CHAPITRE m

Des gazy des liquides et des solides. -» Dimorphisme.

3i64* On sait que la matière pondérable se présente à nous sous trois états distincts : l'état gazeux, l'état liquide- et Tétat solide* On sait également que le même corps peut souvent offrir ces trois formes, et l'on en trouve de nombreux exemples daijs le cours de cet ouvrage.

Or, si l'on cherche à se former une idée un peu nette dés causes qui amènent un tel changement d'état dans le mên^e corps, on est toujours conduit à supposer que ses molécules, soumises à-la-fois à l'action de forces répulsives et à celtes de forces attractives, se rapprochent ou s'écartent selon' aùe lès unes ou les autres viennent à prédominer. Quand les pôr^ ou espaces vides qui séparent les molécules, ont atteint une certaine grandeur, le corps prend l'état gazeux. En les diminuant, on le ramène à l'état liquide ou solide. Les phénomènes dont il s'agit , sont donc des phénomènes moléculaires, tout comme les phénomènes chimiques proprement dits } et comme ils se passent entre des molécules de même nature, on peut espérer que les forces qui les déterminent se montreront plus simples et d'une étude plus facile que celles qui interviennent aans Faction chimique elle-même.

456 PH(LOSOPHlE CHIMIQUE.

Un examen attentif des circonstances qui accompagnent le changement d'état des corps^ quelques réflexions sur la na* ture générale des gaz, des liquides ou des solides, doivent donc précéder et éclairer Tétude de cette action*

S I. Des gaz.

3i65. Les expériences des physiciens ont appris que les gaz, quelle que soit leur nature, étant soumis à une même pression, éprouvent un même changement dans leur volume; ceux-ci se <x>ndensant ou se dilatant également , suivant que la pression augmente ou diminue. En un mot, les espaces qu'ils occupent sont en raison inverso des pressions qa ils supportent, comme l'exprime la loi de Mariotte, qui s^applique indistinctement k tous les gaz connus et dans toutes les circonstances. Que les gaz soient très comprimes ou très dilatés, peu importe, pourvu I qu^ils ne soient pas trop près du point de leur liquéfaction; la loi de Mariotte s'appliquera exactement à tous les changemcns de volume que des pre.':!iîons variées leur feront éprouver.

Il faut remarquer louterois que la loi de Mariotte n'est vraie qu'autant qu'on a piia soin dfî ramener le gaz comprimé oudi* laté à sa température initiale 5 car au moment où son volume diminue, le i^az s'ccliauïïe , lundis qu'il se refroidit, lorsque son volume augmente, circonstances qui influent passagèrement sur l'espace qu'il occupe.

En effet, quand la pression à laquelle un gaz se trouve soumis n'éprouve aucun changement, et qu'on fait varier sa température seulement, on trouve que ce gaz se dilate ou se contracte, selon qu'on l'échauffé ou qu'on le refroidit. On trouve de plus, ainsi que l'ont observé MM. Gay-Lussac et Dalton, que si on prend des gaz très variés, et que, partant de la même température, on les amène à un autre degré semblable pour tous, ils auront éprouvé exactement la même modification dans leur volume. On sait que 100 vol. d'un gaz quelconquepris à o® en produisent toujours, d'après M. Gay-Luseac , exactement 187,5 à la température de 100*» centigrades.

Oii s'est assuré ((ue le coefficient de la dilatation des gaz demeure constant dans une étendue d'environ 400® du thermomètre centigrade , ce qui revient à dire que des gaz quelconques comparés entre eux , dans les limites de température 3 ni comportent la précision indispensable dans ce genre 'expériences , ont montré des dilatations ou contractions sem* blables pour des variations égales de température.

Il ne faut pas perdre de vue que les gaz se dilatent d'une

manière uniforme par la chaleur , non-seulement sans que

Jeur nature propre paraisse «.t^^t^^x ^\3L^:?0Lxvçi\\\^\3«si«fc^ ^^^

encore sans que les pressions variées qu^ils peuvent supporter y apportent le moindre changement: que Ton dilate ou, que Ton condense tant qu on voudra un gaz quelconque, son volume pris à o° et égal à loo, n'en deviendra pas moins iSjjS en le mesurant à loo"* centigrades.

Ainsi , la loi de Mario tte est exacte pour le gaz le pluscom-

5 rimé comme pour le gaz le plus dilaté ; il en est de même e la loi de M. Gay-Lussac, Elles ne présentent quelque irrégularité qu'autant qu'on essaie de les appliquer à des gaz trop près du point de leur liquéfaction.

On peut donc, sans rien changer à l'effet résultant de l'action d une force extérieure appliquée à un gaz , modifier son volume de telle sorte que la même quantité de matière pondérable y occupe des espaces représentés par les nombres io,ioo, looo , etc.

En voyant les gaz les plus variés se dilater ou se contracter semblablement sous l'influence de cliangemens égaux dans leur température ou leur pression, on serait disposé à penser que cela dépend de ce que les molécules de tous les gaz sont placées a égales dislances , pour des pressions et des températures semblables , comme l'ont suppose quelques physiciens et quelques chimistes.

Mais en observant que , pour un môme fçaz , on peut augmenter ou diminuer son volume à volonté, ce qui suppose qu'on modifie beaucoup la dislance de ses molécules , sans que les lois de Mariolte ou de M. Gay-Lussac cessent de s'y appliquer, Targument précédent perd beaucoup de sa force , si tant est Qu'il ne faille l'abandonner complètement.

D après cela , l'on doit peut-être , jusqu'à plus ample information, se borner à dire qu'il existe dans les gaz unopro- Sriété qui tend à ramener constamment leurs molécules ans la niême situation respective , quand leur équilibre a été momentanément troublé par l'action d'une force extérieure. On sait d^ailleurs que livrées à elles-mêmes , les molécules des corps gazeux s'écarteraient indéfiniment , en vertu des forces répulsives qui leur sont inhérentes.

Mais si ces réflexions sont justes, rien n'autorise à établir jusqu'ici, en se bornant aux caractères physiques , que dans les gaz, les atomes soient placés à égale distance , les températures ou pressions étant d'ailleurs les mêmes.

3i66. Indépendamment des caractères physiques des gaz, de ^uniformité de leurs contractions ou dilatations sous Tlnfluence des mêmes forces , on avait trouvé dans l'étude de leurs propriétés chimiques des résultats importans qu'on n*a pas manqué d'invoquer à l'appui de l'hypothèse sat \«vxx c.'cyci^\iX»Jx^^3^

4B8 PUIL080PHIB asMmqm^

molëcaUirei qui consiste à y rappèter le wnim tomes k yoloines ^iiz«

Ea effifit, on sait depms lonff-liemps , par la Ubi tatioos de M. Gay-LnssaCf m» les cnsntanaisoMtoyi nés en yolumes se font dans des vappovts g^sénkiHil simples y et tels qqe

I vohnmavee t

Et il semblait tout simple d'en ocmdpn qne eei pouTaient exprimer les rapports des atomes èngigéi composé.

On sait de plus que le prodmt obtenu présente va'

qui est aussi en rapport simple arec celui des gax inrl

on opère. On aurait mÊme pu admettre , d'après ce ^i

passe dans le cas des gaz permanens, qu'en exprimsutlei]

lûmes des pas employés par des nombres entiiers les j^or

pies possibles, il en resulterait.toujonrs deux volumes obo

posé. C'est ainsi , qu'en général y pour les gaz penoancaK

se combinent :

1 Tol atec I Tol. en font s ; ez^ ne. chloAydriqttB; z ->- s — ' s; «I. protoiMe chmles 1—3 — s: ex.

Mais cette remarque est trop absolue : les ezpémnosl M. Dumas sur le soufre et le phosphore changent toutes] idées admises à ce sujet, et couduisent à des rapports autre ordre. Ceux-ci sont pourtant toujours assez ài comme on va le voir dans le tableau suivant, où nous ex] les faits avant d'en tirer Ips conséquences qu'il est permise déduire.

Les atomes des corps étant établis d'après les chaleurs spt( fiques ou d'après l'isomorphisme , on trouve que dans là| ou vapeurs des corps simples qui suivent, les volumes ïtf sentent des nombres d'atomes variables ^ ainsi ,

I vol. oxigcne en représenter;

I — hydrogène — i;

i — azote — i;

I — chlore — i;

X — hrôme — i;

I — iode — i;

I — soufre — 3;

X — phosphore — a; -