CHAPITRE VI. • aOI
posés d'éléments semblables, non soumis à cette loi, sont indécomposables.
Les substances qui paraissent déroger le plus à cette loi sont les acides sulfurique, phosphorique, arsénique, nitrique. Quand l'acide sulfurique, par exemple, est soumis à l'action d'une puissante batterie et que l'on obtient de l'oxigène au pôle positif et de l'hydrogène pur et du soufre au pôle, négatif, on ne peut douter que l'eau n'ait été décomposée et non l'acide, ou du moins très-peu, en raison de la décomposition de l'eau; car lorsqu'on opère avec l'acide sulfurique anhydre et fondu y cet acide. n'est ni conducteur, ni décomposé. L'acide sulfurique n'est donc pas décomposable ou électrolysable par lui-même. Les acides phosphorique, arsénique et nitrique paraissent être dans le même cas.
Le chlorure de soufre et plusieurs autres composés , et qui consistent en de simples proportionnelles de leurs éléments, ne sont à la vérité ni conducteurs, ni décomposés ; mais ces corps ne doivent pas être regardés comme des exceptions, attendu que la règle établie par M. Faraday ne dit pas que tous les composés d'une seule proportionnelle d'éléments soient décomposables, mais bien que ceux qui sont ainsi constitués sont décomposables.
Quant aux autres exceptions, on peut les faire disparaître en les examinant de près; par exemple, le périodure de mercure est isolant à l'état solide et conducteur à l'état fluide ; mais comme il n'est pas décomposé, œ composé n'est donc pas une exception. ^
Il est peut-être aussi le seul qui soit une exception à ce principe que tous les corps soumis à la loi de conduction des liquides sont décomposables; encore pourrait-il se faire qu'une partie du proto-iodure de mercure restât dissoute dans le périodure et que ce fût à sa décomposition lente que fût dû le faible pouvoir conducteur.
En résumé, il paraît probable que tous les composés binaires qui subissent la décomposition électro-chimique à l'état fluide seulement, consistent en de simples pro«
20a APPAR. PROP. A MESUR. l'ÉLECT. VOLT.
portionnelles de leurs principes élémentaires; en ce qui concerne les sels et les combinaisons des corps composés, la même simplicité de rapport ne paraît pas exister comme nous l'avons annoncé; car du biboratë de soude ayant été fondu et soumis à l'expérience, il a conduit l'électricité et a été 'décomposé. Le même effet a encore eu lieu, même lorsque le sel renfermait trois proportionnelles d'acide borique.
§ IV. Des appareils propres à mesurer V électricité
voîtaïque,
468. On mesure l'électricité qui passe dans une dissolution, au moyen de l'action chimique produite. L'appareil dont M. Faraday (i) a fait usage , et auquel il a donné le nom d'électromètre de Vol ta, est place sur la route du courant, et peut servir dans chaque expérience, à volonté, d'étalon comparatif ou de mesureur absolu de l'électricité. Sa construction repose sur ce principe, que l'action chimique décomposante d'un courant est constante pour une quantité constante d'électricité, malgré les variations qui peuvent avoir lieu dans son intensité, dans la dimension des fils ou plaques employés, et la nature des corps conducteurs ou non conducteurs au travers desquels elle passe.
L'eau acidulée par l'acide sulfurique étant facilement décomposable, est le liquide le plus convenable jpour servir d'indicateur. On doit éviter avec soin la recom-. binaison des gaz dégagés, laquelle s'effectue, comme nous l'avons dit précédemment, sous l'influence de la lame positive. La forme des appareils décomposants varie selon le genre d'expériences que l'on a en vue. Le premier consiste en tubes droits, gradués, contenant chacun une plaque et un fil de platine soudés avec de Tor, et fixés pat» la fusion à l'extrémité fermée du tube (fig. 94 et 95). Ces tubes ont une longueur d'environ
(i) Transact, philos. , x834, p. 35.
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8 pouces et un diamètre de q, 7 de pouce. Les plaques de platine sont aussi larges que possible et placées trèsprès de l'orifice du tube. Quand il faut dégager les éléments sur une surface très-petite , l'extrémité métalliqUe« au lieu d'être une plaque, est un fil roulé en forme d'anneau ( iig. gS ). Les tubes sont remplis d^une solution d'acide ^ulfurique et renversés dans un vase, contenant le même liquide; la fig. 96 indique encore une autre forme d'appareil. Celui de la fig. 97 contient deux plaques ou fils décomposants dans le même tube, afin <}ue la transmission de l'électricité et la décomposition s'effectuent plus rapidement que dans les tubes séparés. Cet appareil est plus convenable que les autres, pour mesurer la quantité d'électricité voltaïque ^ transmise dans les cas ordinaires. Le flacon auquel est ajusté le tube est rempli à moitié ou aux deux tiers d'une solution d'acide sulfurique. Les .gaz, en se portant dans la partie supérieure du tube, ne sont pas soumis au pouvoir de recombinaison du platine , et peuvent être mesurés facilement sans avoir éprouvé de perte. La fig. 98 représente encore un autre appareil dont M. Faraday se sei^t^ toutes les fois que les expériences exigent plusieur», jours de durée, et lorsqu'il s'agit de rassembler de grandes quantités de gaz.
469. Vpyons d'abord quelle est l'influence de la dimension des plaques ou parties immergées des fils sur la décomposition de l'eau. M. Faraday a employé successivement les instruments décrits .précédemment. Un d'eux avait des ploques de o, 7 pouce de largeur et de 4 pouces environ de longueur; un autre, des plaques de 0, 5 de pouce de largeur et de o, 8 de longueur; un autre cofia, de o, ou de pouce en diamètre et de 3 pouces en longueur; il prit ensuite 4 fils semblables, longs seulement d'un demi-pouce. Tous ces appareils ayant été remplis de la même solution d'acide sulfurique, furent placés à la «uite les uns des autres, afin que tout le système fût traversé en même temps par le courant électrique. La première chose qui le frappa, fut de voir que
ao4 APPAR. PROPRES A MESURER L ELEGT. VOL.
la quantité de gaz dégagée était à peu près la même dans chaque appareil ; en examinant ensuite avec plus d^attention , il reconnut que la plus grande quantité de gaz était dégagée sur la plus petite surface des fils; en effet , un instrument avec deux fils a donné ^4, 3 volumes de gaz mêlés; un autre avec des plaques ^3, ^5 volumes, tandis que la somme de l'hydrogène et de l'oxigène dé- , gagée dans deux tubes séparés montait à 73, 65. Ces différences sont, à la vérité, très-légères; mais nous devons cependant les mentionner ici.
Nous pensons que l'on pouvait prévoir a priori que les divers appareils, faisant partie d'un même circuit et étant soumis à l'action du même courant, devaient donner à, peu près le même résultat électro-chimique. En effet, quand l'électricité traverse un système de corps conducteurs, solides ou liquides, et qui n'ont pas tous, par conséquent, le même pouvoir conducteur, chaque partie du circuit ne peut recevoir que la quantité d'électricité qui passe dans celle dont le pouvoir est le moins grand, de sorte que, si ce pouvoir est nul , le courant est arrêté. Cela posé, il ne passe donc , dans le même temps, dans une plaque et dans un fil, que la même quantité d'électricité. 11 n'est pas étçnnant, d'après cela, que la. quantité de gaz dégagée sur les plaques ou les fils, soit sensiblement la même quand ils font partie du même circuit, si, comme nous l'avons admis, elle est proportionnelle à la quantité d'électricité qui passe. Maisilne doit plus en être de même,* comme l'expérience du reste le prouve, quand les unes et les autres agissent séparément. Nous ferons observer aussi que l'électricité se trouvant plus concentrée dans le fil que dans la plaque, puisqu'elle occupe un moins grand volun^q, il ne serait pas étonnant qu'elle agît avec un petit peu plus de force. Lorsqu'on opère avec des tubes qui ne renferment qu'une seule plaque, on remarque qu'il y a une plus grande quantité d'hydrogène dégagée du côté négatif qu'il n'y a proportionnellement d'oxigène du côté posi- . tif , et qu'en général il y en a aussi plus, proportionnel-
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lement, que dans uu tube à doubles plaques. M. Faraday a attribué ces difTérences à la solubilité des gaz dégagés particulièrement du côté positif.
Remarquons que les bulles de gaz qui se dégagent autour des lames positives et négatives qui ont des surfaces égales, ont toujours un caractère différent; celles de la plaque positive sont extrêipement petites et séparées, à l'instant où elles se montrent sur chaque partie de la surface du métal. Leur nombre et leur petitesse est telle, que dans le liquide elles ont une apparence grisâtre, et restent plus long-temps mélangées avec lui. Les bulles qui se montreilt h la surface négative, quoique renfermant deux fois le volume du gaz qui se dégage sur la lame positive, sont moins nombreuses; elles ne s'élèvent pas de toute la surface, mais bien de certains points. Quoique plus larges, elles paraissent s'attacher au métal, et s'en séparent difficilement; après quoi elles s'élèvent immédiatement au haut du liquide. Si donc l'oxigène et l'hydrogèue possèdent la même solubilité dans l'eau, l'oxigène se trouverait dans des conditions plus favorables pour se dissoudre; si Ton ajoute encore à cette considération, que l'oxigène jouit de la propriété de former une combinaison avec l'eau, on ne doit pas être surpris que ce composé se produise en moindre quantité sur la^ lame positive. Voilà comment on peut concevoir une plus grande quantité de gaz apparente, dégagée du côté négatif. Revenons à la plus grande quantité de gaz dégagée sur les fils et sur les plaques. On peut encore attribuer cet effet à ce que d'égales quantités ayant été produites dans des temps égaux, les bulles de gaz dégagées sur les fils ont été formées plus promptement, relativement à chaque partie de la surface, et doivent avoir été en même temps plus larges. Elles ont donc été en contact avec le fluide, par l'intermédiaire d'une surface plus petite, et 'pendant un temps plus court qu'avec les plaques. Il en est résulté alors moins de dissolution et un plus grand amas de gaz.