INTERPRÉTATION DES RÉSULTATS. — CONSTRUCTION DES COURBES
Un liquide, avons-nous dit, ve peut dissoudre, à une température donnée, qu'une quantité limilée d’un sel ; mais, à mesure que la température s’élève, cette quantité varie ; elle augmente en général pour la plupart des corps, et diminue pour quelquesuns seulement. Ainsi, les hydrates, sucrates, butyrates et citrates de chaux sont plus solubles à froid qu’à chaud.
La densité d’une dissolution dépend de deux facteurs: la quantité de sel dissoute et la température. forsqu’un sel se dissout dans l’eau, on observe généralement une contraction; le . volume de la dissolution est presque toujours plus faible que celui des composants ; il en résulte qu'à volume égal une solution doit p-ser davantage que l’eau pure, et que sa densité doit être d’autant plus grande que la dissolution est plus concentrée. C'est sur ce fait qu'on a basé la construction des. densimètres pour les liquides plus denses que l’eau.
Pour se rendre compte aisément de la manière dont var.ent la solubilité des sels et la densité des dissolutions avec la température, il est très commode d’avoir recours à une construction géométrique. On prend pour abscisses les températures, pour. ordonnées les quantités de sel dissoutes ou les densités, ou inversement, et en joignant les intersections des perpendiculaires abaissées des points qui se correspondent sur l’axe des X et sur l'axe des Ÿ, on peut construire des courbes qui, en groupant les résultats, donnent une vue d'ensemble du sens et des lois du phénomène, en font connaître tes -anomalies, et permettent de calculer les solubiliiés et les densités à toutes les tempcratures intermédiaires.
Dr, Len
Généralement la jonction des points ainsi déterminés ne donne pas une ligne bien régulière, et l’on est obligé, si on veut avoir un tracé parfaitement continu, de prendre une position moyenne ainsi que l’a fait Régnault, c’est-à-dire de passer tantôt un peu au-dessus, tantôt un peu au-dessous des points trouvés expérimentalement, On corrige de la sorte les erreurs d'observation. Il suffit maintenant de mesurer une ordonnée ou une abscisse quelconque pour avoir la valeur que l’on cherche à la température correspondante.
Gay-Lussac et bien d’autres expérimentateurs ont construit ainsi les courbes de sulubilité d’un certain nombre de sels. Les lignes qu'ils ont obtenues montrent que, pour chaque corps, la solubilité varie suivant une loi spéciale. En général, la courbe s'éloigne de plus en plus de l’axe des X, la solubilité croît avec la température, c’est-à-dire qu’elle se modifie dans le même sensque la tension de vapeur. Pour certains corps, la loi de progression régulière de la courbe est modifiée en divers points. L’existence de ces points singuliers coïncide avec un changement brusque dans la constitution chimique du composé. Enfin, quand la solubilité d’un sel est proportionnelle à la température, elle est représentée par une droite plus ou moins inclinée sur l’axe des X. |
J'ai opéré de la même façon pour tracer les lignes de solubilité; ces lignes ont été réunies sur une même feuille, afin de bien faire ressortir la différence d’allure qui existait entre elles ; de plus, pour chaque tartrate, elles ont été portées séparément sur la planche spéciale aux solutions étendues ; aux intersections des perpendiculaires abaissées de l’axe des X et des Y, j'ai inscrit les densilés correspondantes. |
Quant aux courbes représentant:les variations de densité avec la température, elles n’ont pas élé obtenues comme il vient d’être dit. Afin de les rapprocher des lignes donnant les densités à saturation, et pour avoir les densités de dissolutions croissant
régulièrement, 6, 7, 8 °/,, etc., autres que celles étudiées à toutes les températures comprises entre les limites des expériences, j'ai dressé pour chaque sel des courbes d’égale densité, différant entre elles de 0,0050 pour les tartrates peu solubles et de 0,0100 pour ceux dont la solubilité est plus grande.
A cet effet, j'ai porté en abscisses les températures, et en ordonnées les quantités de sel dissoutes.
Pour chacune des expériences faites au laboratoire, j'ai inscrit au point de rencontre des lignes de température et du litre des solutions, la densité correspondante. J'ai obtenu ainsi une série de densités inscrites numériquement sur les tableaux.
Au moyen de ces nombres, il m’a été alors relativement aisé de rechercher, par interpolation, les points de passage des courbes de densité constante. ,
Pour cela, après avoir mesuré la distance qui séparait deux points de densité approchée, mais entre lesquels était compris un nombre rond 50 ou 100, je divisais la longueur trouvée par la différeace de densité existant entre les points considérés, et je multipliais le quotient obtenu par la différence de densité existant entre l’un des points inscrits sur le tableau et celui que je voulais établir.
Ainsi, soient deux points &,b, sur une droite m, n :
esse se
n a A UE D
: or 4 ë le point a de densité d, le point de densité d’, (d'<Zü); supposons que nous voulious déterminer sur la droite a b, la position d’an point intermédiaire c de densité d”, comprise entre les densités d et d’.
Appelons ! la longueur a b, x la distance entre les points a.et
€, NOUS aurons :
7” es 41 PAR
ne eV exprime la longueur que représente l’unité de densité entre les deux points considérés, cette longueur, multipliée par la différence (d-d”), donne la distance qui sépare le point c du point a.
C'est par cette mélhode que nous avons recherché les différents points d’une densité conslante entre 0 et 60°. Il a suffi de joindre ensuite ces points pour obtenir les lignes qui figurent sur les tableaux. Les portions tracées en pointillé sus à des expériences faites en solutions sursaturées.
Pour chacune des courbes d'égale densité, les calculs ont été faits avec le plus grand soin, et en prenant pour un même point plusieurs différences de densité, afin de contrôler par là l'exactitude des nombres donnés par l'expérience et celle aussi des points trouvés par le calcul.
Les avantages que présentent ces courbes sont réunis en exemples au bas de la feuille du tartrate neutre de soude. On verra qu’elles permeltent de trouver le titre, la température et la densité d'une dissolution quelconque en fonction de deux de ces quantités,
Elles montrent aussi graphiquement, suivant quelle loi x varie la densité d’une dissolution quand la température s'élève, et permettent enfin de construire par interpolation des tableaux numériques, où se trouvent réunies les densités de dissolutions dont le titre diffère de 068,25 °/, à toutes les températures.