FORCES ELECTROMOTRICES EN MILLIGRAMMES

Eau distillée.

Eau chlorée.

"■Tl 55,25 sensible. \ 9

Eau, 500 S0*,HO,4

Eau ,9 S03.HO.1

Eau . 40 HCA. 1

Eau, k potasse, 4

Eau, 5 K**, 4

variab. ?

Eau, 20 CyK.i

»*/0M ft.

Le métal attaqué prend toujours l'électricité négative, et le dégagement d'électricité est d'autant plus considérable que l'action chimique est plus vive. On voit que l'ordre des métaux, relativemen taux forces électromolrices, est le même avec tous les liquides, sauf la dissolution de potasse, avec laquelle Y aluminium donne la plus grande force (le potassium étant laissé décote). — Avec la potasse ; le fer, le nickel, le cobalt donnent des actions qui décroissent rapidement ; c'est qu'ils deviennent passifs (1561 ). Le zinc et le plomb présentent le même rapport de force électromotrice, £ environ , avec tous les liquides. La proportion d'acide sulfurique mêlé à l'eau n'a que peu d'influence, caries résultats sont à peu prés les mêmes avec chaque métal, pour les deux dissolutions employées, sauf avec l'argent.

En prenant la différence entre les forces électromotrices de deux métaux dans un même liquide, on aurait la force du couple formé par ces métaux dans le même liquide, avant toute polarisation. Après la polarisation de la lame la moins attaquée, il faudra retrancher l'effet dû au dépôt d'hydrogène, effet qui se trouvedans le tableau ci-dessus (p. 585), pour le cas où Ja lame a 10 centimètres carrés. Si le couple était à deux liquides, il faudrait aussi tenir compte de l'action des liquides, en recourant au tableau (p. 585). En faisant ce calcul pour certaines associations de métaux dans différents liquides, on pourra trouver * dès inversions ( 1452). Nous remarquëlfcs.enfin que, les lois IV et V énoncées IV v., % ci-dessus (1647) s'appliquent particulièrement aux actionsdes liquides sur les - « métaux.

4655* Relation entre les forées éleetromotriees et In enalew

dégagée dans les notions chimiques. — Nous avons vu (1590) que la quantité totale de chaleur, Q, produite dans un circuit par le passage de l'électricité pendant le temps 6, est proportionnelle au carré de la force électromo-

%\ . trice E, et à la résistance R du circuit : on a donc Q = K — 6. Si 6 est le

• temps pendant lequel un équivalent d'électricité est fourni par le couple, on a tO = cl«; remplaçant i par sa valeur i = E:R, on tire de là 0 = cR:E;

• valeur qui, portée dans l'expression de Q, donne Q = CE, en réunissant les deux constantes en une seule C. Cette formule montre que h quantité de chaleur dégagée est proportionnelle à la force électromotrice. M. E. Becquerel a cherché à vérifier cette relation en comparant les nombres qu'il a trouvés pour E, aux quantités Q données par MM. Favre et Silbermann (1065). En représentant par 100 les valeurs de E et de Q correspondantes au zinc, il a trouvé la loi exacte , pour le zinc et le plomb, dans l'acide sulfurique dilué ou dans l'eau chlorée. Le fer, le cuivre et l'argent ont donné des valeurs de E et de Q très différentes ; mais il est bien difficile de reconnaître quelle est la nature de l'action chimique produite ; par exemple, le cuivre ou l'argent dans l'eau chlorée

• forment à la fois des protochlorures et des bichlorures, et l'on ne sait pas dans quelle proportion.

MM. Marié-Davy et L. Troost, pour vérifier la même loi, ont calculé, en partant

de la force électromotrice, les quantités de chaleur dégagées par les actions chimiques, et les ont comparées à celles qui ont été trouvées par MM. Favre et Silbermann. Quand cela se pouvait, ils formaient un couple avec les substances qu'ils voulaient faire agir chimiquement, et mesuraient la force électromotrice. Le plus souvent, ils faisaient passer le courant d'une pile de force E, à travers les substances à étudier ; ce courant provoquait des actions chimiques, qui n'auraient pas eu lieu spontanément. Us mesuraient la force électromotrice E' du système, et prenaient la différence E — E', qui représentait le résultat cherché.

Les deux valeurs de Q, obtenues au moyen des actions d'une douzaine d'acides agissant sur la potasse, la soude, l'ammoniaque el l'oxyde de zinc, se sont toujours trouvées à peu prés égales. Les différences étaient de -^ en moyenne ; ce qui s'explique par les incertitudes des expériences, et particulièrement du calcul de la chaleur produite dans les actions chimiques nombreuses qui se succèdent. MM. Marié-Davy et Troost ont conclu de leur travail, qu'on peut légitimement employer les forces électromotrices, pour mesurer les quantités de travail moléculaire et les quantités de chaleur qui en résultent1.

CoMéqaeiiees. — M. Favre , en partant de la loi qui précède , à rendu compte de ce fait qu'un seul couple de Grove suffit pour décomposer l'eau, tandis qu'un couple de Wollaston, ou un couple de Daniell ne peuvent le faire. Pour décomposer un équivalent d'e^flf il faut que l'action chimique du couple fournisse la quantité de chaleur qui se dégage dans la formation de cet équivalent, soit 34462 calories. Or, dans le couple de Grove, il y a d'abord formation de sulfate de zinc, qui donne 53258 calories pour un équivalent de zinc dissous, et il faut en retrancher la chaleur enlevée par le dégagement de l'oxygène de l'acide azotique réduit. Si cet acide devient AzO4 ou AzO3, cette quantité est 6885 ou 13634; de sorte que, dans le cas le plus défavorable, le nombre des calories fourni par le couple est encore de 39624 ; quantité plus grande que 34462.

Dans le couple de Wollaston, de la chaleur de sulfatation du zinc, 53258, il faut retrancher celle qui est absorbée par le dégagement de l'hydrogène, ou 34462 ; et dans le couple de Daniell, celle qui est absorbée par la réduction du cuivre, ou 29605; de sorte qu'il ne reste, pour le premier, que 18796 calories, et, pour le second, que 23653.

Forée des métaux amalgamés. — Nous avons vu qu'une lame de zinc amalgamé donne, dans un couple, plus d'électricité qu'une lame de zinc pur , ce qui revient à dire que, dans un couple formé de ces deux lames, celle qui est amalgamée prendrait le fluide négatif. M. J. Regnauld explique ce résultat, au moyen des principes précédents. Il remarque que le zinc , liquide dans l'amalgame, contient toute la chaleur latente de liquidité, et n'a plus à la perdre quand il se dissout dans l'eau acidulée. Cette chaleur se retrouve donc dans

1 Annales de chimie et de physique, 3e série, t. LUI, p, 423.

le circuit, et représente un certain travail, qui peut être utilisé soit à décomposer l'eau, soit à faire rougir un fil. La combinaison du zinc avec le mercure a bien dû dégager une certaine quantité de chaleur ; mais celte quantité est moindre que celle qu'absorbe la liquéfaction. En effet, M. J. Regnauld a constaté qu'il y a refroidissement pendant l'amalgamation du zinc, et M. Favre a trouvé directement que la dissolution par l'acide sulfurique, du zinc amalgamé dégage 18796 calories, tandis que celle du zinc pur n'en dégage que 18444. M. Gaugain a reconnu que le cadmium amalgamé est, contrairement an zinc , moins attaqué que le cadmium pur ; c'est que, en s'amalgamant, il dégage de la chaleur, comme Ta constaté M. J. Regnauld, la chaleur latente de fusion étant inférieure à la moitié de celle du zinc. M. J. Regnauld a examiné au même point de vue une dizaine de métaux, amalgamés soit directement, soit par les procédés électro-chimiques, et il a toujours vu les métaux qui, en s'amalgamant dégagent de la chaleur, se comporter comme le cadmium, et ceux qui s'amalgament avec refroidissement, se comporter comme le zinc. M. Gaugain a , du reste , reconnu que l'amalgamation d'un même métal peut augmenter , diminuer ou ne pas modifier sa force électromotrice , suivant la proportion de mercure. Il a aussi reconnu que la proportion de zinc unie au mercure dans un amalgame , a une influence marquée sur la force électromotrice ; de sorte que la loi énoncée plus haut (Ç>47,l) n'est exacte que lorsque la proportion de mercure n'est pas trop grande '.

n. Ceavaralstn des quantités d'électricité.

1656. Des quantités d 'électricité. — La quantité d'électricité fournie par une pile ne dépend pas du nombre de ses couples quand il n'y a pas de résistance extérieure (1465); mais elle change d'une combinaison voltaîque & une autre, et pour des couples qui ne différent que par la grandeur des lames métalliques, elle est sensiblement proportionnelle à l'étendue de ces lames (1 56fc) . Les quantités d'électricité nécessaires pour produire les effets chimiques , magnétiques et physiques, étant liées entre elles par des relations simples que nous avons fait connaître, il sera toujours facile de connattre le nombre d'équivalents d'électricité passant en 48, qui produisent une certaine intensité magnétique donnée par un réométre déterminé, ou qui transportent une certaine quantité de liquide à travers une cloison poreuse ; car nous avons vu (1541 et 1563) que ces effets sont proportionnels entre eux et au nombre d'équivalents d'électricité. La quantité de chaleur dégagée dans un fil métallique est proportionnelle au carré de l'intensité magnétique (1526), et par conséquent au carré du nombre d'équivalents d'électricité, auquel on pourra la rapporter. Les effets physiologiques ne sont pas aussi faciles à comparer aux autres.

i Comptes-rendus de l'Académie des sciences de Parts, t. XL1I, p. 430 et LU, 533.