BU

ÏDË9 PROPORTIONS CHIMIQUES, ni

tns les divers degrés d'oxidation du ciilore; et celui hydrogène et de chloie dans l'acide liydrd-clilorlque. Maldeureuseinent celte certitude ne s'étend pas au-delà des corps qu'on peut recueillir et mesurer à l'état isolé pus forme de gaz permanent, et elle disparaît entièrepent dès qu'une des parties constituantes d'uu corps Tiposé ne peut êtl-e oblenue sous forme gazeuse a une température qui permette d'en évaluer le volume relatif. Quelques chimistes ont même clierclié à élever des doutes contre l'exactitude des résultats obtenus par cette ihétliode , en supposant que \es gaz des corps corhbustïbles, tels que les gaz lijdrogênc, iiilrOgène, clilore, oontîenneni sur un volume donné moitié moins d'atomes que l'oxigène; de sorte que, par exemple, deux volumes de gaz liydrogène contiennent un nombre d'atomes aussi grand qu'un volume de gaz oxigène, et que l'eau pouvait, par conséquent, être considérée comme composée d'un atome de chacun de ses éléments. Celte manière de ., voir qui n'a point d'autre rapport naturel à son appui, ■■^^été présentée par Thomson, chimiste anglais, et adop- ^^Be par beaucoup d'autres chimistes. Il est évident t^ue ^Bïnexactitude de cette idée ne peut pas être mise au ^^TOur par la comparaison du nombre relatif des atomes pondérables dans les gaz des corps simples; mais on peut la réfuter sous d'autres point.s de vue. Je prouverai plus bas t[ue nous connaissons d'une manière certaine le poids relatif de l'atome du soufre, qui est un corps cûinbuslihle, et celui de l'atome tie l'oxigène; il

découle de là que que Peau sous foi

le gaz snlOde hydrique, qui, de mêi

gazeuse, occupe un volume égal à celui de l'hydiogène qu'il renferme, est composé sans contredit de deux atomes d'hydrogène et d'un atome de soufre. Or, rien n'est plus naturel que d'admettre que l'un et l'autre de ces corps de composition analoaue renferme, sur deux atomes d'hydrogène, un atome ac fautre élément. Si l'on objeclait qu'en raison de l'aitogie qui existe enti'e le soufre et le gaz oxigène, on appliquer au premier tout ce qui se rapporte Au

n^ THjéORlE

secood, on pourrait opposer à ce raisonnement la composition de l'acide hypo-sulfurique, qui est composé de deux atomes de soufre et de cinq atomes d'oxigène, et qui fait voir clairement que les rapports entre le poids atomique et le volume du soufre doivent être les mêmes que pour le chlore, le nitrogène et l'hydrogène, c'est-à-dire que l'atome et le volume doivent, être la même chose. En outre, on sait que le nitrogène ne se combine pas avec moins de trois fois son volume d'hydrogène (ammoniaque); il faudrait donc admettre, par la même raison, que le nitrogène contient trois fois autant d'atomes pondérables que l'hydrogène, hypothèse dont on peut prouver la fausseté par d'autres moyens.

2. Lorsqu'un corps possède plusieurs degrés d'oxidation, on détermine les quantités relatives d'oxigène, qui se combinent avec une quantité donnée du corps combustible. Quand ces quantités sont entre elles comme i : 2, ce rapport peut aussi être de 2 : 4 ; lorsqu'elles sont comme 2 : 3, il se présente l'alternative que, dans le premier fcas, un atome de radical peut être combiné avec un ^tornc d'oxigène, et dans le second, 2 atomes de radical avec 3 atomes d'oxigène; si le rapport est comme 3 : 4? il se peut que 2 atomes de radical soient combinés avec 3 atomes d'oxigène , et i atome de radical avec 2 atomes d'oxigène; mais quand le rapport est de 3:5, il n'y a point d'alternative possible, et il reste uniquement à décider si l'atome du radical est un ou deux. Nous reviendrons plus bas sur cette question. Lorsque les oxides d'un corps n'offrent point d'indices suffisamment clairs, on cherche à savoir s'il ne possède pas plusieurs degrés de sulfuration, comme cela arrive pour l'arsenic, le fer et l'étaiu.

3. Quand un oxide électro-positif se combine avec un oxide électro- négatif, par exemple, une base avec un ^cide, l'oxiçène de ce dernier est un multiple par un nombre entier do Toxigène du premier, et ordinaire*

meut ce nombre est eu même temps celui dei Atomes à'o)(igène de l'oi^ide négatif. Mm lei itoides uitriqua ,

DES PROPORTIOKS CHIMIQUES. ^3 i

cblorique, iodique, Iiypo-sulfiiiiciue, contiennent 5 atomes d'oxigène, et leur capacité de saturalion est égale i \ (le la qiianlilé d'oxigèiu; qu'ils renferment; l'acide sulfurique contient 3 atomes d'oxigène, et sa capacité de saturation est y 'l*' l'oxigène qu'il renferrtie; l'acide sulfureux contient 2 atonies d'oxigène, et sa capacité de saturation est la moitié de son oxigène. Or, quand il arrive que le résultat tiré de la série d'oxidalion s'ac- «irdc avec le nombre déduit de la capacité de saturation, on peut admettre avec assez de certitude que ce nombre est le véritable. Dans les cas oli l'oxigèue de l'oxide négatif, au lieu d'être un multiple par un noinnre entier de l'oxigène de l'oxide positif, se trouve à ce dernier dans le rapport de 3 : 2 ou de 5 : 2 , l'oxide négatif contient dans le premier cas 3, dans te secoad 5 atomes d'oxigène.

4- IjOrsqu'un corps est isomorphe avec un autre iCorps, dont on connaît le nombre d'atomes, on peut ■egarder comme connu le nombre d'atomes des deux lot^s, l'isomoi'phie étant une suite mécanique de l'égailé dans la construction atomique. Déjà plusieurs fois 'ai mentionné la découverte importante de Mitsclierich, qui consiste en ce que les corps, qui sont composés 1 même nombre d'atomes assemblés de la même aauière, affectent la même forme quand ils cristalli- )t; néanmoins il paraît qu'ils peuvent prendre deux •mes primitives , et que , quand de plusieurs corps iso- Borplies, les uns affecteut de préférence la première orme, les autres la seconde, leur nature isomorphe est titis difficile à constater. Mais, pour les corps qui se îennent de préférence à la même forme, il est facile l'an-iver à un résultat sûr. Pai' des raisons faciles à olr, ce moyeu est susceptible de donner des réultats aussi positifs que l'évaluation des volumes relaifs d'éléments gazeux. I^'exemple suivant servira à délontrer de quelle niiuiière l'isomorphie peut conduire à 1 cunuiii^ftauiie du nombre de» atomes, Juiqu'à présent loui ne connaiisoni & l'aluminium <)u'un leul oxidfl,

ralumine. Avant la découverte de l'isomorphîe, on avait conclu, des proportions dans lesquelles Taluminè se combine avec les oxides plus électro-positifs qu'elle, que cette base devait contenir trois atomes d'oxigène. Depuis, Mitscherlich a trouvé que l'alumine était isomorphe avec les oxides ferrique et manganique ; et on sait d'ailleurs, par les multiples d'oxigène dans la série d'oxidation, que ces oxides renferment trois atomes d'oxigène. Pareillement, Mitscherlich a trouvé que les oxides euivrique, ferreux, cobaltique, niccolique, zincique, manganeux, magnésique et calcique, étaient isomorphes, et que, d'un autre côté , la chaux était isomorphe avec la baryte, la strontiane et l'oxide plombique, par une autre forme primitive commune aux carbonates de chaux et aux carbonates de ces autres bases; il s'ensuit que si l'on parvient à déterminer avec certitude le nombre d'atomes d*un seul de ces ii oxides, on connaîtra le nombre d'atomes de tous les autres.

Tout ce qui précède annonce que nous possédons des moyens suffisants pour apprendre à connaître d'une manière indirecte le nombre d'atomes de tous les oxides: n'en est pas ainsi, et il nous reste encore beaucoup de doutes à cet égard, ce qui provient de la difficulté qu'on éprouve à déterminer avec certitude le nombre d'atomes des radicaux. En considérant les combinaisons de l'hydrogène,, du nitrogène, du chlore et de l'iode, nous trouvons qu'elles sont pour la plupart composées de 2 atomes de^ radical et de i , a , o et 5 atomes d'oxigène. Ce rapport nous conduit naturellement à présumer que, de même que le premier oxide de ces corps est composé de i atomes de radical et d'un atome d'oxigène, toutes les séries d'oxidation commencent par ce rapport. D'un autre côté, si l'on, compare les degrés d'oxidation du soufre , qui présentent les multiples i , 2, 2 7 et 3, on arrive à ce résultat assez certain, que dans le premier, le second et le quatrième terme, un atome de radical est combiné avec i , 2 et; 3 atomes d'oxigène, et que dans le troisième terme, 2 atomes de

DES PROPORTIONS CHIMIQUES. 'jS

soqfre sont combinés avec 5 atonies d'oxigène ; ce qui M établit une analogie de composition entre l'acide hyposolfuriqueet les acides nitrique, chlorique et iodique. Si, 1 dans ces acides du soufre, il y avait a atomes de radical J aoliéii d'un, Tacide hypo-siilfurique serait composé de 4 atomes de soufre et de 5 atomes d'oxigène, rapport A qui est sans exemple dans toute la nature inorganique. Hais il nous est facile d'écarter dans ce cas toute incertitude. En effet, l'atome du soufre peut aussi bien être déterminé à l'aide d.es combinaisons dans lesquelles il joae le rôle d'élément électro-négatif, c'est-à-dire au moyen des sulfides, des suifo-bases et des sulfo-sels dans lesquels il entre comme corps négatif; et comme oh doit suivre les mêmes règles pour déterminer les atomes du soufre que pour déterminer les atomes de l'oxigène, et que dans ce cas on obtient pour résultat le même poids de l'atome du soufre que lorsqu'on considère l'acide sulfurique comme composé d'un atome de soufre et de 3 atomes d'oxigène , cette question se résout de manière à ne laisser aucune incertitude. Il résulte de là que nous avons deux séries d'oxidation : l'une, que ' j'appellerai la série du nitrogene^ peut être exprimée parla formule 2R+0,R + 0, 2R + 30 (i), a R 4- 5 O, formule dans laquelle R est égal à un atomede radical et O à un atome d'oxigène; l'autre série, que j'appellerai la série du soufre^ est formée par R+0,R + 2O,R+3O, etc. (2). Nos expériences s'étendent assez loin pour que nous puissions affirmer que la série d'oxic^ation d'un corps suivra une des règles précédentes. Mais jusqu'à présent il n'a pas été

(i) C'est à dessein que j'ai omis le degré R + 2 O que les chi" ™^^ français appellent acide nitreux ; en effet, cet acide pré- •^nie des phénomènes de composition et de décomposition qui prouvent qu'il est composé d'un atome de gaz oxide nitrique combiné avec un atome d'acide nitrique, c'est-à-dire de trois •tomes de nitrogène et de six atomes d'oxigène.

(3) Mon intention n'est pas d'énoncer qu'il existe dans la na-

possible d'assigner à la plupart des corps, d'une manière positive, la série à laquelle ils appartiennent. Nous verrons plus bas que plusieurs circonstances font présumer que la série du nitrogène est la plus générale; eu revanche, celle du soufre offre tant d'avantages, sous le rapport de la simplicité des calculs, que je lui avais donné la préférence dans mes premiers mémoires sur ce sujet, jusqu'au moment oîi il a été, sinon prouvé, du moins rendu très-probable que ce nVst pas la véritable. Toutes les fois qu'il a fallu choisir une série, et que la série n'est pas positivement indiquée, j'ai choisi celle du soufre. La seule faute qu'on commet dans ce cas, c'est que le poids du radical est exprimé par un nombre double de. celui qui représente sa valeur réelle ; maiî comme ce nombre ne varie jamais , cette circonstanc( n'exerce aucune influence sur la justesse des calculs.

Je vais maintenant citer quelques-unes des conside rations qui doivent nous guider dans le choix de b série.

Recherche sur la série d^oxidatipri du carboné Le carbone a trois degrés d'oxidation, qui sont entr eux comme les nombres i , i 2. et 2 , ou comme a , 3 e 4. Plusieurs causes parlent si haut contre l'hypothès' d'après laquelle l'oxide carbonique contiendrait deux et l'acide carbonique quatre atomes d'oxigène, que j ne crois pas nécessaire de la prendre en considératioï Reste donc à savoir si l'oxide carbonique est égal R + O ou 2 R + O. L'une et l'autre manière de voir a d puissantes raisons en sa faveur. Si le gaz oxide carboa que est égal a R + O, l'acide oxalique doit être ég«

ture deux séries; il s'agit seulement d'indiquer le résultat auqii on arrive, quand on part de connaissances positives pour éclai' cir ce qui ne peut être déterminé par des. expériences directes ^.usfii je r^gar4e comme très-probable que les membres qui m«i quentdans la série du soufres et qui rendraient cette série éga

çouverU par U luit^.

DES PROPOIlTrOWS CHIMIQUES. yn

iR+ 3 O; certes, la nature inorganique n'offre aucun l'semple d'une composition pareille; mais l'acide oxali- ([iie est un produit de matières organiques , et , considérée sous ce rapport, une telle composition n'a rien (l'extraordinaire. Un volume de gaz oxigène se transforme en-dcux volumes de gaz oxlde caiboniquc, ce qui doit avoir lieu, soit que deux volumes de vapeur de carbone se combinent avec un volume de gaz oxîgène, et SI? condensent de manière à produire deux volumes; Suit qu'un volume d'un élément se combine avec un volume de l'autre, sans aucune condensation, ainsi que cela arrive ordinairement. Mais si le gaz acide carbonique est composé d'un volume de vapeur de carbone et à'm volume de gaz oxigène, il faut admettre que ses clpnienls sont condensés de inoilié, puisqu'il occupe sfulement le volume du gaz oxigène ; si, au contraire, il esl composé de deux volumes de gaz oxigène et d'un volume de vapeur de carbone, condensés à deux volumes, Mie proportion s'accorde avec un rapport ordinaire. Nous voyons en outre que l'acide carbonique contient, ilans SCS combinaisons les plus stables avec les alcalis et les terres alcalines, deux fois autant d'oxigène que la base, ce qui vient h l'appui de l'hypothèse d'après laquelle l'atiile carbonique contient deux atomes d'oxigène. Si l'on considère maintenant toutes les probabilités en faveur lie l'unB ou- de l'autre série, on trouvera que la série R+0, 2R + 3O, R+aO l'emporte.

Harsenic et le phosphore ont la même série d'oxidatiou que le nitrogène, savoir, 3, 3, et 5; car les sulfures d'arsenic présentent le degré de combinaison (sulfide liyparsénieux ou réalgar), qui manque aux oxides. 'I s'agit donc de savoir sî ces acides contiennent 1 ato- "ips de radical , ou s'ils n'en contiennent qu'un seul : ce "Est pas comme conséquence nécessaire de la série, lu on admet dans les acides 1 atomes de radical sur 3 et 3 atomes d'oxigène; mais, dans aucun des cas qui ont ^•* déterminés jusqu'à présent, on n'a trouvé 1 atome 'le radical. Les cas qui restent h déterminer sont juste-

le

^8 THIÉORIE

ment ceux dont il s'agit (le phosphore et Tarsenic), ainsi que l'acide antimonique. On devrait pouvoir conclure du connu à l'inconnu. Mais, d'un autre côté, il ne faut pas oublier la circonstance suivante, qui pourrait prouver le contraire, savoir, que les acides nitrique, chlorique, iodique et hypo-sulfurique saturent une quantité de base dont l'oxigène est égal à ^ de celui de Facide ; les acides arsenique et phosphorique , au contraire, saturent une quantité de base dont l'oxigène est égal à j de celui de l'acide, ou double de celui des acides. précédents; ils sont isomorphes l'un avec l'autre, mais ils ne le sont pas avec un des acides précités. Cette différencepourrait provenir de ce que, dans ces acides, le rap- . ort du radical à l'oxigène n'est pas le même que dans es acide nitrique et chlorique. Cependant je regarde conime préférable l'idée qui consiste à admettre la présence de 2 atomes de radical dans les acides inorganiques qui contiennent 5 atonies d'oxigènej d'autant plus que, dans la série du soufre, Tacide hypo-sulfurique, qui renferme 5 atomes d'oxigène, contient également 2 atomes de radical; par conséquent, j'admets que, dans ces acides, les nombres atomiques 5 : a s'accompagnent constamment , et je m'en tiendrai à cette manière de voir jusqu'à ce qu'un exemple bien constaté prouve que Fo' pinion contraire est préférable.

La détermination de la série d'oxidation des mé' taux électro-positifs constitue un des points les plus importants de la doctrine atomique. J'ai dit plus haut que plusieurs oxides métalliques , qui jouent le rôle d^ bases fortes , sont isomorphes avec les terres alcalines ^ taudis que les oxides ferrique, manganique et chromi'' que sont isomorphes avec l'alumine. Il résulte de Tiso^ morphie , que des corps combustibles qui sont isomor-^ phesquai^d ils se trouvent combinés avec un certain nom^ bre d'atomes d'oxigène, continuent de l'être, quand il$ se combinent avec un autre nombre égal d'atomes d'oxi-gène. C'est pour cela que, non -seulement l'aliiiniire et^ l'oxide chromique , mais aussi leurs radicaux font partie

DES PROPORTIOirS CHIMIQUES. 79

des corps isomorphes précédemment cités. Nous ignorops pourquoi tous les corps ne présentent pas un même nombre de degrés d'oxidation , ou des degrés correspondants; mais on peut considérer les degrés d'oxidation que nous trouvons dans les corps isomorphes , comme communs à tous , ou plutôt admettre que les uns présentent les suppléments des degrés qui manquent aux Mtres. En partant de là , pour considérer les quantités re^ latives d'oxigène qui se combinent avec ces corps , nous trouvons les multiples suivants :

I Dans l'oxide cuivreux;

a Dans les oxides cuivrique, ferreux, etc.;

3 Dans les oxides ferrique, manganique, plom-

bique , etc. ;

4 Dans les suroxides de plomb j de manganèse;

5 Dans les acides nitrique, chlorique, etc.;

6 Dans les acides oxi-chlorique, oxi-manganique, etc.

Si nous considérons maintenant les degrés de sulfuwtiou du fer (page '^57 du 3® voL), à l'exception du premier, nous y trouvons les multiples i , 2 , 3 et 4 ? et les degrés 2 et 3 de la série des oxides. Les données précédeptes portent à faire regarder ces multiples comme l'eipression du nombre exact d'atomes de soufre et d'pxigène combinés avec un atome de radical : aussi les ai-jc pentjant long-temps pris pour base des calculs par lesquels j'ai déterminé les atomes de ces corps, sans néanmoins perdre de vue les circonstances qui paraissent leur être contraires, et en convenant des erreurs que jfturais pu commettre (i). De nouvelles expériences, et lurtQut aussi l'application des résultats de i'isomorphie, i^nnus à cette époque, m'ont déterminé à changer de ïoanière de voir; ainsi, au lieu de considérer la série précitée comme composée d'un atome de radical et de 1,

(i) Je renvoie, à cet é^ard, à Topuscule intitulé : Essai sur la Asprie des proportions chimiques, etc. Paris, 1S19. Introduct., P* XV, etc.

8o THÉORIE

2, 3, 4 c*^ 5 atomes d'oxigène, je la regarde maintenant comme composée de 2 R + 0,R + 0, 2 R + 3 0, R + 2 O, 2 R + 5 0, 2 R 4- 7 O, c'est-à-dire que j'adopte pour les métaux électro-positifs la série d'oxidation du nitrogène, et non celle du soufre, telle que nous la connaissons présentement. Les rapports que j'avais adoptés anciennement éprouvent ainsi un changement qui porte principalement sur le poids de latome des métaux électro-positifs, qui se trouve réduit de moitié.

Voici les raisons qui m'ont déterminé à considérer la série du nitrogène comme la plus exacte.

I** Cette série ne suppose pas une aussi grande prépondérance dans les atomes de Toxigène , ou en général dans les atomes de l'élément électro-négatif, ni dans plusieurs métaux un aussi grand nombre de degrés de combinaison qui manquent ou restent à découvrir. Tant qu'on admettait la présence de l'oxigène dans-le chlore, les degrés supérieurs d'oxidation de ce corps offraient des exemples de combinaisons contenant un grand nombre d'atomes d'oxigène; nous avons vu précédemment que même l'acide oxi-chlorique ne l'enferme que sept atomes d'oxigène sur deux atomes de radical; et si nous adoptons la série d'oxidation du nitrogène pour les métaux en général, nous trouvons qu'à l'exception de l'acide osmique et des acides oxi-chlorique et oxi-manganique, 3 atomes d'oxigène et i atome de radical forment le plus haut degré -d'oxidation que nous connaissions, j

2° Les premiers degrés d'oxidation de quelques métaux, tels que le zinc, le plomb, le bismuth, le cuivre et le mercure, ne s'unissent point aux acides, ou ne se combinent avec eux que sous certaines conditions; mais^ , dans tous les cas, ces oxides sont décomposés par les aci- j des forts qui, tels que l'acide sulfurique , ne peuvent pas 1 les porter à un plus haut degré d'oxidation ; on obtient? , d'une part,, du métal réduit, et de l'autre, le degré sui- j vant d'oxidation qui se combine avec l'acide; dansée cas» j il est plus conforme aux probabilités d'admettre q^^ ]

R + O sépare un R, et que l'affinité la plus forte est n R -4- O > que de supposer que de deux atomes R -h O, un abandonne son oxigène à l'autre, pour donner uaisance à un R et R + 2O, dont ia composition reposerait UT l'affinité la plus forte. Cependant toutes ces probarililés ne seraient pas suffisantes en elles-mêmes pour lécider la question.

3** A Toccasion de leur excellent travail sur la chaleur, DuloDg et Petit firent différentes recherches sur la chaeur spécifique de plusieurs métaux : ils trouvèrent que luette chaleur allait en diminuant dans la même proportion que le poids des atomes augmentait, en sorte qu'en multipliant les chaleurs spécifiques par le poids des atomes, on obtient un produit constant. Mais on n'arrivait à ce résultat qu'autant que le poids des atomes de ces métaux était pris tel qu'il ressort de la série t|ue je viens d'adopter. I/atome du soufre, dont je crois le poids connu avec certitude (à quelques doutes près

Sue laissent les dernières décimales), servait de terme e comparaison. En adoptant pour ces métaux la série doxidation du nitrogène, le produit de leur poids ato- Diique, multiplié par leur chaleur spécifique, est égal au pnjNduit du poids de l'atome du soufre, multiplié par la chaleur spécifique de ce corps. Si, au contraire, on adopte l« série d'oxidation du soufre, on arrive au poids atoniique double, et le produit de la multiplication du poids atomique par la chaleur spécifique, devient dou- Wc de celui du soufre. Cette circonstance fournit une ^^ison convaincante pour diminuer de moitié le poids ^tt autres atomes, en supposant que celui du soufre /*t connu.

Voici les résultats obtenus par Dulong et Petit :

Corps simples. Chaleur spécifique. Poids des atomes. Produits du poids

de chaque atome parla capacité correspondante.

Soufre 0,1880 î^oi,i5 0,3790

Or 0,0298 1243,0 0,3704

l^Uline o,o3i4 iai5,2' o,38i6

Sa THEORIE

Çtain o,o5i4 735,3 o'î377c

Cuivre 0,0949 395,7 0,3^5 ?

Plomb 0,0293 1 29/1,5 0,379^

Zinc 0,0927 4o3,2 0,373 ï

Nickel 0,1 o35 369,7 0,3826

Fer. 0,1 j 00 339,2 0,373^

Les différences qui existent entre les nombres de troisième colonne sont trop faibles pour que, dans 1 caô mentionnés , on ne puisse pas regarder comme co stant le rapport entre la chaleur spécifique et le poi< des atomes.

On peut se demander à cet égard si ce rapport e tellement constant, qu'on puisse trouver le poids at< inique de tout corps simple dont la clialeor spécifiqi est connue. Je ne pense pas que l'état actuel de nos co naissances permette de résoudre cette question; parr les corps soumis à l'expérience , Dulong et Petit en o présenté plusieurs qui n'offraient pas ce rappoi L'arsenic et l'antimoine, par exemple, ne donnaie? point de résultats semblables. L'argent et le tellure do naient un produit double de celui qu'on aurait dû ai tenir selon toute probabilité , et le cobalt, qui est is< niorphe avec plusieurs des métaux qui sont design dans le tableau précédent , qui a la même série d'oxid tion , et dont l'atome devrait être aussi bien connu q^ celui de ces métaux, donnait pour produit de la muH plication du poids de son atome par sa chaleur spéci' que, un nombre une fois et demie aussi grand que cel auquel on devait s'attendre. Or, si le résultat déduit < la chaleur spécifique était le véritable, la série d'oxid tion du cobalt serait 3R + 20, R + O, 3R + 4^ et 3RH-20 représenterait l'oxide cobàltique ; mai dans rétat actuel de la science, un pareil rapport^ contraire à toutes les probabilités.

Un autre métal, le bismuth, s'accordait avec les do nées de la chaleur spécifique aussi long-temps que !*< considéra l'acide bismuthique comme composé de dei

atomes de radical sur trois atomes d'oxigènc; mais après la découverte d'un suroxide de ce métal , dont la cornposition est absolument incompatible avec le résultat déduit de la chaleur spécifique , ce dernier a dû être rejeté. Toutefois, il faut avouer que le physicien qui continuerait le travail de Dulong et Petit rendrait de grands services à la science.

4*J l-iorsqu'on examine la série d'oxidation du chrome, on arrive à ce résultat singulier, que, tandis que Toxiiçne de l'acide chromique est à celui de l'oxide chromique comme 2:1, la capacité de saturation de cet acide est égale à -| de son oxigène, ce qui annonce trois atomes aoxigène; mais, d'un autre côté, on sait, par les expériences de Mitscherlich, que non-seulement Tacïde chromique est isomorphe avec l'acide sulfurique , mais aussi que l'oxide chromique est isomorphe avec lésoxides ferrique, manganique et aluminique, et qu'il renferme par conséquent 3 atomes d'oxigène : or, on est

rirvcnu à prouver que l'acide et l'oxidfe contiennent atomes d'oxigène; donc la cause du rapport multiplié •je 1:2 ne peut provenir que de ce que l'acide chromique est R + 30, tandis que l'oxide chromique est îA-i-SO, rapport qui s'accorde parfaitement avec la <^raposition des oxides ferrique et manganique , telle quelle dérive de la série précédente.

J'avoue franchement que les modes de combinaison ^u chrome et du manganèse m'ont principalement déterminé à choisir la série du nitrogène comme étant , Klon toute probabilité, la plus juste, et à abandonner ^lleque j'avais adoptée auparavant, et qui paraît être ^lus simple. Cette dernière peut également être bonne •j î par les raisons citées plus lîaut , le nombre des Womfô simples dans les atomes composés n'est pas aussi •ïïnple qbe le calcul l'indique, et que, par exemple, le 'apport exprimé R-hO consiste en 2R-H aO. Je doute W que cette question puisse être éclaircie par l'expé- '^nce; mais la conjecture qu'il n'existe point de combinaison d'un atome avec un atome, quoiqu'elle soit

84 THiORIE

contraire à nos calculs , pourra par la suite prendr quelque consistance, en ce qu'un atome composé de deu sphères n'aurait qu'une dimension linéaire , tandis qu des corps composés de 3, 4? 5, 6, etc. , sphères con tiennent, pour ainsi dire, le germe de la figure mathématique déterminée, qui se présente avec tant de régularité dans leurs cristaux.

Malgré l'incertitude qui s'attache à nos détermina* tions du nombre relatif des atomes dans les corps composés, il est probable que, tout en tâtonnant, nous sommes parvenus à. le connaître dans la plupart des cas. Il faut néanmoins continuellement faire attention à toutes les circonstances capables de nous éclairer sur nos méprises, ou d'ajouter aux preuves en faveur de ce que nous croyons savoir. En général , il ne faut point se contenter d'un seul moven de reconnaître le nombre relatif d'atomes, lorsqu'il y en a encore d'autres, et ce n'est que lorsque toutes les circonstances qu'on peut consulter là-dessus restent parfaitement d'accord, qu'on peut être sûr que le résultat mérite de la confiance. Lorsqu'il n'y a qu'une seule circonstance dont on puisse tirer sa conclusion^ on est obligé de se tenir à sa décision ^ jusqu'à ce qu'une expérience plus étendue en fournisse des preuves nouvelles ou la. contredise tout-à-faît.

V. Sur la manière de déterminer les poids relatifs des atomes simples^ et de les mettre en rapport les uns avec les autres.

Une des méthodes les plus simples pour déterminer I^^ poids relatifs des atomes consiste à peser , avec beaucoup d'exactitude, les corps à l'état de gaz permanent, et * comparer leurs densités. Mais celte méthode ne peutêtC^ employée que pour un petit nombre de corps; en o\>' tre, pour arriver à un résultat exact, il faut l'exécutÊ^^ avec une grande habileté, et diriger sans cesse l'altei»^'" tion sur toutes les difficultés qu'on a à surmonter. Parure ces difficultés, nous citerons celle d'obtenir un gaz à X^

tat de pureté parfaite, et exempt de gaz étrangers , d'air et de vapeur d*eau; et celle de maintenir le gaz, pendant la pesée, au même degré de tension que l'air extérieur, difficulté qui est encore augmentée par un fait nouvellement découvert, et qui consiste en ce que des gaz coercibles, surtout ceux qui sont plus faciles à* condenser, paraissent être comprimés par la seule pression de- l'air, ptus que les gaz permanents. On est parvenu à déterminer par ce moyen, avec assez d'exactitude, les gaz oxigène, nilrogène et hydrogène, parce que ces gaz sont sans action sur les robinets métalliques des vases et sur la graisse avec laquelle on recouvre ces robinets pour Qu'ils ferment bien. Le poids atomique du carbone a été déduit du résultat de la pesée du gaz acide carbonique, qui renferme un volume de gaz oxigène égal au sien, et dans lequel tout ce qui excède le poids de l'oxigène consiste en carbone. Les gaz qui sont facilement altérés, ou qui attaquent aisément les robinets, ou sont absorbés par la graisse, tels que les gaz chlore, sulfide et phosphure hydriques, et les gaz acides eu général,

f>eu vent être pesés d'une manière approximative; mais c résultat ainsi obtenu n'approche jamais de l'exactitude que Ton peut atteindre par la détermination du poids atomique des corps solides ou de quelques corps "quides, au moyen de bonnes analyses ou synthèses.

La méthode la plus ordinaire, pour trouver le poids atomique des corps , consiste à analyser avec la pitis S^^de exactitude leurs combinaisons avec l'oxigène, ^n supposant d'ailleurs qu'on connaisse, d'après ce que 1 ai dit plus haut, le nombre relatif des atomes qui entrent dans les combinaisons. Si elle consiste, par exemple, en 3 atomes d'oxigène et i atome de radical, le P^ids d'un atome d'oxigène est à celui d'un atome de "^dical, comme j-de la quantité d'oxigène trouvée est à ^ quantité totale du radical , ou à la moitié de cette

Îaanlité, si l'atome de l'oxide est composé de 3 atomes oxigène et de a atomes de radical.

Pour établir un rapport déterminé entre les poids des

86 THIÉORIE

atome^, on prend pour unité un de ces ppids, et on compare les autres avec cette unité, à laquelle on les rend tous proportionnels; on procède donc absolument comme quand on compare la densité d'un corps à celle de l'eau, prise pour unité.

Ijes chimistes se sont partagés dans le choix du corps qui représente l'unité : les uns ont adopté ToxigènCfles autres l'hydrogène.

Dalton, qui le premier a établi une semblable comparaison, a pris Xhj'drogène pour unité, parce que le ' . poids atomique de ce corps est le plus petit de tpus. Depuis ce temps, beaucoup d'autres chimistes ont suivi l'exemple de Dalton, et il a acquis une espèce de légitimité par l'observation de Prout, d'après laquelle les poids atomiques des corps, tels qu'ils résultent d'essais directs, s'approchent tellement des multiples, par un nombre entier, du poids atomique de l'hydrogène ,.quç la difiereiice pourrait fort bien provenir de fautes cpoi: mises dans les expériences. Prout admit comme base de son calcul , que le poids atomique de l'hydrogène était égal à 2 volumes de gaz hydrogène; et si son objs^rvation est fondée , les poids atomiques de tous les corps • doivent être divisibles, sans reste, par la somme qui exj)rime le poids de deux atomes d'hydrogène, et la densité de tous les gaz doit être divisible, sans reste, par la densité double du gaz hydrogène. Maintenant, si nous cherchons à vérifier son observation, nous trouvons que la pesanteur spécifique du gaz hydro: gène étant égale à o,o688, et le nombre double pu 0,1376 étant pris pour diviseur, on obtient les quotients suivants, savoir : pour le nitrogène, dont la densité est égale à 0,976, le quotient 7,09; pour le gaz acide ca*^' bonique,dont la densité est de 1 ,5q47 1*^ quotient 1 f ,07^' pour le gaz oxigène, le quotient 8,0 14> et pour '^ chlore, dont la densité est de 2,4^52, le quotient i']^^-^' En admettant que, dans les trois premiers quotients, 1^ difîérenc«s sont dues à des fautes d'observation ,.cet^ différence est trop grande dans le nombre du chlor^^

DES PnOPORTlONS CHIMIQUES. 87

ur qu'on pqisse l'attribuer à une faute d'observation, Imp en aupposant qu'il y ait eu erreur dans la pesée chlore et dans celle de l'hydrogène. Par la cpinpa- Sion^avec le, poids de l'hydrogèue à volumes égaux, faute ne disparait pas. Un semblable rapport multi- ', entre le poids atomique de l'hydrogène et celui des très cocps, ne repose pas sur des bases qui permetit de l'adopter à ^r/or/; il faut prouver, par des faits, lise trouve dans l'atome de chaque corps. Au lieu ttendre le résultat d'un semblable examen, plusieurs inistes se sont contentés de l'apparence pour admetcomme un fait positif l'hypothcse de Prout, et il^ it partis de là pour dresser des tables. .Cependant, nme le, poids atomique de l'hydrogène doit être sous-multiple de celui de l'oxigène, il faut que le pre- ?r.jK)it^exactement-|^ du dernier, nombre duquel les ultats dfi l'expérience approchent de très-près, comme « venons de le voir; et si le - n'était pas le nom- ! exact, on ne pourrait, dans cette hypothèse, ad* ttre qu'un septième ou un neuvième tout juste. Donc î différence entre un résultat trouvé par l'expérience un résultat calculé d'après l'hypothèse des multi- ^,ne saurait être expliquée par une petite erreur dans K)ids atomique de l'hydrogène, erreur qui serait en- :e agrandie par les multiples. 11 suit de là que si pothèse de Prout est fondée, les poids atomiques corps, comparés-à celui de l'oxigène pris,= too ©oie j'ai l'usage de le faire ), doivent finir par un nombres suivants, savoir: 12,5 (=~-^); ^5; ^7,5; 6a^5; 76; 87,5; JDo, et que les résultats d'expéwes bien faites s'approcheront nécessairement d'un abre terminé par un des chiffres précédents. Sous ce ttl de vue, j'ai examiné de nouveau le poids atomique plomb, que, dans mes expériences antérieures, j'a- I U!ouvé=: 1^94,498, par conséquent entre les deux niers xiomi)res de la série précédente. J'ai tâché d'aptc^E^idans me^ expériences, autant d'exactitude que le mettent nos moyens actuels. Or les résultats de six

expériences, dans lesquelles de l'oxide plombique pur* été réduit à Tétat métallique par du gaz hydrogène ég£ lement pur, variaient entre les nombres extrêmes i^gS, i et 1^95,6. Donc les résultats de toutes ces expérience approchent d'un nombre qui n'appartient pas à la séri citée plus haut. Il est donc permis de dire que Thypo thèse d'après laquelle les poids des atomes de tous le corps sont des m^iltiples de celui de l'hydrogène, n*es pas suffisamment appuyée par l'expérience, pour qu'oi puisse la regarder comme une vérité constatée. Cepen dant la plupart des auteurs anglais la considèrent commi telle, et s'y conforment pour corriger les résultats d( Texpérience. Thomson a publié un grand ouvrage daw rintention de prouver, par des expériences, que cette hy pothèse était conforme à la vérité. Il a réduit les poidi atomiques à des multiples de celui de l'hydrogène, pui: il a pris des substances qui se décomposent mutuelle ment, et il les a mêlées dans des rapports tirés de ce poids atomiques, pour prouver que la décompositioi était toujours complète. Ainsi il a trouvé que des disse lutions de sulfate potassique et de chlorure barytiqu€ mêlées dans ce rapport, se décomposent sans laisse dans le liquide des traces d'acide sulfurique ou de ba ryte. Mais il est prouvé que les expériences de Thom son sont inexactes. J'ai même trouvé que le liquide pr^ cité, provenant d'un mélange fait dans les proportion des poids atomiques déterminés par M. Thomson, coo tient jusqu'à 2 ~ pour cent du poids employé de chlo rure barytique non décomposé. Récemment un chimi^t anglais distingué , M. Turner, a fait des expériences afi de vérifier l'hypothèse de Prout. Leur résultat n'a p^ été plus favorable que mes travaux à cette hypothèse^.

L'autre méthode pour comparer les poids atomiqa^ consiste à prendre pour unité le poids de l'atome c3 Voxigène, Je préfère cette dernière méthode, parce qiJ la plupart des corps dont le chimiste s'occupe, sont d^ oxides ou des combinaisons avec des oxides, et, qu'^ radoptaq§9 les calculs se trouvent singulièrement sinr^

lifiés, puisqu'il suffit alors crajoutei- 1 oo, 200, 3oo, etc., l'atome du radical, pour avoir les poids des oxides. eux ([ui prennent pour unité l'atome du gaz hj'drogène (Ont pas cette facilité; ils prentieut l'atome d'oxigène our 8 ou pour 16, suiviitit qu'ils comparent le poids ie t'oxigène avec 2 ou avec i atome d'hydrogène. Dès lors on est obligé de multiplier ce nombre par a, 3 ou 5, pour obtenir le poids des atomes d'oxigène qu'il faut ajouter à celui du radical. Par conséquent, le gaz oxigène, pris pour unité, présente, sous le rapport de la simplicité et de la facilité des calculs, de grands avantages [ju'il conserverait même quand le rapport multiple du poids atomique de l'hydrogène, dont j'ai parlé, aurait été coofinné.

l'admets que le poids de l'atome de l'oxigène est égal ■i 100. On a objecté que les nombres ainsi obtenus Plaipnt trop grands. Mais cette objection est dépourvue de rondement , attendu que toute fraction décimale doit '■'re d'une certaine grandeur pour approcher autant que possible de la vérité. Dans les cas où l'on n'a pas •lesoin d'une grande exactitude, on peut, suivant la règle coiinue, diminuer le nomhre des chiffres, et n'eu conserver que les deux premiers, It est au contraire impossible d'employer un nombre aussi petit , quand on ticiil à arriver à un résultat e.vact. Les auteurs anglais ajoutent beaucoiqj de prix aux nombres courts et faciles ^ retenir, et en adoptant comme prouvée l'hypothèse susmentionnée de Vtoul , ils se débarrassent de toutes les "'actions. Mais il me paraît peu convenable d'abréger tes nombres auK dépens de lexactitude, aGn de les rendre plus faciles à retenir; en effet, il est bien rare que l'on Son oliligé de s'en tenir à sa mémoire pour faire un Lwlcul chimique, et quand il s'agit d'un calcul e ■jAc doit jamais le faire.

VI. Sur la manière de déterminer^ par des formule la composition des corps ^ tant sous le rapport leurs éléments que sous celui du nombre de leu atomes.

Nous avons vu , par des exemples donnés dans Ta ^ai ticle précédent , combien les symboles des radicaux ^ de Toxigène facilitent l'exposition des difTérentes sérL ^ d'oxidation. Pour rendre cet usage général, il suffit ^a donner à chaque corps un signe particulier, qui repu — sente le poids relatif de son atome. Nous clioisisso ~h pour signe les lettres initiales des noms latins des cor Quand les noms de plusieurs corps ont la même initial^ on y ajoute la première lettre qui ne leur est pas co muue. Par exemple, C signifie Carbone, Cl = Chlor^< Cr = Chrôme, Cuz=;:Cuivre, Co = Cobalt. On n'ajoija-^ aucune autre lettre aux initiales des métalloïdes, mêi^i^ quand leurs noms commencent par les mêmes, lettr^^ que celles de quelques métaux ; de cette règle il f» ' excepter le chlore , le brome et le silicium , parce q ^ leurs noms ont les mêmes initiales que le x^rbone, bore et le soufre.

Le nombre des atomes est désigné par des chiffr^^ Un chiffre à gauche multiplie tous les atomes placés sa droite, jusqu'au premier + bu jusqu'à la fin de formule. Un petit chiffre placé à la droite de la lettre en haut, comme un exposant algébrique, multiplie seC-^ lemeiit les poids atomiques placés à gat^che. Par exempt ^ S* O^ signifie un atome d'acide hypo-sulfurique , ^ 2 S* O^ signifie deux atomes du même acide.

Dans tous les cas où 2 atomes du radical se combinent avec I , 3 ou 5 atomes d'oxigène, comme pai exemple ici le soufre , la clarté de la formule se trouve augmentée de beaucoup , quand on a un signe particulier pour les atomes doubles. Le signe le plus naturel serait de doubler les initiales, de telle manière qu'elles resteraiem liées, et formeraient un signe et non deux»

Mais j*ai trouvé que ces formules se désignaient avçp plus. de. facilité, et tout autant de clarté, en faisant passer une ligne droite à travers l'initiale qui doit représenter deux atomes. Cette ligne se place dans le tiers inférieur de la lettre : ainsi P signifie un atome, P un double atome de phosphore, As un atome, As un double atome d'arsenic. .

liCS atomes composés du premier ordre sont désignés comme il suit : GuO-4-SO^ veut dire sulfate cuivrique, cl FeO'^H-SS.O^ sulfate ferrique. Mais lorsqu'il s'agit d'exprimer la composition d'un sel double, c'est-à-dire d'un.i^tome composé du second ordre, la formule deviendrait de celte manière longue et obscure, et comme ces atomes du second ordre ne sont ordinairement que <«^s oxi-sels ou des sulfo-sels, il est facile d'indiquer le ■'Nombre des atomes d'oxigène par des points qui se placent au-dessu3 des radicaux; on peut également indiquer 'e nombre des atomes du soufre par des virgules, si l'on c**cit qu'il en résulte de l'avantage. Ainsi, on désignera le

siilÊite cuivrique par Cu S, le sulfate ferrique par FeS^,

alun par K S^ -f- Al S^ -4- ^4 H. De la même manière

*&- peut désigner le sulfure potassique et R Mo le sulfo-molybdale potassique.

Pour mettre en harmonie toutes les parties de ce

système de formules, on peut employer des symboles

analogues pour tous les corps basigènes , et désigner le

*^lénium par — et le tellure par + , comme on le voit

"fins l'exemple suivant :

K. Mb Oxi-molybdate potassique.

K. Mo Sulfo-molybdate potassique.

K Mo Séléni-molybdate potassique.

K Mo Telluri-molybdate potassique.

Ordinairement je commence les formules par l'élément

électro-positif, et je les termine par Télément él< négatif.

Voici les symboles par lesquels on désigne c corps simple :

Oxigène.

H Hydrogène.

N Nitrogène.

S Soufre.

P Phosphore.

Cl Chlore.

Br Brome.

1 Iode.

F Fluor.

C Carbone.

Ta Tantale.

Ti Titane.

Os Osmium.

Au Or.

Ir Iridium.

R Rhodium.

Pt Platine. Pd Palladium.

Hg Mercure.

Ag Argent.

Cu Cuivre.

U Drane.

Bi Bismuth.

Sn Etain.

Pb Plomb.

Cd Cadmium.

Zn Zinc.

B Bore.

Si Silicium.

Se Sélénium.

As Arsenic.

Cr Chrome.

Mo Molybdène.

W Tungstène (wolf

Sb Antimoine ( stibi

Te Tellure.

Co Cobalt.

Ni Nickel.

Fe Fer.

M Manganèse.

Ce Cérium.

Al Aluminium.

Zr Zirconium.

Th Thorium.

Y Yttrium.

G Glucium. .

Mg Magnésium.

Ca Calcium.

Sr Strontium.

Ba Barium.

L Lithium.

Na Sodium ( natriui

K Potassium (kalii

Ces initiales sont tirées de la nomenclature latin est commune aux naturalistes de tous les pays , e servir à tous, sans qu'il soit nécessaire de la ch suivant la langue. On ne saurait contester que la 1 latine présente sous ce rapport un grand avanta|

DES PROPORTIOSS CHIMIQUES.

ia plupart des savants qui ont adopté ces formules en conviennent. Un auteur français (i) a eu assez d"ainourpropre national , pour changer ces initiales contre celles de la langue française. Si les auteurs anglais, allemands et italiens imitaient cet exemple, ces formules perdraient bi^ucoup en clarté et préciiiiou , sans aucun avantage. Mais l'esprit éclairé de la plupart des véritables naturalistes nous fait espérer qu'ils ne sacrifieront pas ces avantages réels à une vanité puérile. « La science, comme l'a très-bien dit Hiimpiiry Davy (2), appartient au monde tatier; elle n'est pas le patrimoine d'un pays ou d'une "éj)oi|ue » (3).

[i] Gcudant, Estai d'un Curirs élémentaire et général îles :i physiques. (Minéralo(;ie.) r(i) Dnns le discours qu'il pruiionça comme pi-csident de la '« royale de Londres, qui décerna la médaille de Copley à l-Arago, pour sa décniiverle de l'état niagnélîiiue du cuivre en )Uliun : «Science, like thaï nature lo which it bdonga, is nei- 'R'Iiniited by time nor space, il helongs to che wqrld and is of pcountry and of no âge. »

..y) Qu'il nie soit permis de répondre à quelques objections "Itmir faites contre I emploi de ces formules pour la désignation % U composition atomique des corps. On a dit qu'elles nian~ -' l de clarté, induisaient eu erreur, tt n'offraient aucun Butane. Certes, elles ne sont obscures que tant qu'on n'est pas tKC leur signilicaliun ; et une fois qu'on sait les intern'y a rien de plus facile que de les compi-endre. Dans «in cas elles ne peuvent induire en erreur, puisqu'elles sont l-iimple expression île la composition d'un corps, suivant l'idée 'ni fjui a fait la formule. Si cette idée manque de justesse, Nindiiiraen erreur, de quelque muaiâre qu'on l'exprime; la n'y contribue en rien. On a aussi dit que ces formules i<'Ut nn effet désagréable sur le mathématicien, parce )f le nombre, connu dans l'algèbre sous le nom eCes^fioiiint et tt plaeé en haut sur la droite, a une valeur plus grande que Xi farninles, et qu'il fallait avant tout reconnaître les droits Bnalhêmaiiciens ; une semblable objection ne mérite pas d'élre Uée. La lettre P a U valeur d'uu R dans les langues grecque ;t, en lisant un livre, il n'est pns plus probable qu'en lisant, par exemple, le russe, on se trompe sur la signification de celte lettre, que de se tromper dans un ouvrage chimique en