démontré les seize volumes de la double proportion de potassium dans son chlorure, son bromure, son .nitrate, son sulfate, et nous allons voir si son carboaate donne égaleinÉU seize volumes pour les quatre atomes.
Carbonate de potaue.
K*. Poids' 490 = 16 volumes. O. — 100 = 2 vol.
CO' — 273 = 8 vo!.
Poids total, 865 pour 86 Tolamea.
Densité calculée 2)22, — observée 2,26, Karsten.
Si la pfopbrtion de 4 atomes de potassium t= iQ vol., l'atome éel = 4 Yolumes,
Dans nos rediercbes Bttr l'équivalent d'aiuraoniaque, ÂzH*, nous Mm été conduit à prendre cette base pour 16 vol. égaletoeat; Ipiit cotapHier ces corps dans leurs combinaisons avec le l^^ tl'xnde nit^Ù|>. Avec celle ressemblance dans les Yolumes^et tiendu le «i^iK- exceptionnel du potansium , ne pourrait-on pas redire que tt loétal se laissera quelque jour dédoubler en deux ou hneurs éléments ?
Le iDème soupçon peut évidemmcni planer sur les corps oxiques' ni, comme le chlore , le brome et l'iode , préâcntenl des volumes onlilcs et triples des volumes oi'ditmires , en même temps qu'uue bi]ciiripéd6(]ueaiomi([uedoubledeceitedesaulreBmétalloïdOi: : .'
Tolumes apparents des corps impondërablfs dam leors combioalgeM avec les corps pondéniLlee.
£a abor<Iant cette question , nous déclarons que nous ne préteuous pas être arrivé à la solution , et que nous voulons seulement 'onirer les iudices des volumes qu'on peut niiribiieraiis iIl'iix coi'ps ^ apoodérablfs s^impW, c'est-à-dire à l'éthériic et h l'élecirite, dans ^ 'UT£ combinaisons aux corps pondéjablcs.
Eufaibaut la rccbercbe du voiiuuc solide de l'aioiue tie soufre,,' OUB avons démoulré qu'à l'éiat li.isi(|ue, par suite de ^^n coiMbustiou ' w ly gaz oxygt'ue, il possédait qmitre volumes spécifiques , et qiirf^ imèmc alouie de soufre, jouant le rôie de corps oxiqiie diins la ^Ifures, occupait six volumes, c'cst-h-dire Jei.x volumes de plus. f, le soufre élaut uatnrdlemeiit basique, puisrgu'il se rruJ nu |iô|a
— IM — négatif de la pile, s'il prend l'alBnité conlraiie en augmentant de volume, c'est évidemment en formant une combinaison (jn'on pourrait appeler nn acide par lelcclrile, et qni peni se représenter par In formule SEP, comparable à l'acide Biilfnreux SO', et dans ce eas on doit attribuer aux deux atomes d'électrile les deux volumes accusés en plus dans l'atome de soufre oxique des sulfures.
Mais ce n'est pas seulement sur le soufre libre ou combiné que nous avons constaté ces deux volumes ajoutés par l'élfcirile , noiu l'avonn vu dans les mêmes conditions sur le pliosphpre, l'arsenic, l'antimoine, le tellure, etc. On ne peut donc rcvoqtaer en doute l'accroissement de volume des corps basiques passés a l'eiat oxique par suite de leur combinaison à l'électrile.
Les métaux à l'état mixte paraissent combinés à l'électrile bijm prédominance de ce dernier corps , à l'exception de quclquest^p,. laux acidifiable.-', et leurs volumes sont en général plus^çrands qii^i l'état de combinaison dans les sels neutres ; mais celte diiTéreuce de volume est ordinairement faible et variaLle pour cbaque métal. On conçoit que dans la combinaison d'un corps cohérent avec un corpi d'une parfaite élasticité, comme l'électrile, le volumedece demiec k corps peut être réduit presque à zéro. Il n'en est pas de mâne lorsque l'union chimique de l'électriie s'elfectue avec un corps Irèiléger et dépourvu de cohésion comme doit être l'hydrogène simple; dans ce cas nous vo3'ons apparaître un gaz dont rélastictté et le volume, quoique modifié par la pression atmosphérique, donne l'idée des propriétés de l'électrile libre. Nous avons démontré comment la formation du gaz hydrogène an p6le positif de la pile provenait de la combinaison de l'électrile, arrivant à l'état de coufflnt, avec rbydrogène simple provenant de la décomposiliou de
lî!eau.
ij Le vdume de l'élhérile est également appréciable dans »
■ combinaisons aux corps oxiques, d'oij naissent les corps milles
-.comburants, tels que le gaz oxygène, le gaz azote, Icgazcbinre, le et l'ioile. Il esL remarquiiblc que sur les six corps oxiquo kimblnés à réihérile, quatre soient naturellement gazeux et b Seux autres fatûlcment gazéifiables; on doit eu conclure que te
'' œrps o«(quei sont par eux-mêmes très-peu cohérents.
.',. :,X'ioide et le brome libres et solides accusent nettement l'élliérile
qu'ils contiennent en combinaisonr; dans les acides combinés leurs proportions, de i-S volumes h rëlal libre, reviennent a 18 volumes.
IjCs oxydes basiques et les acides arciisenl aussi réleclrile ou rélhérile qu'ils tiennent en coiubinaiâon : un oxyde libre de la deoxième série est formé de ijuatFÇ volumes de métal, de déuûC volumes d*oxygène et de deux yolumes d'électrile ; dans les sejs neutres les deux volumes d^électrile ont disparu.
Les addes simples , doubles et triples possèdent généralement, avant la combinaison aux oxydes, deux, quatre ou six volumes de plus par équivalent, qu'ils doivent a Télhérile qu'ils contiennent en proportion définie. En traitant de la théorie de la pile, nous avons expliqué que cet élhérile des acides pouvait être a volonté transfonué en calorique par union directe a l'électrilc du corps combustible, ou former uiv courat)t d'électricité positive, et dans les deux cas , cette élimination est la cause de la perte de volume qu'éprouve l'acide en se combinant.
Comparaison des volâmes spécifiques ou atomiques obtenus par divers physiciens avec ceux qui résultent de la théorie des volumes solides.
Nous avons cité au commencement de ce mémoire les divers physiciens qui se sont occupés de rechercher les volumes spécifiques des atonies solides, en prenant pour méthode la division du poids atoniiqnc par la densité.
Nous avons nommé M. Dumas, dont la méthode était inverse de celle qui a été suivie depuis, puisqu'il divisait la densité des corps élémentaires solides par les poids atomiques. Il prouvait de cette maaière que pour obtenir un volume égal , il fallait 25 atomes de fer, de cobalt, de nickel, de cuivre et de manganèse ; 17 atomes de platine, de palladium, d'iridium, d'osmium, de chrome, de titane, de âne; 45,5 atomes d'or et d'argent; 7,7 de bismuth et de Hliirc; 8,4 d'antimoine, cl 8,7 atomes de plomb, de sélénium et <le phosphore. Les vingt corps élémentaires observés doiuiaienl ainsi ^ix groupes d'atomes que rien ne reliait entre eux. D'aillenrs les fi^rands nombres , dans cette manière d'opérer, expriment les petits Volumes.
L'attention des physiciens cependant fut appelée sur ce sujet.
mais, ainsi que nous Tavons déjà obsené, la inriliode d'examen fui changée; on divisa le poids atomique du corps élémenlaii-e solide par sa densité, et on appela volume spécifique le produit obtenu au quotient.
M. Persoz, en France, MM. Schrœrer el Kopp, en Allemagne, publièrent successivement leurs recherches. Ce dernier ne s'arrêta pas a la détermination des corps élémentaires libres , mais il rechercha aussi quels étaient les volumes des parties constituantes des sels , tels que les oxydes et les acides. Sa méthode consiste le plus souvent a soustraire du volume total du sel le volume du métal, et a attribuer a Tacide et h Toxygène de Toxyde le reste de la somme des volumes.
Dans ces déterminations, les diminutions constantes de volumes qu'éprouvent les métaux en passant à Tétat d'oxydes, et des oxydes en entrant dans les sels par leur combinaison aux acides, amènent une perturbation constante , et , malgré toute Thabileté du physicien , le forcent a supposer souvent au même corps des volumes divers pour des composés analogues. Nous ne pouvons pas entrer ici dans les détails critiques de ce travail, d'ailleurs très -remarquable et qui a fait sensation dans le monde savant, nous nous bornerons à ■ énumérer les résultats obtenus par M. Kopp, pour démontrer qu*après ces travaux, la question des volumes spécifiques étant déclarée approfondie, on n'en restait pas moins dans les termes priniitils quant aux groupes déjh signales par M. Dumas, ces groupes étant nombreux, mal définis, et n'ayant pas entre eux les liaisons que présentent nos trois séiics dont les volumes sont multiples les uns des autres.
Les métaux qui par leurs volumes sont rangés dans notre première série , ont été assez bien déterminés par M. Kopp, en divisant le poids atomique par la densité. Les cinq métaux qu'il détermine ainsi sont le fer, le cobalt, le cuivre, le manganèse et le nickel; il leur donne /tf4 vohnnes, il faudrait 55.
Ceux de la seconde série, auxquels nous donnerions 60 volumes, et qui sont au nombre de ^8, sont indiqués avec des chiffres extrèniement variés: l'iridium , l'osmium , le palladium , le platine etl^* rhodium , pour 37 volumes ; l'or pour Go , le molybdène et !<■ tungstène pour 69, le titane pour 55, le zînc pour 58 volumes; «
/*argciit, pour le donblc atome, il donne -150 voliniics. Lesaulros métaux de la série, qui sont ic calcium, le ma^ué.>iuin, le zircouium, le thorium, ne sont pas (îélrruiiné.-.
Les métaux de la troisiciiie série, auxquels nous donnerions 90 volumes, ont aussi des chiffres très-variés : le plomb 114, le bismulh 155, fantimoluc 120, le cadmium 81, rélainlOI, le mercure 93 volumes. D^autres métaux de la même série ne sont pas déterminés ; tels sont le barium, le strontium, le tellure, le vanadium, lé tantale, etc.
Ou voit combien ces résultats différent des nôtres; ils viennent il est vrai d'une source différente: la densité des corps étémeniaire»libres les a produits, et nous avons pris tous les nôtres dans les composés neutres, où ils possèdent véritablement le volume primitif.
Les métalloïdes déterminés dans leurs volumes, par M. Kopp, sont en petit nombre, et ceux qui le sont portent pour la plupart (les indications de plusieurs volumes pour le mâme corps , ainsi que nous allons le voir :
Oxygène. Son volume spécifique est représenté par 16, 52 et 64. U chi.lfjce véritable est pour nous 50.
Ce corps essentiel a donc été bien mal apprécié dans son volume, qiûest unique comme celui de tout corps qui se combine avec son affinité propre.
Le phosphore est porté pour 111 volumes. Son volume, dans les phosphates, correspond a 60.
Le sonfre, porté pour 101 volumes , en possède aussi 60 dans les sels, etW dans les sulfures.
L*arsenic, porté pour 80 volumes, en possède 60. Les volumes atomiques de l'azote, de Thydrogène, du carbone, du hore et du silicium, ne sont point indiqués.
Le chlore est supposé occuper dans les chlorures, tantôt 176 et Uniôt 2io volumes.
Avec les métalloïdes si mal déterminés et des chiffres si souvent éloignés des volumes réels pour les métaux , M. Kopp ne pouvait expliquer les volumes des sels par les volumes de leurs éléments ; il l'est borné a donner, pour plusieurs d'entre eux, des tables dans lesquelles le volume spécifiqtie total du sel, étant obtenu en divisant
le poids alonuqiie par In densité, est partagé entre Pacide et l*oxjgène de Toxide d'une part et le mctal de l'autre. Ainsi un carbonate ert expliqué par Co^ -|- 0= loi volunies, plus le volume du métil, soit pour Targent 130 volumes.
Un sulfate y soit le sulfate de cuivre, par Cu = 44 volumes, S0> + O = 236 volumes.
Un nitrate , soit le nitrate de plomb , par Pb = 1 1 4 volumes, N»0* + 0 = 358 volumes.
Mais le voiume de Tacide carbonique, dont la formule par la tliéorie des volumes solides est si simple : C= 4 volumes, 0^= 4 volumes, total 8 volumes, reste caché dans ces 151 volumes.
L'acide sulfurique contient 1 atome de soufre qui est déterminé, pair M. Kopp, à 101 volumes; il reste donc 155 volumes, sur les 256 volumes, a attribuer h 0^ -j- O, ce qui donne a O, 34 volumes environ , et ce nombre de volumes est en désaccord aveu les 16, 52 ou 64 volumes attribués a ce corps.
Pour nous , on sait que Tacide sulfurique S H O^ est représenté parS=3 4 volumesp H=: 4 volumes, 0* = 8voIumes, total 16 volumes.
^ L'acide nitrique , formulé dans Âz O^ 4~ O = 558 volumes , reste aussi totalement inconnu dans son propre volume , tandis que, tel que nous Tavons étudié , il s'est révélé dans la formule NH^O' avec 24 volumes; savoir: N =» 4 volumes, H^ = 8 voluines, O^sss 12 volumes.
Il est donc démontré que dans les déterminations des volumes atomiques obtenus jusqu'ici sur les corps élémentaires a Téiatde liberté, ou par l'examen des composés binaires et des sels, les phy* siciens n'ont fait que des recherches incomplètes. Un grand nombre de corps élémentaires essentiels, y compris Toxy gène, n'ont pas été déterminés; la plus grande partie des autres Tout été avec des volumes apparents qui ne sont pas les leurs. Dans Tensemble il n y a nulle liaison; quelques groupes apparaissent, mais ils sont isoles les uns des autres ; les deux tiers des corps déterminés ne sont p^ groupés, et ils ont des volumes exprimés par des nombres aussi variés que leurs poids atomiques. Dans les formules des corps bi' naires et des sels, les éléments sont représentés en volumes pardss nombres qui ne sont ni semblables ni multiples les uns des autres»
— 157 — JÊ
eu un mot , la vérité manque aux détcrminationsvMtlÀ^Drie manque auxfonnules.
Formule de la loi des volumes solides.
La recherche des volumes comparés des atomes solides a laquelle nous nous sommes livrés par des spéculations théoriques, par des calculs et des recherches expérimentales leur servant de contnftlei ne constituerait qu'une étude intéressante si nous n'étions arrivés à signaler qu'une suite de faits isolés les uns des autres; mais nous croyons qu'il n'en est point ainsi de nos déterminations des volumes atomiques.
La découverte que nous avons faite du rapport simple dos volumes solides des atomes, qui sont entre eux comme les nombres 5, 4 et 6, nous semble avoir une signification assez élevée pour qu'où lui donne le nom de loi.
Cette loi repose : 1® sur la détermination des volumes atomiques des corps simples pris à l'état solide dans les comjiosés neutres ; V sur la relation de ces volumes atomiques , ^ux ou multiples dmples les uns des autres , dans les corps composés , cette relation établissant la théorie des combinaisons définies en proportions multiples.
Par l'étude que nous venons de faire des volumes atomiques des corps élén^entaires , comparés entre eux dans le rapport le plus simple, nous venons de voir qu'à l'exception de quatre, qui ne sont comparables qu'aux corps composés , tous les autres corps simples se classent en trois séries qui sont entre elles comme 5, 4 et 6 dans les proportions ordinaires de deux atomes pour Toxygcne et les métaux, et dans les proportions d'un seul atome pour les métalloïdes.
Sur quarante-neuf corps simples comparés dans les trois séries, sept possèdent trois volumes par proportion ; savoir :
Le gludnium, le chrome, le manganèse, le fer, le cobalt, le nickel et le cuivre. Ils forment la première série.
Dix-neuf possèdent quatre volumes par proportion de deux atomes, et deux volumes par alouie simple; savoir : Toxygène, le sodium, le lithium, le magnésium, le calcium, le zirconium, le thorium, le titane, le zinc, le molybdène, l'uranium, le tungstène,
le rhodium, le palladium, Targent, Tor, le platine , rosmium et
riridiuiu.
On peut joindre sl celte série les huit niétalloïdea qui forment ayec l'oxygène la gcnéralilé des oxacides puissants; savoir: le soufre, le sélénium, le phosphore, Tarsenic, Thydrogcne, lecaibone, lebore, le silicium, et deux corps oxiques, l'azote et le fluor. Ces vingt-neuf corps forment la deuxième série. Les volumes et les chaleurs spécifiques des proportions de ces métalloïdes sont les mêmes que celks des proportions des dix-huit métaux, mais, déterminés par la capacité de i^atura!ion, cette proportion ne vaut qu'un atome simple.
Douze autres métaux possèdent six volumes spécifiques par proportion et trois volumes par atome, lis forment la troisième série; savoir: Taluminium, le baryum, le strontium, le cadmium, rélaiii; le tellure, Tantimoine, le vanadium, le plomb, le bismuth, le tantale et le mercure.
Telles sont les déterminations qui constituent la première partie de cette loi.
La simplicité du rapport de ces volumes atomiques solides, dans les composés en proportions définies , forme la seconde partie de la loi.
Les combinaisons des neuf métalloïdes de la deuxième série avec Toxygène constituent celte classe de composés oxiques parla prédominance de Taffiiiité de l'oxygène, qu'on a nommé les oxacides.
La constitution des oxacides est jusqu'ici une véritable confusion; leurs formules , étabhes sous l'empire d'une mauvaise théorie avec des proportions atomiques exclusivement représentées par des poids, jurent avec toute théorie chimique raisonnable. Il fallait une règle fixe pour ramener ces composés a leurs véritables formules ; cette règle , nous l'avons trouvée dans la loi des volumes solides, établissant que le rapport simple ou multiple simple existe dans tous les composés bien formulés. C'est ainsi que nous avons reconnu trois classes d'oxacides que nous nommons les acides simples, les acides doubles et les acides triples, dont les formules en volumes ont un ordre simple et invariable.
Un atome basique s'unissant a deux atomes d'oxygène constituent un acide simple. Tels sont les acides carbonique, hydriqu^i sulfureux, etc. Leurs formules en volumes sont :
C*«^^f|^^ et 4 yoIuneid*rajgme.
H^^' 0^^{pBJA;^^é)i;mies d*hydr<igèjne.iet^ voluiiiteâ'oiL};gèiie. 54r. Q4r^ ^^ j| yolumes de souFrê et 4 volumes d'oxygvM. . Total, pour chaque addiKi 8 yblumea.
Ces acides n^nt pas varié dans leurs forinules, mais on n^avait pas su distinguer leur véritable caractère.
Deux atomes basiques s'unissant h quatre atomes d^oxygène forment un acide double ; ordinairement c'est Thydrogène qui double les autres métalloïdes. Exemple: Tacide sulfurîque SHO*, Tacide borique BH O^.
Ces acides, formulés en volumes, donnent :
S4t, JJ4T 0»^. Total, 46 volumes.
B4T. ii4f 08V. ^(j volumes.
Les acides doubles sont (ormes des éléments de deux acides simples; on les formule ordinairement par un atome de base + 0^, 3oiistitiuion a laquelle on pi'ut les ramoner par l'action du feu, mais 'n changeant leurs propriétés.
Les acides triples sont formés par Tuoion de trois atomes basiques i six atomes d'oxygène. Exemple : l'acide phosphorique Ph'H, 0*, 1 adde arsénique As^ H, O*.
Ces acides sont représentés en volumes par
PhST. JJ4T. o»2v. Total, 24 volumes.
As^^' H^T, o»2v. 24 volumes.
Les acides triples possèdent les éléments de trois acides simples. -n altérant le composé Ph^ H O^ par fe feu, on en sépare H 0, et il "Csftc Ph^ O*. Cet acide altéré est considéré comme l'acide phospho- ^^e, de sorte qu^on a eh chimie, aujourd'hui, les acides
CO^ SO',. Ph^O^ et de plus Œ0\
Ce dernier représentant l'acide perchlorique. En réalité ces forûujes irrégulières n'existent pas.
I^ oxacides réguliers, ayant pour base les métalloïdes, ont bien '*ns les sels non altérés , ainsi que nous Tavons prouvé dans les oriBuJes , l'atome de base et deux atomes d'oxygène, ou deux atomes ^ tase et quatre ato.mes d'oxygène , ou trois atonies de base et six
atomes d^OiXygène ; et les acides coufelmés et soMdeij^fejpqira^és par 8, 46 et 24 volunifis. Remarquons encore 'qiie4&t'^ le YoliMue de la base est égal au volume de l^oxygène'.
Les métaux, en s'unissant a i'otygène, forment également des oxydes dont les rapports des volumes sont trcs-simples. Dans chaque série ilexiste trois sortes d'oxydes : ^l"* Le protoxyde, dans lequel deux atomes de métal sont unis à un atome^'oxygène, et dont les volumes soûl :
Pour la 4'* série IVP^- O^- 2"' série M**- O*^- S"* série IVP*- O^^-
V Le sesqui-oxyde, dans lequel quatre atomes de base sont unis a trois atomes d'oxygène.
Pour la 4" série M^^- O^"^- 2"* éérie W^- 0^^- 5*"* série M*^- 0^*"
5® Le bioxyde , dans lequel deux atomes de métal sont unis a deux atomes d'oxygène.
Pour la 4" série M'^- 0*^- 2- série M^"- O*^- 5"« série W' O*^'
On admet de plus l'existence des trioxydes pour certains métaux; mais par Texamen attentif que nous avons fait des oxydes métalliques et sur lequel nous reviendrons dans le cours de ce traité, nous sommes arrivés a conclure que ce qu^on prenait pour un triosyde hydraté jouant le rôle diacide avec la formule M, O' + H O, était un acide a double base ayant pour formule MHO^. Le bioxyde, qui constitue ordinairement un composé neutre , est donc en réalité le degré maximum d'oxydation des métaux.
Les protoxydcs ont une aflSuiié puissante pour les acides ;^les sesqui-oxydes viennent ensuite, et s'unissent aussi aux acides pour former les sels; les bioxydes sont indifférents, et nous nous rendons parfaitetnent compte de ces différences de propriétés en jetant un coup d'œil sur leurs formules en atomes réels.
Le protoxyde poMèdM| Atomes de base pour 4 atome d*oxygène:
Le «wqafcwyde^/l 1/2 atome de base pour 4 d'oxygène.
Le lûoT^oe/ 2 atomesPl^base pour 2 d'oxygène.
C'est-anlire que dans lé premier oxyde il reste un atome de base combustible a brûler; un demi-atome dans le deuxième , et rien has le troisième. Le protoxyde doit donc avoir une affinité == 4 Je sesquioxydessi/ây et le bioxyde= 0.
hfi sds neutres des acides simples peuvent être représentés en Tohrttoes par six formules.
Sds de protoxydes, Taeide simple étant Tadde sulfàreDx.
i'^ série W' O^- + S^^- O*"- 2"* série M*^- O^- + S^^- O*^- 5°»* série M»^- O^- + S*^- O^^-
•4Mlrite4esquioxyde8.
4" série M*^- 0«^' + 5 S*^- O*^- 2-* série M»^- 0«^- + 5 S^^- O^^* 5- série .M*- 0«^* + 5 S*^- O*^-
Dans ces sels n#l|jtiKs des acides simples, comme dans les sels bi^ basiques des. acides -ibabies et les sels tribasiques des acides triples, le rapport du volume de l'oxygène de l'adde est au volume de l*tizygène de l'oxyde comme 2 est a 4 .
- Ce taMeaa des relations de volumes dans les oxacides des métalhîki, dans les oxyde» des trois séries et dans les sels qui résultent d^Fimion des oxacides simples aux oxydes basiques, suffisent pour BHNtter la r^[ik)||risation et Tharmonie qu'apporte dans les formules des oompbsés ta loi des volumes solides.
Nous l'avons dit, s* il y a ime bonne détermination âH volumes sdides des atones comparés, et qu'une théorie nouvelle naisse du npport simple de oes^t^mes dans les corps comparés^ il y a loi; 1MHI8 crevons donc pmjjtl^r la formuler ainsi :
V Les atomes des corps simples a Tétat solide ou primitif sont içiéNBtés par des volumes simples ou multiples simples les uns Ptr rapport aux autres, comme 3, 4 et 6.
2* Dans les unions chimiques en pi^pMtions définie» les atomes conservent des relations de volumes, simples ou muhijles simples, qui constituent la théorie des combinaisdAs en yolunu» soUdes.
Influence probable de la forme et du volume atomique sur les proporti<ms
définies.
Les corps élémentaires de genres différents s'unissani «n tcM de leurs affinités complémentaires en un petit nombre de propMkns définies, nous en avons conclu que l^affinité était la cause première et directe de la combinaison, mais qu'elle ne pouvait, en dle-méme, être la cause des unions définies qui se forment en deçà et au delà du point de saturation , et qu'il fallait chercher dans les propriétés physiques des atomes une condition amenant a ce résultat.
Le poids atomique écarté , attendu la nullité de son influence, nous avons constaté qu'en supposant aux atomes solides des volumes simples ou multiples d^jn petit nombre et^ formes cristallines r^u- Hères, nous arrivions, par la nécessité d'un arrangement géométrique , a l'explication de ce phénomène chimique d'un si haut intérêt.
Nous venons de rediercher et de con&tater les volumes relatifs des atomes solides, et ces volumes sont précisément égaux entre eux ou multiples simples comme 5, 4 et 6. Il suffirait dono que la forme cristalline des atomes f&t reconnue pour que la cause des propordsv multiples fût expliquée.
Mais les atomes, tels qu'ils sont admis par tous les chimiatiay MOt les corps simples arrivés à la dernière limite de la division , et ne sont point apprédables à l'état d'isolement ; il n'y a donc paa possibilité d'observer leurs formes. Les déductions seules cooduisenti conclure en faveur des formes r^lières et cristallinei des aÉttiei. En effet , beaucoup de corps simples peuvent s'obtenir fh masses cristalKnes ou cristaux , et ces cristaux peuvent se subdiviser ai une kifinité de cristaux toujours réguliers qui deviennent de plus es plus petits et finissent par échapper a nos investigations. De nèse si nous réunissons un nombre suffisant d'atomes dissous^ dontiMMtf opérons ensuite la solidification , nous voyons se former bientôt ies cristaux oicQsurables augmentant de volume , maia inujpwïi I0 mêmes; la cristallisation du corps simple donne le mêmepssvltit'
On peut donc en conclure avec raison que chaque atome possède ane forme r^lière qui lui est propre, et que c^est la forme cris* UiUine de Tatome qui engendre celle du cristal.
La détermination des volumes solides vient encore ajouter aux présomptions en faveur de la forme r^lière des atomes, car on ne concevrait pas comment les atomes du même corps , possédant des formes irr^fulières , reviendraient tous au même volume. La certitude que nous possédons des volumes égaux ou multiples simples des atomes solides , nous permettrait seule de répondre affirmativement a la question que nous nous sommes posée relativement a la cause probable des combinaisons multiples , car , en refusant d'admettre pour les atomes une forme cristalline que tout démontre, il faudrait toujours reconnaître que les atomes, quelles que soient leurs formes a Tétat dHsolement, prennent la forme cristalline au moment même où ils se réunissent en cristaux, et qu'il en résulte la même nécessité d^un de ces arrangements symétriques dont nous avons indiqué des exemples.
Nous concluons donc en disant : Les corps se combinent en vertu de leurs affinités, mais les volumes et les formes régulières des atomes nécessitent un arrangement géométrique qui ne leur permet dans l'union que les rapports simples ou multiples de ces volumes solides.
L^afBnité n^amènerait la proportion définie qu'au point de la -Éituralion, c'est-4i-dire qu'il y aurait par son effet combinaison d'un atome  k un atome B, tandis que la condition du volume et de la foirme des atomes y ajoute l'union de A k 2 B et de B a 2 A lorsque le point de saturation ne peut être atteint.
Lt eonoalssance des volumes atomiques solides peut-elle aider à la détermination
des atomes?
Nous connaissons deux modes de détermination de la valeur des itomes, qui sont : la capacité de saturation et la chaleur spécifique. Ces deux moyens lorsqu'ils s'accordent sont parfaitement concluants; nuds il existe des corps élémentaires dont les capacités de saturation ne ooncordeut pas avec les chaleurs spécifiques atomiques» et pour 'Qeux-lk, tm troisième moyen de détermination est nécessaire.
Ce troiflièine moyen de détermination « c'est l'examen des volumes
atomiques solides tels que nous venons de les constater. Ainsi h généralité des métaux nous ayant oITert des volumes semblables ou multiples simples les uns des autres, que uous représentons, pour les proportions de deux atomes, par 5, 4 et 6 volumes, nous serions fondés a révoquer en doute un atome qui se présenterait avec no volume ne rentrant pas dans les trois séries ou présentant des volumes fractionnés. Le cas de volumes entiers , mais doubles de ceux de la deuxième série , s^est présenté pour l'argent déterminé sur la capacité apparente de saturation; mais les huit volumes de la proportion d'argent , possédant une chaleur atomique = 80 quand les autres proportions simples possèdent 4 volumes et 40 de chaknr atomique, la double proportion, formant 4 atomes, se trouve ainii dévoilée. Le sodium, possédant paiement huit volumes pour ai grande proportion et 80 de chaleur atomique , doit être déterminé de même.
Pour les métalloïdes basiques : Thydrogène, le soufre, le bore, le carbone, etc, la valeur de Tatome coïncidant par exception avec la proportion s= 40 de chaleur atomique , il se trouve que le volume est paiement doublé, mais la capacité de saturation est trop évidente pour ne pas faire loi.
Le volume atomique solide est encore utile a la détermination des atomes lorsqu'il s'accorde avec la capacité de saturation et la chaleur spécifique, car, pour certains corps élémentaires essentieb| ou ne saurait trop multiplier les preuves d'une bonne détermination. C'est ainsi que pour l'oxygène le volume atomique solide vient donner son appui a la détermination par la capacité et par la chaleor spécifique. L'atome d'oxygène par la capacité de saturktion n'atteint que la demi-valeur d'une proportion de métal ; sa chaleur spécifique atomique est 20 quand celle de la proportion de métal est 40. Quel est maintenant le rapport en volumes d'un atome d'oxygène comparé a un atome métallique de la deuxième série , qui est la série pair et la plus forte, comprenant dix-huit métaux? L'atome d'oiygène = 2 volumes^ l'atome métallique ordinaire &= 4 volumes.
Le volume atomique de l'oxygène démontre donc une troisième fois l'erreur qui a été commise en prenant les atomes des métanx dans leura protoxydes; car ces atomes ne sont nullement les équivalents de la proportion d'oxygène prise pour l'unité de oompa-
raison. U y a donc nécessité de diviser par deux les atomes des métaux, tels qu'on les a pris, pour en faire des atomes réels.
Le Tolume spécifique atomique , lorsqu'il indique des volumes doubles ou quadruples des volumes ordinaires pour des atomes dont les chaleurs spécifiques sont également doubles et quadruples , est aussi une indication de doute de la simplicité du corps auquel il s'applique, et qui peut mettre les chimistes sur la voie d'utiles découvertes. Nous ayons vu que la proportion de potassium possédait le Volume et la chaleur spécifique de Téquivalent d'ammoniaque; que le brome et l'iode possédaient le volume d'un acide triple. Les corps sont donc mieux appréciés quand on ajoute k la connaissance des véritables éléments des affinités propres de l'un ou l'autre genre, des atomes réels en poids, celle des volumes atomiques qui se retrouTent toujours les mêmes dans les composés neutres et solides.
Relations de la loi des volumes, solides avec risomorphismc.
Nous n'avons point invoqué directement l'isoniorphisme pour la détermination des atomes, parce que c'est un moyen comparatif applicable surtout aux bases métalliques entre elles, et que nous voulions comparer tous les corps a l'oxygène.
La détermination des métaux par leurs sels, en déclarant de formules semblables les oxydes qui reproduisent les mêmes formes cristallines, est d'ailleurs bien connue et généralement bien appliquée, et nous nous sommes appuyés souvent des proportions ainsi obtenues pour en conclure les atomes réels ; mais nous croyons qu'on peut mieux comprendre Tisomorphisme par son rapprochement de la loi des tolumes solides.
Selon M. Mitscherlich, les sels et en général les composés qui ont la même formule atomique, possèdent aussi la même forme cristalline fondamentale, et c^est ce qui explique comment les corps appelés iaoïÀorphes peuvent se remplacer les uns les autres dans un sel sans altérer la forme du cristal autrement qu'en modifiant la forme de ses angles. Ainsi, d'après celte loi, les divers protoxydes, en se combinant aux mêmes acides, devraient donner des sels isomorphes. Il devrait en ^tre de même des sesquioxydesi et comme ces deux classes d'oxydes constituent la généralité des composa basiques qui joiids*-
sent de la propriété de se combiner aux acides, il en résulterait qu'en général les sels métalliques ne devraient posséder que deux formel cristallines fondamentales, tandis qu'en réalité ces sels se divisent inégalement entre tous les systèmes cristallins qui sont au nombre de six.
On peut donc croire que la loi de l'isomorphisme a été poiée d'une manière trop générale , et qu'il y aurait a examiner si ks corps véritablement isomorphes ne sont pas plutôt ceux qui possèdent les mêmes volumes atomiques, et forment des oxydes démène formule. Ils seraient alors divisés en trois séries comme les atomes classés par leurs volumes solides.
Les protoxydes de la première série, formulés en volumes par M^^' Q2T. ^ donneraient ainsi des composés isomorphes avec les mêmes acides. Ces protoxydes sont ceux de chrome, de fer, de nickel, de cobalt, de manganèse et de cuivre. Ces six oxydes sont isomorphes, le fait est bien constaté.
Les protoxydes de la deuxième série, formulés par M^^* 0^*, qui sont ceux de calcium , de magnésium , de zinc , de thorium , de titane, de tungstène, de molibdène, de palladium, d'or, de platine, d'osmium ' et d'iridium , sont aussi reconnus isomorphes pour la plupart.
Les protoxydes de la troisième série, M*^* O^*, qui seraienl également isomorphes entre eux, sont ceux de baryum, destroDtium, de cadmium, d'étain, de tellure, d'antimoine, de vanadiom, de plomb , de bismuth , de tantale et de mercure. C'est encore on fait constaté pour la majeure partie de ces corps.
Les sels de sesquioxydes, dans chaque série , seraient égalemest isomorphes , ce qui porterait k six les systèmes cristallins des sels métalliques.
La condition d'un même volume spécifique a d^à été posée pir M. Kopp, entre les corps réellement isomorphes; mais, comme il admettait pour les corps élémentaires des volumes très-*variéB,il était dans une condition toute différente. Il y aurait donc lieu de reprendre la question en comparant entre eux avec soin les sels des six espèces d'oxydes que nous venons d'énumérer en établisBUit déjà , pour les sels des trois séries de protoxydes , un isomorphisoc constaté.
Relations de la loi dei volumes wlkleg avec la loi des volumes gaxeux.
MM. Gay-Lussac et de Humboldt ont trouvé que les corps gazeux se combinaient en volumes égaux ou multiples les uns des autres, et leur découverte , qui n'embrasse qu'un petit nombre de corps, a ^reçu le nom de loi de combinaison des gaa.
Cette loi diffère essentiellement de la loi des volumes solides, car les corps passés a Tétat gazeux sont mesurés avant Tunion , et nous ne considérons les corps élémentaires que ramenés a leurs volumes dans leurs combinaisons neutres et solides.
La loi des volumes solides, dont nous venons de poser les bases^ est d'ailleurs une loi générale dont la loi de combinaison des gaz n'est qu'une extension particulière ; car les éléments ramenés par la combustion jusqu'à la neutralité possèdent leurs volumes primitifs , et les gaz que concerne la loi de Gay-Lussac sont, ainsi que nous l'avons démontré, des corps élémentaires pondérables Ciqpbinés à des corps impondérables de genre différent , dont les volumes dérivent des volumes primitifs de leurs éléments.
C'est ainsi qu'un atome d'eau solidifié par combinaison est représenté en volumes solides par quatre volumes d'hydrogène et deux Tolnmes d*oxygène , et cet atome d'eau , décomposé par les deux courants de la pile, en prenant un volume deux mille fois plus grand, donne en^^ le rapport de quatre volumes de gas hydrogène pour deux volumes de gaz oxygène. L'hydrogène , en se combinant a l'électrile du pôle négatif, et l'oxygène, en se combinant a l'éthérile du pôle positif, ont conservé leurs rapports en volumes.
Mais tons les corps gazéifiables ne conservent pas leurs rapports en volumes en passant a l'état de gaz libres, ils sont quelquefois multqibs ou 60us«ttialtiples les uns des autres, c'est pourquoi la loi des totumes atomiquei gazeux f dont Gay-Lussac est également l'auteur, JM se vérifie pas pour le soufre, le phosphore et l'arsenic, bien que leurs atomes solides possèdent le même volume que l'hydrogène. Le mercure gazeux n'atteint pas non plus le volume atome , mais sa proportion a l'état solide occupe six volumes, et les résultats ne sont pas directement comparables.
La loi des volumes solides éclairera encore une autre loi assez
obscure , celle des condensations des volumes gazeux dans les combinaisons gazeuses. I^ soufre «sera particulièrement étudié daas Tacide sulfureux , et son volume démontré en rapport simple avec celui de l'oxygène ; la vapeur de carbone, dans Foxyde de carbone et dans l'acide carbonique, sera suivie dans sa condensation et appréciée a sa juste valeur. Il suffira de connaître les acides sul fureux et carbonique avec leurs volumes solides pour éclairer ces questioiuk
Chaleurs spécifiques des corps considéfés en volomes.
La connaissance des volumes solides éclaire Tétude des chaleurs spécifiques , et simplifie singulièrement la classification des corps d'après leurs capacités pour la chaleur.
Les corps simples considérés en volumes solides n*ont pas tous des chaleurs spécifiques semblables comme les gaz permanents, nais ils peuvent être classés en trois catégories se rapportant aux volumes atomiques solides; ainsi, en divisant la chaleur, spécifique atomique que nous avons trouvée = 40 pour la proportion deAm atomes, par le nombre des volumes attribués aux proportions ^m les trois séries de corps élémentaires, on trouve :
V Aux corps simples de la première série ayant trois volumes par proportion, une chaleur spécifique représentée par 48,^5^
2® A ceux de la deuxième série comprenant dix-huit métaux, tous les métalloïdes basiques et l'oxygène^ en^ublant son atome, une chaleur spécifique = 40 divisé par 4 ou = ^0.
S"" A ceux de la troisième série, une chaleur spécifique ^40 divisé par 6 ou = 6,66.
En dehors de ces. nombres il n'y a que les quatre corps êmf' tionnelspar leurs voliii^es, qui sont le chlore, le brome, l'iode et k potassium. Les chaleurs spécifiques des corps comparés a poids ^gaij^ pour cinquante coc|)s olfrent cinquante nombres différents exprimés par cinq où six chiffres 'qu'il est imposible de garder dans sa niSmoire. Le premier mode est donc bien préférable.
Ckmtrôle da^ aoalyses par la loi des volumes solides.
Les chimistes et les minéralogistes auront aussi un puissant moyen de contrôle pour leurs analyses par la connaissance des volumes
atomiques des corps élémentaires dans les composés neutres et solides, car uneanalyse faite, d'un minéral ou d'un sel^^ils traduiront les poids en atomes, les atomes en volumes , et la division du poids atomique total par le volume leur donnera la densité CJalculée qui devra , si Taii^lyseest bonne, s'accorder avec la densité observée. Nous avons la çenitode que les formules d'un grand nombre de composés sont mauvaises, faute d'avoir eu un moyen de contrôle cçrame celui-ci.
Désormais l'analyse d'un composé solide devra être précédée de l'observation de sa densité, et, cette observation jointe a la formule d>tenue , devra confirmer sa valeur en s'accordant avec la dennté calculée. A l'aide de la loi des volumes on pourra même arriver par l'analyse qualitative a déterminer les formules des composés binaires et de certains sels ; car la connaitsuftoé des Cémenta d'un composé et l'observation de sa densité a l'étal sotjfSe^ sont deux points dont la formule en poids et en volumes forme Ta liaison , et comme il n'y a éÊà^iàfiux ou trois éléments qu'un petit nombre de combinaisons pOiUHjk, on arnij^era souvent a la véritable formulé, qui s'accordera avec les deux ex^riences.
