LA REGLE DES PHASES
87. Aombre des composants Indépendants d'un système chimique d'espèce donnée. — Après avoir discuté les principes de thermodynamique qui sont à la base de la mécanique chimique moderne, nous arrivons à la seconde partie de notre tâche : Fexposé des conséquences que Ton peut déduire de ces principes. C'est naturellement au moyen des secours de l'algèbre que se fait ce passage des principes aux conséquences ; mais, laissant de côté, en cet écrit, les développements mathématiques que le lecteur pourra, s'il le désire, trouver ailleurs, nous donnerons seulement les résultats et nous les comparerons aux enseignements de l'expérience.
Quand on a réduit la mise en équations d'un problème à n'être plus qu'une question d'algèbre, le premier point que Ion ait à examiner est le suivant : Combien de grandeurs distinctes trouve-t-on dans les équations du problème ? Et Texamen de ce point est immé diatement suivi de l'examen de cet autre point : Entre ces grandeurs distinctes, combien l'algèbre fournit-elle de relations indépendantes} En faisant, pour les problèmes de mécanique chimique, cette double énumération, M. J. Willard Gibbs est parvenu à des propositions dont l'ensemble constitue la règle des phases.
Deux nombres caractérisent un système chimique : le nombre des composants indépendants qui le forment et le nombre des phases en lesquelles il est partagé.
Un âystème chimique est toujours composé d'un certain nombre
118 LÀ REGLE DBS PHÀSB8
de corps simples ; mais le plus souvent, par suite des conditions imposées au système que l*on étudie, conditions qui donnent, en quelque sorte, la définition de ce système, qui en fixent V espèce y les masses de ces divers éléments ne peuvent pas être prises arbitrairement ; il existe entre elles certaines relations. Ainsi» un système qui contient du carbonate de calcium, de la chaux et du gaz carbonique est formé de calcium, de carbone et d'oxygène ; mais les masses de ces trois corps simples ne peuvent être prises arbitrairement ; en disant que ces corps simples étaient groupés dans le système de manière à former exclusivement du carbonate calcique, de la chaux et de Tanhydride carbonique, j'ai imposée ces trois masses une certaine condition ; je puis choisir arbitrairement deux de ces masses^ la masse du calcium et la masse du carbone par exemple ; mais la troisième masse, celle de Foxygène, est alors déterminée sans ambiguïté.
On peut toujours grouper les corps simples qui forment un système d*une espèce donnée en un certain nombre de composés ou de restes de composés, de telle sorte que la masse de chacun de ces groupements puisse être choisie d'une manière arbitraire, sans contredire à la définition même de l'espèce des systèmes que l'on étudie ; ainsi, en disant que des systèmes seront formés de carbonate calcique^ de chaux, d'anhydride carbonique, j'en définis Y espèce ; en prenant defe masses arbitraires de calcium, de carbone et d'oxygène, je ne pourrai pas, en général, en composer un système de l'espèce étudiée; mais, en prenant des masses arbitraires de chaux et d'anhydride carbonique, je pourrai toujours en composer un tel système; la chaux et l'anhydride carbonique sont, pour les systèmes de l'espèce considérée, des composants indépendants.
Dans bien des cas, il est possible de choisir de plusieurs manières différentes les composants indépendants des systèmes d'une espèce donnée ; voici, par exemple, des systèmes formés de cristaux hydratés d'acétate de sodium et d'une solution aqueuse d'acétate de sodium ; on peut prendre pour composants indépendants des systèmes de cette espèce l'eau et l'acétate de sodium hydraté ; on peut prendre aussi, pour composants indépendants, l'eau et l'acétate de sodium anhydre.
