QUANTITÉS

PRODUITES PAR LA COMBUIAISOIf DES DEUX GAZ.

200 de gaz hydrogène. .

300 Id

100 d'ox vcène

.... de l*eau.

100 d'azote

.... 200 de BAT ammoniAA.

100 îd

100 de chlore

.... 200 dfl ffAZ hvdrochlAriimii.

100 de gaz azote.......

100 id

60 de gaz oxygène — 100 id.« « . .. .

.... 100 de protoxyde d*azote.

.... 200 de dentoTvdp

100 id

160 id .h...

.... de i*acide hvDODilreiiz.

100 id

200 id

... de Tacide nitreax.

l()0 id

260 id

«... de Tacide nitrione.

Ces résultats prouvent que les éléments des corps gazeux se combinent entre eux dans des proportions fixes et multiples relativement à leur volume, de même que Dalton l'avait avancé relativement au poids : on en tira alors la conséquence que les lois des combinaiMU gazéiformes sont les mêmes que celles qui président aux combinaisons des substances solides ou liquides. En comparant ensemble la

théorie atomique et la théorie des volumes, on en déduisit que, dans les gai, les atomes sont placés à égale distance, et qu'il y en a le même nomhre à volume égal, à même température et à même pression; M. Dumas reconnut cependant que les vapeurs faisaient excep tlon ; 1^ dans la vapeur de phosphore , où le nomhre d'atomes est double de celui du même volume de gaz permanent; 2^ dans celle du soufre, il est triple; 3** dans celle du mercure, ce nombre est moitié. Enfin , dans les vapeurs des corps simples , le rapport entre le volume et le nombre des atomes paraît être des multiples ou sousmultiples du nombre d'atomes contenus dans un égal volume d*un gaz permanent. Mais avant d'exposer les rapports qui existent entre la théorie des atomes et celle des volumes, nous avons besoin de données fondamentales sans lesquelles nous ne pourrions en tirer des eonséquences en harmonie avec Tétat actuel de la science.

Passons d*abord en revue quelques-unes des lois en vertu desquelles les atomes se combinent dans la nature inorganique. Un atomed*un élément se combine, avons-nous dit, avec un, deux, trois,etc., atomes d'un autre élément; mais on ignore jusqu où peut aller le nombre de ces derniers; on a avancé qu'il ne pouvait pas dépasser douze, en raison delà forme présumée spbérique des atomes, et parce qu'une q^ère ne pouvait être mise en contact avec plus de douze sphères de même grandeur, de manière à l'entourer entièrement. Si l'on démontrait que la forme des atomes fut sphérique , cette conjecture pourrait se changer en vérité ; au surplus , on ne connaît pas de À)mbinaisons inorganiques qui dépassent ce rapport. iViais si un atome d'un élément se combine avec un , deux, trois, etc., atomes d'un autre élément, deux atomes du premier peuvent-ils se combiner avec deux, quatre, six atomes du second? nous l'ignorons. L'exemple suivant montre notre incertitude à cet égard : l'eau est composée de deux atomes d'hydrogèoe et d'un atome d'oxygène; si elle se combine avec un autre atome d'oxygène, elle forme de l'eau oxygénée; en résulte- t-il alors deux atomes de peroxyde, composés chacun d'un atome d'oxygène et dHin atome d'hydrogène , ou bien un seul atome composé de deux ataMues de chaque élément? L'incertitude est la même à l'égard de la composition de l'ammoniaque formée d'un atome d'azote et de trois atomes d'hydrogène condensés en deux volumes. Jusqu'ici , les faits manquent pour décider l'alternative. Les combinaisons des atomes composés suivent les mêmes lois; mais elles ne s'effectuent pas dans un aussi grand nombre de proportions , attendu que les affinités diminuent à mesure que les atomes deviennent plus composés ; ^eit ainsi que les atomes du troisième ordre n'ont qu'une affinité

â46 TBAITÉ DE PHYSIQUE.

très-faible qui lie se raanif^te qae dans les aetions très-lentes. Oïl est également dans l'ignorance sur les nombres de combidalsofts qui peavent s'effectuer entre les atomes composés et les atomes simples.

Les combinaisons des atomes composés sont soumises néanmoins à certaines conditions qui restreignent leur nombre.

Dans les sulfates neutres, par exemple , la quantité d'oxygène de l*oxyde est à celle de Tacide : : 1 : 3 ; ce rapport est nne conséqnencje de la composition atomique des sulfates, dans lesquels la base est composée d'un atome de métal et d'un atome d'oxygène, l'acide, d'un atome de soufre et de trois d'oxygène.

Dans les sulfites, la quantité d'oxygène de l'oxyde est àcelle de Pacide : : 1 : 2.

Dans les hyposulfltes , ce rapport est : : 1 : 5.

Dans les séléniates : : 1 : 8

— sélénites : : 1:2

— nitrates : : 1:5

— hyponitrites : : 1 : 2

— phosphates neutres : : 2 : 5

— phosphites : : 2:3

Dans les arséniates et les arsénites, dont la composition est la même que celle des phosphates neutres et des phosphites, les rapports entre les quantités d'oxygène sont les mêmes.

Dans lés borates, ces quantités sont : : 1:3

— carbonates : : 1:3

— perchlorates : : 1:7

Ces rapports, nous le répétons, sont une conséquence de la composition atomique de tous ces sels.

Le rapport 3 : 2 âe présente quand les acides , à un degré inférieur d'acidification , composés de deux atomes de radical et de trois atomes d'oxygène, s'unissent aux bases.

Le rapport 3 : 4 dans la combinaison d'un acide, à un degré inférieur d'acidification avec un excès de base, comme le nitrîte quadriplombique ; enfin , les rapports plus composés se trouvent dans les sels neutres et les sels basiques provenant de combinaisons de bases avec des acides qui contiennent deux atomes de radical et cinq atomes d'oxygène.

Dans les combinaisons des atomes composés du second ordre, on trouve des rapports semblables ; c'est-à-dire , que l'acide, dans un des sels , est un multiple par un nombre entier de l'acide dans l'autre, comme l'alun et le feldspath en sont des exemples ; le nombre

C01fSTlTUTlÔ^r MOLéCCLAlRE. 247

des atomes d'otygène Ae Talumine est le triple de ceini des atomes de la potaâse, de même que la quantité dVide sulfurique et d'acide diteique ecmbinés avec Talumiiie est le triple de celle qui est combinée avec la potasse ; pareillement, quand la base est commune dans leg atomes composés du deuxième ordre, le nombre des atomes d'oxygène de l'une des bases est un multiple par un nombre entier dn nombre des atomes d'oxygène de l'autre base , comme nous en avdns la preuve dans la datholithe, qui est une combinaison de borate et de siHeate de chaux ; dans le carbonate de enivre, où la base est partagée entre l'acide carbonique et Teau.

Telles sont les lois générales observées jusqu'ici , et d'après lesquelles s'effectuent les combinaisons des atomes tant simples que composés dans les corps inorganisés. Nous n'avons plus maintenant qd'A indiquer la méthode à l'aide de laquelle on détermine le nombre et le poids relatifs des atomes qui entrent dans une combinaison.

Cette méthode étant exposée avec de grands développements dans lor traités de chimie , nous devons nous borner à l'indiquer d'une manière générale : une fois que Ton a trouvé le nombre d'atomes simples qui se trouvent dans une combinaison , le poids n'offre plus de difflcnttés pour être obtenu; mais il n*est pas toujours facile de déterminer ce nombre, car on a souvent h choisir entre plusieurs, et Ion n'a pour décider que des considérations chimiques qui peuvent laisser dans l'incertitude surtout le physicien.

Les corps dont on veut déterminer le poids atomique peuvent être gazeux ou solides; dans le premier cas, on part de ce principe que deux volumes égaux de gaz , à la même pression et à la même tempÂ^ture, renferment le même nombre d'atomes; le rapport de leur dénfslté sera celui de leur poids atomique. Or, la densité de l'oxygène étant lyl026, celle de l'hydrogène 0,0687, si l'on représente le poids atomique du premier gaz par loo, celui de l'hydrogène sera 6,23 ; par ee moyen ^ on peut déterminer le poids atomique du chlore , de Tazote et de quelques autres corps naturellement gazeux ; mais comme le nombre en est assez restreint, si l'on veut étendre cette méthode aux corps qui forment des combinaisons gazeuses , il faut avoir recours à la loi des volumes de M. Gay-Lussac précédemment énoncée. C'est ainsi que Ton a pu déterminer le poids atomique du soufre , du phosj^re , de l'arsenic et du carbone. Prenons le soufre : pour avoir la densité de sa vapeur, il faut supposer que l'acide sulfurique se com- |iwe d'un volume d'hydrogène et d'un demi-volume de vapeur de fltafre'; on est guidé dans cette supposition par la composition de la ttq^eur d'eaù , et par l'analogie qui existe entre ce corps et l'oxygène

248 TBÂITB DB PHY8IQUB.

qui se comportent de la même manière dans leurs combinaisons. On voit par là une preuve de l'incertitude où Ton est, quand on cherche à déterminer la composition atomique de quelques corps; il fiiut i^jouter cependant que l'on a quelquefois les moyens de s'assurer si la détermination du poids atomique est exacte ou non ; on s^appnie entre autres sur la loi de Petit et Dulong, sur la chaleur spécifique des corps simples, savoir que le produit du poids de chaque atome , par la capacité calorifique corres[)ondante , est une quantité constante ; dès lors, connaissant la chaleur spécifique d'un corps ^ il est facile d'obtenir le poids atomique ; mais cette belle loi , quoique existant réellement y ne se vérifie qu'entre certaines limites , comme l'a fieiit voir M. Regnault, de sorte qu'il faut se mettre en garde contre les inductions qu'on en tire.

Si les corps sont solides , on opère comme il suit : supposons que la combinaison de deux corps résulte de l'union d*un atome de l'un avec un atome de l'autre, il est évident que le rapport des poids atomiques sera le même que celui du poids de chaque corps. En prenant un des poids pour unité, l'autre exprimera le poids d'un atome en fonction de celui de l'autre. Appliquons cette règle au protoxyde de plomb : 100 parties de plomb se combinent avec 7,725 parties d'oxygène; en représentant par 100 le poids atomique de l'oxygène, on aura 1294,478 pour celui du plomb. L'oxyde de cuivre est composé d'un atome de cuivre et d'un atome d'oxygène ; or, comme en réduisant 7s*^-,68075 d'oxyde par le gaz hy(}rogène , il en résulte une perte de poids égale à 1,55 gr. d'oxygène enlevé, il s'ensuit qu'un atome de cuivre pèse 395,695. Toutes les combinaisons ne se prêtent pas aussi facilement à de semblables calculs , car il y a souvent de l'incertitude sur leur véritable composition atomique, qu'on ne peut lever qu'en s'appuyant sur des considérations chimiques qui ne sont pas de notre ressort. Passons à un exemple d'un autre genre.

D'après la théorie des volumes, l'eau est formée de deux volumes d'hydrogène et d'un volume d'oxygène, et par suite de deux atomes d'hydrogène et un atome d'oxygène; M. Berzelius ayant trouvé que le poids de l'oxygène était égal à 88,904 et celui de l'hydrogène à 11, 096 pour 100 d'eau, on en conclut que le rapport du poids de l'hy. drogène est à celui de l'oxygène comme 1 : 8,012 ; mais M. Dumas, dans un travail récent sur l'analyse de l'eau, a montré que l'hypothèse de M. Prout était exacte, et que, sauf les erreurs d'expériences, ce rapport était celui de l à 8 , et qu'on devait le prendre pour celui des poids atomiques. Or, l'analyse, comnie on vient de le voir, ayant donné en poids, 88,904 d'oxygène, et 11,096 d'hydrogène, si donc

CONSTITUÏIOK UOLBCULÀIKl. 340

on rq^réseate par 8S,do4 le poids de l'atome d'oxygène, celui de l'atome d'hj'drogènc sera égal à 1 1,006, ou 5,548, ou bien en représentaot le premier par 1 00 , le secood aura pour vatear 6,24. Il est facile, en comparaot ensemble diverses combiDaisons dans lesquelles se trou- ' vent les mêmes corps de former une table atomique de tous les corps. Ce travail étant du domaine de la chimie , nous nous contenterons de donner seulement dans les tableaux suiveuts les poids atomiques des corps simples dont nous aurons quelquefois besoin dans le cours de cet ouvrage.

Poids atomiques des corps simples, iTaprès M. Berzelius.

CBLUI DE

Oxygèr» ■ ■ - Hydrogène .

azote

Soufré

Phosphore .

dilore

Brome

Iode

Fluor

Carbone . ■ ■

Bore

Silicium — Sélénium. ■ ■ Arsenic..-- ChrAme — Molybdène .

Tungstène..

Antiflooine..

Tellure — Tantale .■••

Titane

Or

Osmium . - .

Iridium. ■■■

Platine

Palladium . .

Rhodium. . .

un lO

d-hjdro.

d'oijg.

— lOO

88,al

3ôl,82