PREMIÈRE PARTIE
CHIMIE GÉNÉRALE
sont
L'hydrogène, dont le poids moléculaire est égal à . . . .
L'oxygène, environ
L'azolc
pour prendre des gaz de môme constitution moléculaire et dont on ait mesuré la chaleur spécifique. Or, si i molécule d'oxygène résultait de l'association de 16 molécules d'hydrogène, au même sens que i molécule de hioxyde d'azote résulte de l'association de I volume d'azote et de i volume d'oxygène, il faudrait qu'elle occupât un volume seize fois plus grand. Autrement la chaleur spécifique de l'oxygène ne satisferait pas aux lois des chaleurs spécifiques des corps composés.
A volumes égaux, — ce qui est plus rigoureux (au point de vue des chaleurs spécifiques), — la pression exercée par le poids moléculaire de l'oxygène devrait être seize fois aussi grande que celle de l'hydrogène. De même, la molécule d'azote devrait occuper un volume quatorze fois aussi grand, à pression égale ; ou bien exercer une pression seize fois aussi forte, à volume égal.
On voit par là que les lois des chaleurs spécifiques gazeuses, déterminées par expérience, établissent une différence profonde entre nos éléments actuels el leurs combinaisons, connues ou vraisemblables. Cette différence est indépendante de la température et de la pression, au moins au voisinage des températures et des pressions ordinaires.
9. Jusqu'ici nous avons comparé seulement les chaleurs spécifiques des corps dans l'état gazeux. Mais les mêmes caractères distinctifs peuvent être tirés de l'étude des chaleurs spécifiques des corps composés solides, comparées avec celles des éléments solides, et la discussion repose ici sur des données expérimentales bien plus nombreuses. En effet, les éléments solides ont la même chaleur spécifique, sous des poids équivalents; tandis que la chaleur spécifique d'un corps composé solide, rappoi tée à son équivalent, est la somme de celles des éléments qui le constituent; ou du moins elle possède une valeur voisine de cette somme (p. 121). Ce caractère, semblable à celui qui a été présenté par les gaz, s'applique aussi aux poids atomiques des éléments solides, comparés avec leurs chaleurs spécifiques : il ne permet pas de confondre un corps simple avec un corps composé, dont la fonction chimique serait assez analogue, pour conduire à ranger les deux corps dans une même
famille.
CHAP. III. — CARACTÈRES POSITIFS DES ÉLÉMENTS CHIMIQUES. l63
10. Soit, par exemple, une série d'éléments semblables, appartenant à une môme famille, et dont les poids atomiques soient multiples d'une môme unité, tels que les éléments thioniques :
Lo soufre, dont le poids atomique 32 est égal à 16x2
Le sélénium, dont lo poids atomique 79 est voisin de iGx5
Le tellure, dont le poids atomique 128 est égal à 16x8
Les valeurs numériques des poids atomiques de ces éléments sont absolument définies à tous les points de vue :
Au point de vue physique, par les densités gazeuzes des éléments, prises à une température suffisamment haute, vers jooo», par exemple ;
Au point de vue chimique, par l'analyse de leurs combinaisons parallèles avec un même groupe d'autres éléments, tels que l'hydrogène et les métaux.
En particulier, ils forment avec l'hydrogène :
L'acide sulfhydrique II2S
L'acide sélénhydrique IJsSe
L'acide tellurhydrique IPTe
composés dont la condensation est pareille, et qui renferment tous leur propre volume d'hydrogène.
Enfin, la chaleur spécifique des trois éléments thioniques, pris sous leurs poids atomiques et dans l'état solide, est à peu près la môme; car on a trouvé :
Pour S = 32 le nombre 5
Pour Se 79 >, (j'^^
6 , oG
Pour Te = 128 »
A première vue, il semble que l'on soit autorisé à comparer cette série d'éléments avec une série de carbures d'hydrogène diversement condensés, mais jouissant de propriétés chimiques pareilles les unes aux autres. Tels seraient les carbures éthyléniques :
Lclhylèno, dont l'équiv. ident. avec son poids moléc. (CIP)\ est égal à 1 1 x 2 = 08
Lecétylcne, „ Cm ,c „ x 10 ,40
' " ■ • • 14 X iG = 224
Les équivalents des carbures étbyléniques sont absolument
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définis, à tous les points de vue, par des résultais pareils à ceux qui caractérisent la série lliionique, savoir :
Au point de vue physique, par leur densité gazeuse;
Au point de vue chimique, par leurs combinaisons avec un même groupe d'éléments, tels que l'hydrogène, le chlore, etc.
En particulier, ils forment avec l'hydrogène les hydrures sui-
vants :
Hvdrurc d'élhylène (C\ir*)n^
Ilydrurc d'amylène (CMIio)
Hydrure de caprylène (CsH's) H"^
Hydrure de décylène (C'oJpo) IP
Hydrure d'éthalcne (C»«IP2)IP
Entre la série des éléments thioniques et la série des carbures éthyléniques, le parallélisme est évidemment fort étroit. Aussi une opinion des plus autorisées s'est-elle appuyée sur ces analogies pour rapprocher certaines séries de corps simples, telles que la précédente, avec les séries des corps composés véritables.
Mais ce rapprochement s'évanouit, lorsque l'on compare les chaleurs spécifiques. En effet, les chaleurs spécifiques du soufre, du sélénium, du tellure, prises sous l'unité de poids et dans l'état solides, sont en raison inverse de leurs poids atomiques; c'est-àdire que les chaleurs spécifiques moléculaires de ces éléments solides ont la même valeur.
Au contraire, les chaleurs spécifiques des carbures polymères qui viennent d'être cités sont sensiblement les mômes, sous l'unité de poids et dans le même état physique, d'après les déterminations que l'on en connaît dans l'état liquide. Il en résulte que les chaleurs spécifiques moléculaires des carbures éthyléniques, pris sous le même état physique, sont multiples les unes des autres : elles croissent proportionnellement à leurs poids moléculaires.
11. En résumé, entre les corps composés que nous connaissons et leurs polymères, on observe cette relation générale, que : la chaleur spécifique moléculaire d'un polymère est sensiblement multiple de celle du corps non condensé, pris sous le même état.
Au contraire, la chaleur spécifique moléculaire est sensiblement constante pour les éléments analogues, dont les poids atomiques sont multiples les uns des autres.
Il existe un contraste complet, sous ce rapport, entre les corps simples à poids atomiques multiples les uns des autres et les composés polymères.
CHAP. III. — CARACTÈRES POSITIFS DES ÉLÉMENTS CHIMIQUES. l65
1*2. Les mêmes difficultés s'opposent à l'hypothèse d'un corps simple solide, dont l'équivalent serait la somme des équivalents (le deux autres éléments.
En ell'et, les carbures de la série de l'éihylène offrent précisément cette relation numérique entre leurs équivalents. Certains d'entre eux, étant représentés par la somme de deux ou de trois carbures plus simples, sont, je le répète, des corps du môme ordre, de la même fonction chimique, aussi analogues entre eux que les véritables radicaux simples : calcium, 'baryum et strontium; ou bien encore, fer, zinc et magnésium. Les mêmes analogies chimiques existent entre les combinaisons correspondantes, formées par ces groupes de radicaux, tant simples que composés, unis au chlore, au brome, à l'oxygène, à l'eau, etc.
Mais les rapprochements cessent, dès que l'on compare les chaleurs spécifiques sous le môme état physique. En effet, les chaleurs spécifiques moléculaires des radicaux simples d'un môme groupe ont la môme valeur : cette valeur étant connue et mise en regard de leur poids moléculaire, la simplicité de leur composition en découle presque toujours nécessairement, comme je l'ai établi plus haut. Tandis que les chaleurs moléculaires des radicaux composés sont sensiblement la somme de celles de leurs composants, pris sous le môme étal. Dès lors, la grandeur relative des chaleurs spécifiques moléculaires suffit pour établir la complexité des radicaux eux- mômes.
13. Ce que je viens de dire des chaleurs spécifiques des radicaux s'étend à celles de leurs combinaisons. En effet, les combinaisons du môme ordre, formées par les radicaux simples, ont toutes à peu près la môme chaleur spécifique moléculaire, d'après les observations de Naumann et Regnault (p. i36).
Voici, par exemple, les chaleurs moléculaires de deux groupes de chlorures métalliques. Pour les chlorures des métaux alcalins proprement dits, dans l'état solide, tels (pie :
KCl, la chaleur moléculaire est 12,9
NaCl ,, ,.,.^5
LiCl » ,, ,
valeurs fort voisines les unes des autres; les poids moléculaires varient d'ailleurs de 7^,6 à 4^, i, c'est-à-dire du simple au double. Pour le groupe des alcalis terreux, les valeurs sont également voi-
sines entre elles, mais distinctes des précédentes. Ainsi pour :
BaCl- la chaleur moléculaire est 9,3x2—18,6,
SrC12 » X 2 = 19,0,
Cad- » 9,2x2 = 18,4,
MgCP » 9/4x2 = 18,8.
Les poids moléculaires varient ici de à 208, c'est-à-dire encore du simple au double.
Au contraire, les combinaisons du même ordre, formées par une série de radicaux composés, analogues entre eux, offrent des chaleurs spécifiques moléculaires qui tendent à s'accroître proportionnellement avec les poids moléculaires.
Citons les chaleurs spécifiques moléculaires de diverses combinaisons du même ordre, dérivées des carbures éthyléniques : ces chaleurs spécifiques étant rapportées à un même état physique, l'état liquide, et prises entre des limites de température aussi voisines que possible.
Soient les alcools C''H-"+ H^O ; on a trouvé pour
L'alcool mélhylique CH^ + H2 0
,) éthylique C^H^-i-H^O
.) amylique GsRio-i-H^O
De même pour les acides C'^H^"-!- 0% on a trouvé pour
L'acide formique TH^ + 0^
» acétique C^H^-f-O^
., bulyrique C^H» + 0^
» valérique C^Hio + O^
Différence
la chaleur moléculaire 18,0, „ ,
la chaleur moléculaire 21,7, ^
Tous ces nombres croissent avec les poids moléculaires, et à peu près proportionnellement à leur augmentation ; ce qui est précisément le contraire des relations que l'on aurait pu concevoir entre les combinaisons organiques dérivées des radicaux composés du même ordre; d'après la presque identité des chaleurs spécifiques moléculaires des combinaisons minérales analogues, c'est-à-dire formées par les radicaux simples d'une même famille.
ik. En résumé, l'étude des chaleurs spécifiques, telle que les travaux les plus récents l'ont mise en lumière, conduit à établir
