DES LOIS GÉNÉRALES DE LA COMPOSITION ET DE LA DÉCOMPOSITION DES CORPS

( Bergmann, Kirwan, Berthollet , Dallon , Berzélius, Cay-Lussac. )

Toutes les parties de la matière (si l'on en excepte peut-être le calorique , la lumière et l'électricité) s'attirent entre elles, et avec d'autant plus de force, qu'elles ont plus de masse et qu'elles sont plus rapprochées. Ainsi, la même cause qui fait tomber la pierre perpenculairement au centre de notre globe, attire aussi celui-ci vers le soleil, et toutes les planètes de notre système les unes vers les autres. Cette attraction universelle , démontrée par Tillustre Isaac Newton, n'est autre chose que ja pesanteur ou gravité des corps.

On pense que c'est la même force qui, répandue dans les ylus petites molécules de la matière, les fait adhérer les unes

aux autres Ainsi l'eau qui s'élève dans les tubes capillaires, ou qui s'atinche aux surfaces des corps et les mouille, le mercure qui se joint et s'anialg.jme à Tor, Ihuile qui attire l'iiuile, etc., ' sont autant de preuves de celte force, qui est toujours proportionnée au nombre des molécules attirantes, ou à leur masse et à leur proximité. La gravitation ne varie jamais en énergie dans les mêmes molécules, si toutes les circonstances qui la modifient ne varient point. Elle est une force constante et inhérente à la matière; mais d'autant plus puissante qu'elle agit à la plus petite distance, et que les masses sont plus considérables.

L'attraction est de deux espèces. Elle s'exerce , soit entre des molécules homogènes ou de même nature, soit entre des molécules de différente nature ou hétérogènes. Dans le piemier cas, elle forme des agrégés , et se nomme attraction d'a^ grégation ou de cohésion^ parce que les molécules similaires se joignent par leurs surfaces, comme celles du soufre au soufre, du sel au sel, de l'eau à l'eau ; elles prennent même une figure géométrique comme dans les cristallisations, les refroidissemens de plusieurs matières fondues. Cette attrac^ tion est toute mécanique^ et peut être rompue par la pulvérisation, la vaporisation, etc., tandis que la liquidité, la fusion, sont propres à déterminer cette sorte d'attraction, ou former des agrégés et des cristallisations.

Dans la seconde espèce d'attraction, les molécules hétérogènes se combinent et forment un corps de nature différente de celle des substances composantes. Par exemple , l'hydrogène et l'oxygène combinés, sont de l'eau; l'acide sulfurique et la chaux vive , tous deux sont d'une saveur caustique, étant unis, forment un sel qui est le gypse ou le plâtre insipide. Dans ces combinaisons , les molécules hétérogènes semblent se pénétrer entre elles; car on pulvériserait en vain le gypse pour en séparer l'acide et la chaux; ils ne peuvent l'être que par des agens chimiques, c'est-à-dire, par une troisième substance qui ait plus d'attraction pour l'un des composans du gypse. Lorsque ces combinaisons s'opèrent , la température des corps qui s'unissent change, et perd ou prend du calorique.

On nomme attraction de composition cette seconde espèce, et l'on appelle affinités électives le choix que les molécules hétérogènes font de certaines molécules hétérogènes , plutôt que d'autres. Ainsi l'acide sulfurique peut bien s'unir à des oxydes métalliques, mais il les quittera pour préférer les alcalis, et il abandonnera encore ceux-ci pour la baryte.

Ces préférences , ou élections des différentes substances de la nature entre elles, ne supposent point une analogie dans

les corps qui se préfèrent, comme le mot à' affinité pourrait le faire penser; mais elles dépendent peut-être de la figure des molécules qui se Joignent mieux avec les unes qu^avec les autres. Ainsi les anciens chimistes se représentaient les acides comme des pointes ou des épées, et les alcalis comme des corps poreux ou des fourreaux pour les recevoir. Ou bien l'on pense que la grandeur ou la densité comparative des divers molécules, les font adhérer plutôt à celles-ci qu'à celles-là ; soit qu'elles se présentent mutuellement une plus grande surface pour se joindre, pour se toucher par un plus grand nombre de points, soit qu'elles se trouvent en rapport de pesanteur et de force attractive. On peut conclure des expériences de Hisinger, Berzélius et Davy que tous les corps qui se combinent, se trouvent, l'un par rapport à l'autre, au moment de la combinaison, précisément dans les mêmes conditions électriques que les deux pôles d'une pile de Volta. M. Becquerel a vu que dans presque toutes les combinaisons chimiques il y avait changement d'état électrique des substances.

La modification de la chaleur, dans les combinaisons , paraît dépendre de leur diverse électricité, plutôt que du changement de condensation des corps. Au reste, toutes ces lois se développeront mieux dans la suite de cet ouvrage d'après les faits que nous exposerons.

Cependant s'il y a des préférences de choix par l'affinité , ces élections sont, comme toutes les amitiés du monde , sujettes à bien des altérations. D'abord une substance qui n'attirerait que faiblement, acquiert une plus grande énergie d'attraction , lorsqu'elle agit en grande masse sur une masse moindre. Par exemple l'oxyde de manganèse, au maximum d'oxygénation , cède facilement de son oxygène à des corps combustibles capables de l'enleverj dki à la simple chaleur; mais quand il est parvenu aux dernières molécules d'oxygène, il y adhère avec une extrême obstination ; toute sa masse semble se grouper autour d'elles pour les retenir. Il en est de même des dernières molécules d'eau dans l'acide sulfurique. Donc la masse peut remplacer ce qui majique à la force de Vattraction. Plus un corps est saturé de la substance qu'il attirait , moins il tient à ce surplus qui peut lui être enlevé par des corps même doués d'une attraction inférieure. Ainsi l'on voit l'acide oxalique arracher une portion de potasse au sulfate saturé de potasse, mais non pas tout. Je suppose que A préfère C k B. Mais si je veux déplacer C, j'augmenterai la quantité de B , qui , agissant alors par un plus grand nombre de particules j chassera C, jusqu'au point que J^ en partie

dépouillé, réunisse toutes ses forces pour conserver ce qui lui reste de C, qui tend également à rentrer dans ses droits. Il s'établira ainsi un équilibre entre les forces décomposantes et composantes , car à mesure que B chasse une partie de G et se substitue en sa place, sa portion libre et agissante diminue en force et en quantité. Plus on éprouve de difficulté à séparer les combinés, plus on juge que leur attraction mutuelle est puissante.

Les combinaisons chimiques se font d'autant plus aisément que les molécules des corps sont plus libres etplus atténuées, et même elles ne s'opèrent pas sans la fluidité j corpora non agunt^ nisi sint soluta. Ainsi des molécules pesantes, retenues en masse par la force de cohésion, ou trop condensées, ou trop concrétées parle froid, ou trop insolubles dans les liquides, ont moins de tendance à s'unir que d'autres molécules très-solubles et séparées, qui même auraient moins de force d'attraction.

D'autre part, des molécules trop atténuées, trop fugaces , comme celles des gaz les plus légers, des liquides subtils, laissent difficilement prise à des corps plus solides et plus denses; ainsi les substances trop élastiques, trop volatilisées par la chaleur ou qui y adhèrent trop ^ paraissent avoir moins d'affinité. D'ailleurs des molécules si raréfiées, si écartées, se tenant à un trop grand éloignement des molécules qni les attirent ou qu'elles-mêmes attirent, ont peu d'action les unes sur les autres. On en tire cette conclusion que V affinité dimi^ nue en raison directe de la distance, et peut-être selon les mêmes proportions (le carré de la distance), que dans les attractions planétaires. Il paraît que les molécules intimes des corps ne sont jamais absolument jointes et confondues, même dans les matières les plus denses; mais il y a toujours des pores ou des écartemens imperceptibles entre elles (i).

L'affinité diminue en force dans les substances à mesure qu'elles approchent de l'état de saturation; car on conçoit qu'elles ont alors moins de molécules libres et agissantes,

(1) L ascension des liqueurs dans les tuyaux capillaires a lieu dans le vide ; 1 eau pure, ou même chargée de quelques sels, s'y élève plus que l'esprit de vicfo """^^s*"f toutes les liqueurs celle qui s'élève davantage. Le mercure lesie au-dessous de son niveau. L'eau serrée entre deux glaces qui s'écartent seulement par un de ses angles y décrit une courbe particulière appelée asj/mp-

d,.^h,^.?f"'ff\^ quantité de liqueurs dans les tubes capillaires par le diamètrA éîron^^UL^v ^«"*«"^,?P liq^i^ie par la multiplication. Plïs le tuyau est élroi plus les liqueurs s'élèvent ; plus il est large et plus elles descendent Cette ascension des liqueurs est due à l'affinité. ^ ae.cenacnv

puisque celles qui sont déjà combinées n'attirent plu.^. Far ]a raison contraire, moins une substance est saturée, plus elÏ0 attire fortement. De même les affinités sont proportionnelles aux quantités nécessaires pour la saturation, comme l'observe Kirwan; car s'il faut beaucoup plus de potasse que d'a- Jnmine pour saturer une égale quantité d'un acide, c'est une preuve que son affinité pour la potasse est plus grande. Les acides ont des rapports constans de quantité dans les selsi neutres avec leurs bases alcalines ou terreuses, ou métalliques. Il paraît que leur combinaison se faisant d'atome à atome, it faut à peu près des proportions fixes de la part des deux corps composans, suivant Dalton. Selon qu'un oxyde métallique est plus ou moins oxydé, son affinité varie aussi en force pour chaque acide, car il en prend d^autant plus qu'il est plus oxydé. Ainsi les deutoxydes et les peroxydes prertnent plus d'acide pour se saturer que n'en prennent les protoxydes, toujours selon des proportions définies.

La théorie des proportions définies f ou des combinaisons** d'atomes à d'autres atomes, a été renouvelée des systèmes de Démocrite et d Epicure , par Higgins de Dublin en 1789. Dalton l'adopta en 1802 et l'étendit à toutes les compositions chimiques (i); il fut suivi par Richter, en Allemagne, par de très-célèbres chimistes de France, d'Angleterre, et par M. Berzélius en Suède , qui étudia les proportions des atomes dans la plupart des combinaisons de la chimie. Ainsi une partie d'oxygène en demande deux d'hydrogène pour se combiner à l'état d'eau. L'oxyde de carbone contient moitié moins d'oxygène que l'acide carbonique. Les oxydes métalliques prennent des quantités d'oxygène en proportions ou doubles ou triples, etc. Ainsi, 100 parties de fer prennent *^9 parties d'oxygènepourdevenir protoxyde noir, et environ 43, 5, pour devenir oxyde rouge ou peroxyde.

Les substances combinées sont moins attaquables que les substances libres. Ainsi, dans les sels neutres, il semble que l'acide et l'alcali , ou toute autre base , se servent réciproquement de point d'appui; et adhérant ensemble ils ne cherchent plus à contracter de nouvelles alliances , ils se défendent l'un et l'autre des corps décomposans; il faut une plus grande force Bpiir les dissocier.

(I) Williams Higgins, Comparative P^icw nfphlogistic and anti-phlogistic théories, 17S9. Dublin a donné le premier l'idée dé la théorie atomique, développée depuis par Dalton, dans son JVew System of chemical pliilosophy. Et aussi la théorie des proportions définies a été établie depuis par les travaux de Proust , Dalton, Berzélius , Gay-Lussac, etc.

C'est à quoi Ton parvient par des affinités doubles ou complexes, qui, présentant à l'acide une autre base, offrent pareillement à la base un autre acide , afin qu'il s'opère un double échange. En mêlant, par exemple, du sulfate de potasse avec du muriate de chaux ( tous deux dissous), il se précipite du sulfate de chaux , et le muriate de potasse reste dans la liqueur. On opère un changement semblable en mêlant une dissolution de nitrate de mercure avec de l'acétate de potasse ( pour faire l'acétate de mercure, des pilules ou dragées de Keyser), ou une dissolution de carbonate de potasse avec du muriate de chaux , pour produire le miraculum chemicum , conversion subite en matière pierreuse, de deux liquides transparens.

Cette double décomposition n'a pas lieu dans tous les mélanges de sels neutres, parce que les forces réciproques des acides et des bases ne sont pas toujours suffisantes ponr opérer un pareil changement. On a nommé quiescentes ces forces ou affinités trop faibles, et dwellentes celles qui sont capables de l'opérer. BerthoUet remarque fort bien que ces forces divellentes sont surtout dues à la cohésion , ou lorsqu'il y a précipitation , mais non pas lorsque aucune précipitation n'a lieu. Voilà pourquoi ce sont surtout les sels dans lesquels entrent la baryte, la strontiate,la chaux, les oxydes d'argent, de mercure et de plomb qui forment des précipités avec les acides sulfurique ou hydrochlorique, oxalique, tartrique, etc., qui montrent ces forces divellentes.

Enfin il est une autre affinité^ nommée prédisposante par Fourcroy, et qui se peut rapporter à celle que BerthoUet appelle résultante , parce qu'elle résulte des forces collectives de deux ou plusieurs corps unis. Par exemple le phosphore seul ne peut pas enlever l'oxygène à l'acide carbonique ; mais s'il unit ses forces à celle d'un alcali, en devenant phosphure, son attraction s'augmentant pour l'oxygène, il l'enlève au carbone. De même le soufre ne peut pas seul décomposer l'eau; il le peut par l'intermède d'un alcali. L'oxygène seul a peu d'action sur quelques métaux; aidé du soufre, il forme un acide doué d'une énergie violente.

On pourrait encore établir une autre sorte Ôl attraction , celle de fusibilité ou de solubilité. Par exemple le sulfate ou le muriate de chaux augmentent la solubilité du nitro. dans l'eau; tel sel peu soluble se dissout dans une liqueur déjà saturée d'un autre sel. L'étain, quoique mou et très-fusible, rend plus durs et moins fusibles divers alliages métalliques, comme le métal de cloches, l'airain , etc.

Tableau des substances simples dans l'ordre décroissant de leurs affinités pour l'oxigène , d'après M. Berzélius,

1 Oxiffène.

9 Chlore.

3 Soufre.

4 Phosphore.

5 Bore.

6 Cnrhone.

7 Azote.

8 Hydrogène.

î) Selesiium.

18 Arsenic.

11 Mol\l)dène.

12 Chiôme.

13 Tungstène.

14 Telture.

15 Antimoine.

IG Columbium

17 Silicium.

18 Rhodium.

19 Platine.

20 Or.

21 Palladium.

22 Mercure.

33 Argent.

24 Cuivre.

25 Nickel.

26 Cobalt.

27 Bismnlh.

28 Plomb.

29 Etain.

30 Cadmium.

31 Fer.

32 Zinc.

33 Manganèse.

34 Urane.

35 Cerium.

36 Yttrium.

37 Glucinium.

38 Aluminium.

39 Manganesium.

40 Calcium.

41 Sirontiane.

42 Baryum.

43 Lithium.

44 Sodium.

45 Potassium.

Titane.

Zircone.

Osmium.

Iridium

Le tableau qui se trouve à la page suivante , indique le rapport comparé du poids des atomes des corps simples , d'aprè« Thomson , Berzélius et John Prideaux.

Aluminium

Antimoine

Argent

Arsenic

Azote

Baryum

Bismuth

Bore

Brome ,

Cadmium ,

Calcium

Carbone. ,.....,

Cerium

Chlore ,

Chrome

Cobalt

Columbium.. . . . ,

Cuivre ,

£tain

Fer

Fluorine

Fluor ou phthore ,

Gluciniura ,

Hydrogène

Iode

Iridium

Lithium

Magnésium. . , Manganèse. « .

Mercure

Molybdène . . .

Nickel

Or

Osmium

Oxigcne

Palladium.. . .

Phosphore.. . .

Platine

Plomb

Potassium. . . .

Rhodium

Sélénium . . . ^

Silicium

Sodium

Strontium.. . .

Soufre

Tellure

Thorinium (i)

Titane

Tunstène ....

Urane

Yttrium

Zinc

Zirconium. . . .

Thomson.

Berzélius.

Prideaux.

lO

(1) Il paraît que c'est un phosphate d'Ytlria.