KOH » H
i 2NaOH H-7o,2 0u-+-35,i x 2 -+-41,700 -+-20,8 X2 -i-53,2 0u-+-26,6 x 2
{ NaOH » -f-43,6 » -+-24,2 » -+-28,4
2LiOH -+-56,5 ou -4-28,3 X 2 .) .> » »
LiOH » » » » » »>
CaO.H*0 -+-49,3 ou -4-24,7 X 2 » > -+-4o,7 0UH-2o,4 x 2
SrO.H*0 H-6o,4ou-+-3o,2X 2 >» •> -+-45,900-4-23,0x2
BaO.H*0 H-66,8ou-+-33,4x 2 >» >. -4-44,4 ou -4-22,2 x 2
MgO.H*0 -4-32,4 ou -4-16,2 X 2 .... » »
MnO.H*0 . -4-32,0 ou H- 16,0 X 2 » » -+-29,3 ou -4-14,7 x 2
ZnO.H*0 -4-23, 5 ou -+-11,7 X 2 » >► -h25,7 0u-+-i2,9 x 2
CdO.H«0 -h33,i ou-+-i6,5x 2 >. » » »
CuO.H*0 -i-22,5ou-hii,3 X 2 » )» D »
PbOH-H^Osol — -+-43, 4 ou -+-21,7 X 2 -4-18,5 ou -+- 9,2 X 2 -+-28,6ou -+-i4,3 x 2
2TIOH -+-59,0 ou -f- 29,5 X 2 » » » »
Hg0-+-H»0S0l -H22,2 0U-+-II,I X 2 » •' -+-l4,5 0UH- 7,3 X 2
Hg*0-+-H*Osol... -4-3o,oou-+-i5,o X2 „ .. » »
Ag»0-+-H»Osol... -^-38,6ou-+-i9,3 X 2 >» « -4-22,8ou-+-ii,4 x 2
( ' ) Les oxalates insolubles renferment souvent de Teau de cristallisation, dont la combinaison déve sels organiques insolubles.
GHAP. IX. — FORMATION DES SELS. SqS
BLBAU.
bibasiques; sels acides monobasiques,
Tartronate Malate Tartrate
Malonates. (acide alcool). (acide alcool). (acide dialcool).
-4-48,2 om-24, 1 X 2 -+-54,8 ou -1-27,4 X 2 -i-47,oou-+-23,5 X 2 -1-53 ,2 ou -i- 26,6 X 2
+ 4l:4 0U-+-2O,7X 2 -h48,9 0U-+-25,5 X 2 -*-4l,9 0U-i-22,OX 2 H-45,8 0U-f-22,9X 2
H-3i,6ou-f-i5,8x 2 » »
» -Hi7,5 » »
-1-20,5 OU -hio,3 X 2 -h33,4 ou 4-16,7 x 2 -t-32,i ou-+-i6,i X 2 » »
-h3i,3ou-i-i5,7 X 2 » »
(KOH-4-NaOH: -1-49,6)
-+-i8,8ou4- 9,4 X2 » » » » -f- 9,4 ou H- 4,7 X ^
loppe nue certaine quantité de chaleur, qu'il conviendrait de compter séparément. De même, les autres
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GHAP. IX. — FORMATION DES SELS. SqS
2. Comparons les différences thermiques relatives aux divers hydroxydes, en parlant d'abord des sels neutres bibasiques normaux.
La chaleur de formation, comptée depuis Tacide et la base, suit la même marche générale que dans la série des sels monobasiques. Ainsi les sels de potassium l'emportent sur ceux de sodium; Técart étant de 3 à 4*^"* par équivalent pour les sels organiques, et de 6, 1 pour les sulfates : sensiblement comme pour les azotates. Entre les sels de sodium et de lithium, on observe à peu près le même écart (de 7*^*^ à 5<^*^) que pour les azotates. La chaleur de formation, rapportée aux poids équivalents, baisse également du sodium au baryum; malgré la prépondérance apparente, due à rinsolubilité des sels de cette dernière base.
Les sels de baryum et de strontium ont des valeurs voisines, mais notablement plus fortes que celles du calcium.
La magnésie vient après, pour les sulfates comme pour les sels monobasiques, avec des valeurs voisines de celles des sulfates de manganèse et de cadmium; ceux de cuivre, de zinc et de mercure sont voisins.
Les sulfates d'argent et de plomb les surpassent, en se rapprochant du sel de calcium, précisément comme avec les azotates. Cette relation entre les sels de plomb et d'argent s'observe aussi pour les phtalates, lesquels sont surpassés de i5<^** environ par les sels sodiques correspondants; l'écart étant analogue pour les sulfates et oxalates, et même azotates, quoique sensiblement moindre pour les acétates, et plus fort pour les picrates.
La signification générale des valeurs thermiques relatives à la formation des sels solides des acides bibasiques est donc à peu près la même que pour les sels des acides monobasiques. On remarquera que la solubilité ou l'insolubilité des sels joue peu de rôle dans cet ordre de rapprochements.
3. Nous pouvons étendre ces comparaisons aux hydracides bivalents, envisagés à Tétat gazeux ou dissous, comme nous l'avons fait pour les hydracides monovalents, en nous fondant sur cette observation que les différences thermiques entre les chaleurs de neutralisation des bases rapportées à l'état solide dépendent seulement de l'état solide de la base et du sel. Voici les résultats ainsi obtenus pour les sulfures solides :
Bases substituées. Sulfures.
Oxyde de K* substitué à Na* -+-io,3
» (Kh-H) à(Na-+-H) +-6,3
Na* à Ca -4- 7,9
» à Sr -4-1,8
0 à Ba -»- 1,6
» à Fe — ^,3
0 à Co — 5,1
» à Ni — 5,2
» à Zn -H 6,9
» àCd -4-i5,3
» à Cu -4-ao,i
0 à Pb -h 8,0
» à TI* 4-23 , 1
» àHf? \ -+-36,3
» à Ag» H-4^»5
Il résulte de ces données qu'il se produit une inversion connplète entre les chaleurs de formation des chlorures, azotates, sulfates, etc., et celles des sulfures : la substitution des oxydes métalliques aux alcalis dégageant des quantités de chaleur de plus en plus grandes vis-à-vis de l'hydrogène sulfuré ; tandis qu'elle dégage des quantités de chaleur de plus en plus petites vis-à-vis des hydracides monovalents, ou des oxacides. Les conséquences de celte inversion, aussi bien dans l'étude des réactions chimiques que celle des équilibres dus à l'intervention des sulfhydrates alcalins et métalliques et des hydrates d'hydracides, sont très importantes : je les ai développées ailleurs {Essai de Méc. chim,y t. II, p. 552 à 568). Il n'y a donc pas lieu d'y revenir ici.
h. Plaçons-nous maintenant au point de la substitution thermique des acides bibasiques solides les uns aux autres, toujours dans les sels solides.
La chaleur de formation des sulfates neutres l'emporte sur celle de tous les autres sels, et cela dans toute la série des oxydes, comme on devait s'y attendre. Les oxalates surpassent pareillement les autres oxysels organiques, à l'exception du malonate bibromé : ce qui tient sans doute à la grande richesse en oxygène de l'acide oxalique, premier terme de la série homologue.
Si nous examinons les sels organiques de constitution semblable, nous observons d'abord que le premier terme, l'acide oxa-
lique^ surpasse ses homologues à poids moléculaire plus élevé; de même que Tacide formique surpassait Tacide acétique et ses autres homologues, ainsi que Tacide benzoïque. Mais entre les malonates, succinates, pyrotartrates, ainsi qu'entre les phtalates (ortho), les différences sont minimes et non systématiques.
Remarquons encore que la chaleur de formation des sels d'un acide alcool est d'ordinaire un peu plus forte que celle des sels de l'acide correspondant, qui en diffèrent par 0 en moins, c'est-à-dire de l'acide normal dont l'acide alcool diffère par la substitution de H»0 à H» (ou de l'hydroxyle HO à l'hydrogène H). J'ai déjà fait plus haut (p. 389) la jmême remarque pour l'acide glycollique, comparé à l'acide acétique; on la retrouve pour l'acide tartronique, comparé à l'acide malonique. A la vérité, l'acide malique et l'acide succinique donneraient des valeurs à peu près pareilles. Mais l'acide tartrique (dialcool) l'emporte sur ces deux acides, dont il diffère par un ou deux hydroxyles, HO et 2HO, substitués à H et H^ respectivement.
La substitution du brome à l'hydrogène dans l'acide malonique en accroît le caractère acide (défini par la chaleur de formation de ses deux sels potassiques solides); observation pareille à celle qui a été faite plus haut pour le trichloracétate (substitution chlorée) et pour le picrate (substitution nitrée).
En ce qui touche l'isomérie, les isosuccinates surpassent les succinates. Quant aux pyrotartrates, comparés aux glutarates, il y a égalité pour les sels neutres de potasse; inégalité pour les acides. Enfin, parmi les trois acides phtaliques, l'acide ortho surpasse les deux autres; tandis que le meta et le para fournissent des valeurs voisines.
J'ajouterai que la chaleur de formation des sels bibasiques de ces séries, sauf pour l'acide oxalique, ne diffère guère de celle des sels organiques monobasiques; l'une et l'autre classes de sels neutres étant rapportées à un nombre d'équivalents des mêmes bases. Mais l'équilibre chimique entre les acides de ces divers groupes, et spécialement entre les acides bibasiques et les acides monobasiques dans les dissolutions, est réglé d'ordinaire par le concours des sels neutres et des sels acides, suivant des principes que j'ai exposés ailleurs {Essai de Méc, chim,, t. II, p. 548 à 670).
5. Passons maintenant aux sels acides des acides bibasiques, lesquels sont aussi des sels normaux. 11 n'existe de mesures thermiques que pour les sels de potassium, de sodium et, dans un
SqS première partie. — CHIMIE GÉNÉRALE.
seul cas, de lithium. On peut les envisager à un double point de vue, soit en cherchant la chaleur dégagée par les deux équivalents de base, successivement ajoutés à une molécule d'acide bibasique; soit en évaluant la chaleur dégagée par la combinaison d'une molécule de sel neutre avec une nouvelle molécule d'acide.
Soit d'abord la combinaison successive de 2 équivalents de base, ROH, avec une molécule d'acide, MH*.
MH*-+-ROH = MHR-f-H«0 : sel acide.
MHR 4- ROH = MR» -+- H»0 : sel neutre.
KOH. NaOn.
Acide libre -^4^,9 -^43,8
Sel acide -i-33,9 -f-26,7
PhosDhiles \ ^^'"^^ ^'^'^ " "^^^ ' ^
^^^'^^P*'*^^^ 1 Sellibre » +16,7
Acide libre -+-35,-2 -H^8,7
Sel acide -^21, 7 -^19, 5
Acide libre » -4-25 ,9
Sel acide » -m5,5
Sulfates.
OxalatesC»H«0^
Malonates C»H*0*.
Malonate i Acide libre -r-37,o
bibromé C»H*Br»0^. . Sel acide 4-32,0
Succinate8C*H«0^.
Isosuccinate C*H«0^
GlularaleC«H«0*.
Acide libre -+-26,2 -+-20. i
Sel acide h-2o,o -»-i9>7
Acide libre -1-28 , 2 »
Sel acide 4-20,9 »
1^ . * 4 r.rïT./M l Acide libre -+-24,6 »
Pyrotartrate C*H8 0*..| ^ , ., ^ *»
•' ( Sel acide 4-20,2 »
Acide libre .. 4-26,6 n
Sel acide -4-i8,o »
On voit, d'après ces nombres, que tous les sels acides observés sont formés avec un premier dégagement de chaleur, supérieur à la chaleur dégagée par l'addition du second équivalent de base. Cette circonstance joue un rôle essentiel dans les équilibres et partages qui se produisent entre les divers acides, soit en l'absence, soit en présence de l'eau {Essai de Mécanique chimique^ t. II, p. 587 et 642). L'écart entre le sel neutre et le sel acide varie d'ailleurs considérablement, depuis 4- 17*^*' environ (sulfates), jusqu'à 4-I^'»^4 (succinate de soude).
GHAP. IX. — FORMATION DES SELS. SqQ
Il résulte de ces relations que tous les sels acides observés, sans exception, sont formés avec un dégagement de chaleur supérieur à celui des sels neutres; même en les calculant pour une même proportion de base. Ce résultat contraste avec celui qui s'observe dans les dissolutions, où l'addition de l'acide au sel neutre absorbe presque toujours de la chaleur : la différence s'explique d'ailleurs par la comparaison des chaleurs de dissolution. 11 en résulte que l'addition d'une molécule acide (solide) à une molécule de sel neutre bibasique, réaction susceptible de former deux molécules de sel acide monobasique, dégage toujours de la chaleur, soit
SO*K« -+-SO*H« =aSO*KH.... -4-i5,o SO*Na» -i-SO*H» -Hi7,o
C«H«0*-hC*H»0* = 2C»HK0*. .. -MI, 5 C*Na»0* -hC»H»0^... -+-3,6
C5H«Na«0*-hCsH*0* -+-io,4
C»H«Li»0* -i-C»H*0^ ... -f- 3,4
Phosphite Na».. . -h8,8 Malonate bibromé K* . -4-9,2 Pyrotartrale K*. . -i-4,4
Succinate K* h-6 , 2 Succinate Na» -1-0,4 Glutarale K« . . . . -4-8,6
Isosuccinate K*. . 4-7,2
Ces résultats sont analogues à ceux que Ton observe pour les sels acides des acides monobasiques; le dégagement de chaleur étant seulement plus faible d'ordinaire pour les derniers :
lodate IO»K -h lO'H = I*0«KH : h-3,3
Acétate C«H»NaO«-+-2C«H*0* : -h5,5
Glycollato C«H»Na08-hC«H3NaO' : -+-2,9
On retrouve le même fait avec les quadroxalate et quadromalonate solides
C«H»0*-+-C»HKO* -h3,8 C8H*0*-+-C»H»K0* -i-4,4
De là la question de savoir si les sels acides, même réputés du type normal, ne posséderaient pas en réalité, à l'état solide, une constitution polymoléculaire ; auquel cas l'action de l'eau qui les dissout, au lieu de représenter une décomposition simple régénérant un acide et un sel neutre, sans changement du nombre de molécules
2S0*KH^S0*K«-i-S0*H%
serait, en réalité, la dissociation régulière d'un corps en ses deux
4oO PREMIÈRE PARTIE. — CHIMIE GÉNÉRALE.
composants, avec duplication du nombre de molécules
S«0»K«H*=: SO*K*-h SO*H«.
Cette constitution répondrait peut-être mieux aux phénomènes observés dans la dissolution des sels acides.
Toutefois, la différence entre ces deux manières de voir est plus apparente que réelle; car la dissociation des composés binaires présente précisément les deux mêmes types; ayant lieu tantôt sans changement du nombre de molécules, comme celle des hydracides
2HCl = H«-hClS
ce qui répondrait à la première formule de décomposition des bisulfates; Tantôt avec variation du nombre des molécules
2H*0 = 2ll'4- 0* (2 molécules changées en 3), C-H«=C«H*-hH« (i molécule changée en 2).