SOLUBILITÉ

Le second moyen n'est applicable qu'aux corps qui, selon la règle générale, se dissolvent plus à chaud qu'à froid. Il consiste à saturer le liquide à une température plus élevée que celle où l'on veut faire la détermination, et à le laisser ensuite se refroidir. L'excès du corps dissous se dépose, et lorsque le thermomètre marque le degré voulu, il ne reste plus qu'à décanter.

Ce procédé est sujet à l'erreur. Il arrive souvent que, lorsque la température s'abaisse, l'excès du corps soluble qui devrait se déposer ne se dépose pas ; le liquide contient alors en dissolution une quantité de ce corps supérieure à celle qu'il en aurait prise si l'on eût fait la solution directement à cette température. Toutefois, il suffit généralement, dans ce cas, d'agiter là liqueur pour que l'excès du corps dissous cristallise ; les liqueurs qui sont dans ces conditions portent le nom de dissolutions sursaturées.

Pour les obtenir, il faut les abriter du contact de l'air pendant le refroidissement. On y parvient soit en les enfermant dans un tube scellé à la lampe, soit en les recouvrant d'une couche d'huile,

Fiff. 12.

ou simplement en les plaçant sous une cloche. 11 suffit, dans le premier cas, dchriser la pointe du tube qui les contient ; et, dans 1(» second, d'agiter le liquide avec une baguette de verre pour amener la cristallisation.

L'expérience réussit très-bien avec le sulfate de sodium. On verse dans un tube de verre à entonnoir (fig. 12) une solution de ce sel saturée à chaud, en ayant soin de remplir les^ environ de la capacité du tube ; puis on fait bouillir le liquide alin de chasser

l'air au moyen de la vapeur d'eau, et pendant l'ébullition on ferme à la lampe dans la partie étranglée. On peut alors laisser refroidir l'appareil sans que le sulfate de sodium cristallise ; mais si l'on vient à briser la pointe du tube, la cristallisation se fait aussitôt, et le liquide se prend en masse ; en même temps on observe un dégagement de chaleur, phénomène inverse de celui qui accompagne la dissolution.

Lorsqu'on a obtenu une dissolution sursaturée en la mettant à l'abri de l'air, soit au moyen d'une couche d'huile, soit au moyen d'une cloche, on observe certains phénomènes curieux :

Ainsi, trempe-t-on une baguette de verre dans une telle solution, elle cristallise à l'instant. La baguette perd toutefois sa propriété si elle est chaude, ou si après avoir été chauffée elle s'est refroidie à l'abri de l'air.

Fait-on passer un courant d'air ordinaire à travers une dissolution sursaturée, la cristallisation a lieu aussitôt. L'air, au contraire, cesse de déterminer la cristallisation, si avant d'arriver dans la solution il passe par un tube chaud, ou s'il traverse une série de tubes en U vides, ou s'il se tamise à travers du coton.

Ces faits, au premier abord extraordinaires, s'expliquent cependant fort aisément :

La cristallisation des dissolutions sursaturées est due aux pous^ sières qui se déposent sur les objets, ou que l'air tient en suspension. De plus, on a démontré que pour que ces poussières jouissent de cette propriété, elles doivent contenir des traces de la matière cristallisée qui (Constitue la dissolution sursaturée ou d'un corps isomorphe.

Or, lorsqu'on tamise l'air, ou qu'on le fait passer à travers une série de tubes en U, on le prive de ses poussières. Et lorsqu'on le chauffe on fait perdre à celles de ces poussières qui pourraient amener la cristallisation, leur forme cristalline, et avec cette de^ nière leur faculté de servir de noyau à un cristal.

Solubilité des gaz. Les lois que nous venons d'étudier comme s'appliquant à la solubilité des corps solides, ne s'appliquent phis à la solubilité des gaz.

Lorsqu'un liquide dissout un solide, l'affinité des deux corps détermine seule le changement d'état du solide, et comme ce changement d'état exige du calorique, la chaleur favorise la dissolution.

SOLUBILITE. 93

Lorsque c'est un gaz qui se dissout, raffinité du liquide pour le gaz délermine encore un changement d'état, mais en ordre inverse. Ce nouveau changement d'état, au lieu d'être accompagné d'une ahsorption de calorique, est accompagné d'un dégagement de chaleur. 11 est évident, d'après cela, que si l'on chauffe, on tendra à produire un effet inverse de celui qui résulte de l'affinité des deux corps, c'est-à-dire à détruire la dissolution.

Ce que le raisonnement nous conduit à admettre, l'expérience nous le démontre. Les quantités de gaz dissoutes dans un liquiSe décroissent avec l'élévation de la température, et lorsque celle-ci est suffisamment élevée, la totalité du gaz redevient libre.

D'un autre côté, lorsqu'on comprime les gaz on en rapproche les molécules, e't l'accroissement de la force attractive qui agit entre ces petites masses en est la conséquence. En comprimant les gaz, on produit donc le même effet que si on les refroidissait. Cela est si vrai, qu'on parvient à liquéfier les gaz par le seul effet de la pression.

Nous en conclurons que la pression doit, comme l'abaissement (le la température, favoriser la dissolution des gaz, et ici encore le raisonnement est confirmé par l'expérience.

Les gaz, en effet, se dissolvent proportionnellement à la pression. Quand celle-ci devient deux, trois, quatre fois plus grande, le poids du gaz dissous- devient aussi deux, trois, quatre fois plus grand.

On peut encore exprimer ce principe en disant qu'un liquide à une température donnée dissout toujours le même volume d'un gaz, quelle qu'en soit la pression. Comme à volume égal les poids des gaz sont proportionnels aux pressions qu'ils supportent, il est évident que les deux énoncés se confondent.

Ou a dans l'eau de Seltz un exemple vulgaire de l'action de la iression sur la solubilité des gaz. Cette eau a été saturée d'anhy- Iride carbonique à 5 atmosphères ; aussi, lorsqu'on la met en :oiiiniunication avec l'atmosphère ordinaire, la pression diminuant les |, les I (lu gaz dissous se dégagent et produisent une mousse •oiisidérable.

Voyons maintenant ce qui se passe lorsqu'un liquide agit, non ,dns sur un gaz unique, mais sur un mélange de plusieurs gaz.

Soit un mélange de deux gaz A et B, dans leciuel A entre pour I, et B pour J ; si, le volume restant le même, le gaz B disparaissait,

le gaz A occuperait seul tout l'espace et aurait, par suite, une pression 5 fois moindre que celle du mélange primitif. Il serait alors susceptible de se dissoudre proportionnellement à cette pression. Appelons P la quantité qui s'en dissoudrait.

Si le gaz A disparaissait, B occuperait seul tout l'espace et aurait une pression qui serait les | de celle du mélange. Il pourrait se dissoudre proportionnellement à cette pression. Soit P' la quantité qui s'en dissoudrait.

On constate que lorsque les deux gaz sont mélangés, les quantités respectives de A et de ^ qui se dissolvent sont égales à Pet à F.

C'est ce qu'on exprime en disant : Lorsqu'un liquide agit swr m mélange de plusieurs gaz, il dissout de chacun d'eux ce qu'il en dissoudrait si ce gaz était seul avec la part de pression qui lui rement dans le mélange.