DIFFUSION ET DISSOLUTION

188. Mélange des gaz ou Diffusion. — l* Définition du phénomène, — Par suite de leur expansibilité, les gaz mis en contact, au heu de se séparer, comme les liquides, par ordre de densités, se mélangent d'eux-mêmes intimement, et restent indéfiniment mélangés, même quand ils n'exercent aucune action chimique réciproque. C'est en cela que consiste le phénomène de la diffusion des gaz.

Expériences de Berthollet. — Ce phénomène a été mis en évidence pour la première fois par le chimiste français Berthollet, à l'aide d'une expérience célèbre. Il prit deux ballons de verre (fig. 194) munis chacun d'une douille à robinet qui permettait de les visser l'un sur l’autre; il les remplit de gaz bien desséchés, l’un d'hydrogène dont la densité est 0,0692, et l’autre d'acide carbonique dont la densité est 1,529, c'est-à-dire 2 fois plus grande; enfin il les plaçca, le premier au-dessus du deuxième, dans les caves de l'Observatoire, pour les préserver de toute agitation et des variations de température. Les robinets ne furent ouverts qu'au bout d’un certain temps, après que les deux gaz se furent mis en équilibre de température avec le milieu ambiant. Après une communication de plusieurs heures, les ballons furent séparés, et l'on trouva : Jeque chacun d'eux contenait des proportions égales d'hydrogène

el d'acide carbonique; 2° que la pression du mélange gazeux dam chaque ballon élail égale à la pression initiale.

En soumettant à la même épreuve tous les gaz qui n'ont pas entre eux d'action chimique, on obtient le même résultat. L'expérience fait voir, en outre, qu'une fois mélangés, les gaz me se wéparent plus, quelle que soit la différence de leurs densités, et que plus celle-ci est grande, plus leur diffusion réciproque est prompte : c'est le gaz le plus pesant qui est le moins diffusible. L'hydrogène, par exemple, se diffuse dans une direction descendante environ cinq fois plus vite que l'acide carbonique dans une direction as cendante.

189. Lois du mélange des gaz. — Tous ces faits généralisé sont renfermés dans les deux lois suivantes :

1° Les gaz entre lesquels il n'y a pas d'action chimique se mélangent plus ou moins rapidement et d'une manière intime el permanente.

2° La température restant constante, la force élastique finale du mélange de plusieurs gaz est égale à la somme des forces élastiques qu'aurait chacun d'eux s'il occupait seul le volume total.

Vérification. — Ces deux lois sont vériliées par l'expérience ième de Berthollet, Cela est évident pour la première loi. Quant à la deuxième, il suffit de remarquer que, la pression initiale de chaque gaz étant H sous le volume v d'un seul ballon, la pression finale qu'aurait chacun d'eux s'il occupait seul la capacité 2» des

NH : + deux ballons, serait =: la somme de ces deux pressions est bien,

ainsi que Berthollet l'a constaté.

Formule générale. — La deuxième loi peut sé formuler d'une façon géné rale, Solent », v',v* les volumes de trois masses de gaz sans action chimique les uns sur les autres, f, f!, f" leurs tensions respectives, et V le volume du vase dans lequel on les mélange. Le premier gaz, passant du volume v au volume Y,

* J fn à : 2 (4 hequiert une leusion qui, d'après la loi de Mariotte, est égale à Ê. De méme fr n :

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i ‘"# di lu tension du second gaz devient (A et celle du troisième

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En chassant le dénominatéur dans l'équation [1], elle devient (?] EV = fu + fut + fo = Z (fol.

Sous cette forme, qui est la plus commode pour les apylicalons de ealeul. cette

doi rappelle la loi de Mariotte, dont ble est une constquence. le ne Sapylages