ÉQUIVALENTS EN VOLUME
donner des composés comparables entre eux, par suite ils s'équivalent encore vis-à-vis 1 gr. d*hydrogène.
On appelle équivalents des métalloïdes les poids de ces corps capables de s*unir-à 1 gramme d'hydrogène en formant des composés comparables, et par suite de se combiner avec les poids équivalents des métaux pour constituer des combinaisons analogues entre elles.
Dans le tableau des pages 32 et 35, la troisième colonne contient les équivalents des corps simples.
i9S. Équivalents des corps compcMnés. — U équivalent d!un corps composé est la somme des équivalents des corps simples qui entrent dans sa constitution.
Ainsi Tacide chlorhydrique contient 1 équivalent, ou 1 gramme d'hydrogène et 1 équivalent ou 35«',5 de chlore; son équivalent sera 36,5=35,5+1.
De même le sulfure de carbone contient 1 équivalent ou 6 grammes de carbone et 2 équii&alents ou 32 grammes de soufre; son équivalent sera 38 = 32 + 6; etc.
IL — DES É«UI¥iiLENT9 EN TOLIIME.
ms. Équivalents en volnnie des corps simples. — La première loi de Gay-Lussac (tm) nous dit que les volumes des gaz ou des vapeurs simples qui se combinent ^ sont entre eux dans un rapport simple. Comme, d'autre part, les corps s'unissent entre eux dans des rapports invariables [lois des proportions définies et des proportions multiples) qui sont ceux de leurs équivalents, il en résulte que si l'on amène à l'état de gaz ou de vapeurs, dans des conditions identiques de température et de pression, des poids des diverses substances égaux à leurs équivalents, les volumes occupés par ces poids de gaz ou de vapeurs seront entre eux dans des rapports simples ; autrement dit, ces volumes seront les multiples de l'un d'entre eux par des nombres simples. On trouve en effet que :
1 gr. d'hydrogène
occupe
11 litres, 1 décilitre.
35«',5 de chlore
occupent
14 gr. d'azote
8 gr. d'oxygène
5 — 55 centilitres.
16 gr. de soufre
31 gr. de phosphore
Etc
En prenant comme unité le plus petit de ces nombres, on voit que les volumes occupés par les équivalents en poids des corps simples ramenés à l'état gazeux dans des circonstances identiques de pression et de température, seront représentés par les nombres 1 et 2. Ces nombres portent les noms de volumes d*équivalents ou équivalents en volume des corps simples.
§•4. Éqnival^iiUi en Yolmne des eorps e^tnpwtém. — La
2* loi de Gay-Lussac nous conduit à des résultats analogues pour les corps composés ; on trouve en effet que :
i gr. d'hydrogène occupe il litres,! décilitre.
9 gr. de yapeur d'eau occupent 11 — 1 —
32 gr. d'acide sulfureux — 11 — 1 —
se»', 5 d'acide chlorhydrique — 22 — 2 —
17 gr. d'ammoniaque — 22 — 2 —
55»*, 5 de chlorhydrate d'anunoniaque — 44 — 4 —
Etc
en conservant Tunité adoptée pour les corps simples, on voit que les volumes occupés par les équivalents en poids des corps précédents seront représentés par les nombres 2, 4 ou 8 ; ce sont là les volumes d^ équivalents ou équivalents en volume des corps composés.
i9S. Calenl des densités des vapears «mi des yas. — La considération des équivalents en volume conduit à une conséquence très importante relative à la densité des g^az et des vapeurs.
Considérons, en effet, 1 gramme d'hydrogène, nous savons qu'il occupe 2 volumes (en gardant toujours la même unité), et si ^ est la densité de ce gaz, nous aurons par définition :
= 5, oul = ^2.5.1,3.
Prenons maintenant le poids P, de 2 volumes d'un autre gaz ou vapeur, simple ou composé, dont la densité est D; on aura encore par définition :
s-^-rs =D,ouP = 2.D.l,3
et en divisant membre à membre :
£=H, ou D=P5.
Le deuxième corps considéré étant absolument quelconque, nous en concluons que la relation
D = Pa
est générale, et que la densité de vapeur d'un corps quelconque est égale à celle de l'hydrogène, multipliée par le poids P de 2 volumes de ce corps.
Or l'équivalent en volume des corps, simples ou composés, étant représenté par un des nombres 1, 2, 4 ou 8, il en résulte que le poids V de 2 volumes sera, dans le premier cas, le double de l'équivalent en poids ; dans le deuxième, égal à cet équivalent ; dans le troisième la moitié, et dans le dernier, le 'quart de cet équivalent en poids.
Si l'on désigne par E l'équivalent en poids, on aura donc P = 2E.
ÉQUIYALENTS EN VOLUME. 79
ou P = E, ou P = s, ou P=T, suivant que E représente d, 2, 4 ou 8
Tolumes de vapeur.
On voit qu'il devient inutile de fixer dans la mémoire la densité des gaz et des vapeurs : connaissant la densité 5 = 0,0692 de Fhydrogène, on pourra toujours, avec la formule D = P <^, calculer la densité de vapeur dû corps considéré, pourvu que Ton connaisse ses équivalents en volume et en poids.
ms hiê, — Appliquons par exemple ce qui vient d*être dit au csicvH de la densité de vapeur des corps simples précédemment étudiés :
L'équivalent en poids de Toxygène est S, son équivalent en volume 1; donc le poids de 2 volumes est P=:16, et on a:
L'équivalent en poids du soufre est 16, son équivalent en volume t ; donc le poids de 2 volumes est P = 32, et on a :
L'équivalent en poids de Fazote est 14, son équivalent en volume 2, donc le poids de 2 volumes est P = 14, et on a :
Dr=: 14x0,0692=0,966.
L'équivalent en poids du phosphore est 31, son équivalent en volume 1 ; donc le poids de 2 volumes est P= 62, et on a :
L'équivalent en poids du chlore est 35,5, son équivalent en vojume 2, donc le poids de 2 volumes est P = 35,5, et on a :
Les densités aiiîsi calculées, sont des densités théoriques, car notre calcul suppose que tous les gaz et toutes les vapeurs suivent la même loi de dilatation que l'air, ce qui n'est pas ; elles ne sont donc pas rigoureusement égales aux densités mesurées, mais elles s'en écartent fort peu. Les densités calculées sont toujours plus petites que les den^ sites mesurées, et la différence très faible, n'est sensible que pour les corps qui s'écartent très notablement de la loi de Mariotte.
190. — Il ressort immédiatement de ce qui précède que les substances qui ont même équivalent en poids, ont des densités gazeuses égales entre elles, ou dans des rapports très simples. Elles sont égales si les équivalents en volume sont les mêmes ; quand ils diffèrent, elles sont dans les mêmes rapports que ces équivalents en volume.
m. — POIDS ATOMIQVES.
199. Poids atomiques- — Les équivalents, tels que nous venons de les définir, sont Texpression de faits expérimentaux ; ils représentent les poids suivant lesquels les corps se remplacent les uns les autres dans les combinaisons ; ils sont indépendants de toute hypothèse sur la constitution intime de ces corps.
Beaucoup de chimistes ont adopté un autre système de nombres proportionnels appelés poids atomiques^ et dont la détermination repose sur une hypothèse introduite dans la science par Avogadro et Ampère :
Ces savants admettent que les gaz simples, obéissant à peu près aux mêmes lois de dilatation et de compression, contiennent le même nombre d'atomes dans des volumes égatix^ ces volumes étant pris tous dans des conditions identiques de la température et de pression ; par conséquent ces poids de volumes égaux sont proportionnels aux poids des atomes eux-mêmes, d'où leur nom de poids atomiques.
On appelle donc poids atomiques des corps, les poids de volumes égaux de ces corps, mesurés dans les mêmes conditions dépression et de température.
Or, nous savons que les poids de volumes égaux de deux gaz quelconques sont entre eux dans le même rapport que les densités de ces gaz; si donc nous comparons un gaz quelconque à l'hydrogène, en aplant D sa densité, F et P' les poids de volumes égaux de ces deux corps, nous aurons :
En choisissant nos volumes égaux de façon telle que celui de l'hydrogène pèse un gramme, on a P'= 1, et :
formule qui permet de calculer le poids atomique P d'un corps si l'on connaît sa densité de vapeur D.
198. — Il est facile de voir que pour tous les corps dont l'équivalent en volume est le même que celui de l'hydrogène, l'équivalent en poids et le poids atomique sont exprimés par le même nombre, puisque tous deux représentent les poids de volumes égaux des corps considérés.
Pour les éléments dont l'équivalent en volume est la moitié de celui de l'hydrogène, le poids atomique est le double de l'équivalent en poids.
Pour les corps composés dont l'équivalent en volume est le double de celui de l'hydrogène, le poids atomique est la moitié de l'équivalent en poids.
Les corps simples dont les noms suivent ont leur poids équivalent et leur poids atomique représentés par le même nombre .
Chlore^ Brome, Iode, Fluor,
ksole. Phosphore, Arsenic, Anti
moine, Bore,
NOTATION SYMBOLIQUE. 8i
Potassium, Rubidium, Césium, Sodium, Lithium, Thallium, Vanadium, Bismuth, Erbium, Yttrhim, Argent, Or.
Pour tous les autres, le poids atomique est le double de Téquivalent.
