291. Force d'affinité. Force dissolvante. Mélange. Réaction chimique. Les corps simples s'unissent entre eux pour former les corps composés, dont le nombre est pour ainsi dire illimité.

La cause en vertu de laquelle les particules des corps s'unissent pour donner naissance à des corps nouveaux est appelée affinité. C'est une force attractive d'une espèce particulière, dont l'intensité varie avec les corps, et qui est toute différente de la gravitation moléculaire (Int. 1534).

En mettant un morceau de sucre dans un verre d'eau, ses molécules se séparent pour s'interposer entre les molécules de l'eau; mais ni l'eau ni le sucre ne perdent leurs propriétés primitives, l'eau conserve sa liquidité et sa limpidité, et le sucre sa saveur. Cet effet est produit par une force dissolvante, qui diffère de l'affinité chimique, puisqu'il n'en résulte qu'une dissolution, c'est-à-dire un simple mélange des corps, au lieu que de la combinaison produite par l'affinité résulte un corps jouissant de propriétés nouvelles qui lui sont propres;. c'est un corps nouveau produit par une réaction chimique (293).

292. Acides. Alcalis ou bases. Sels. Des corps en s'unissant entre eux peuvent former des acides, composés qui, comme le vinaigre, ont une saveur aigre et rougissent la teinture bleue de tournesol. D'autres corps, par leur union, peuvent former des alcalis, composés qui ont une saveur caustique et urineuse, et qui sont susceptibles de ramener au bleu la teinture de tournesol rougie par un acide. La combinaison d'un acide et d'une base prend le nom de sel.

295. L'expérience prouve que deux corps, simples ou composés, mis en présence, se combinent chimiquement avec d'autant plus d'énergie (291), le composé est d'autant plus intime et plus durable, que les deux corps diffèrent davantage par leurs propriétés. Ainsi l'acide sulfurique, qui rougit avec rapidité la teinture de tournesol, et la soude, qui possède à un haut degré la propriété contraire, se combinent avec énergie en donnant un sel fixe qui n'a plus les propriétés distinctives des acides, ni celles des alcalis. De plus, l'acide sulfurique et la soude introduits isolément dans l'économie ne tardent pas à donner la mort,

au lieu que le sulfate de soude qui résulte de leur réunion peut sans inconvénient être pris en assez grande quantité; il est même employé en médecine, sous le nom de sel de Glauber, à cause de ses propriétés purgatives.

Le chlore et le sodium, corps simples tous deux, mais doués des propriétés les plus opposées, se combinent chimiquement avec énergie, pour engendrer un produit fort stable, le sel de cuisine, dans lequel les propriétés des principes constituants ont complétement disparu.

Un fait important par sa généralité consiste en ce que toutes les fois que deux corps se combinent en vertu d'affinités énergiques, ils ne s'unissent jamais qu'en un petit nombre de proportions, et les composés qui en résultent jouissent d'une très-grande stabilité. Si au contraire les affinités sont très-faibles, les combinaisons peuvent être nombreuses et toujours très-peu stables.

Si deux corps ont d'autant plus d'affinité pour se combiner chimiquement qu'ils different davantage, au contraire, pour dissoudre un solide dans un liquide, les deux corps doivent avoir le plus de ressemblance possible. Ainsi l'eau, qui est trè-riche en oxygène, dissout facilement les substances très-oxygénées, tandis qu'elle n'exerce aucune action sur les corps gras et résineux, qui sont très-pauvres en oxygène et riches en carbone et hydrogène. Les corps gras et résineux, au contraire, se dissolvent très-facilement dans l'alcool, l'éther, les huiles grasses et volatiles, liquides qui contiennent eux-mêmes une forte proportion d'hydrogène et de carbone. De même, le mercure, véritable métal liquide, dissout avec facilité la plupart des métaux.

294. On donne le nom de cohésion à la force qui réunit entre elles les particules d'un même corps. C'est la résultante de l'attraction ou gravitation moléculaire et de la force répulsive produite par l'atmosphère impondérable qui sépare chaque molécule d'un même corps de ses voisines. Elle est plus ou moins grande dans les solides; on la considère comme nulle dans les liquides, et sa valeur est négative dans les gaz (Int. 1534).

295. Limite de la divisibilité de la matière. Atome. Molécule. Particule. Les corps simples ne se combinent pas chimiquement entre eux dans toutes les proportions pour donner naissance aux corps composés; le nombre des proportions étant, au contraire, souvent réduit à un et ne s'élevant jamais qu'à un chiffre très-peu élevé, on en induit que la matière n'est pas divisible à l'infini.

La quantité aussi petite que possible d'un corps simple nécessaire pour former un corps composé par sa combinaison chimique avec un ou plusieurs autres corps, peut être considérée comme étant indivisible, et on lui donne le nom d'atome.

La réunion des atomes nécessaires pour constituer la portion aussi petite que possible d'un corps composé prend le nom de molécule. Dans un corps simple, la molécule ne se compose que d'un atome; dans l'acide sulfurique, SO3, elle se compose d'un atome de soufre et de trois

atomes d'oxygène, et une molécule de sulfate de baryte, SO3, BaO, se compose d'une molécule d'acide sulfurique et d'une molécule de baryte, ou en atomes, de 1 de soufre, 1 de baryum et 4 d'oxygène.

On donne quelquefois aux molécules le nom de particules, nom sous lequel il convient de désigner les parties très-petites d'un corps, mais pouvant cependant se composer d'un certain nombre de molécules. 296. Équivalents chimiques. Toutes les fois qu'un corps prend naissance, il se forme toujours des mêmes éléments unis dans les mêmes proportions, et le poids du composé est la somme des poids des éléments constituants. Ainsi l'eau se compose toujours d'oxygène et d'hydrogène dans la proportion de 8 d'oxygène en poids pour 1 d'hydrogène, et 8 grammes d'oxygène et 1 gramme d'hydrogène donnent 9 grammes d'eau par leur combinaison. De même, 36,5 parties en poids de gaz chlorhydrique neutralisent toujours 17 parties de gaz ammoniac, en donnant naissance à 53,5 de chlorhydrate d'ammoniaque.

8 grammes d'oxygène combinés avec 108 grammes d'argent donnent 116 grammes de protoxyde d'argent, lesquels se combinent avec 34 grammes d'acide azotique pour donner 170 grammes d'ozotate d'argent. Si dans la dissolution de ces 170 grammes de sel on plonge une lame de cuivre, les 108 grammes d'argent ne tardent pas à se déposer, et ils sont remplacés par 31,75 de cuivre, qui se sont combinés avec les 54 grammes d'acide azotique. Comme pendant la réaction il ne s'est produit aucun dégagement d'oxygène, et que la dissolution, neutre d'abord, est restée neutre après la précipitation de l'argent, les 31,75 de cuivre sont l'équivalent des 108 grammes d'argent. Si au lieu de prendre de l'azotate on prend un autre sel, du sulfate par exemple, on obtient des résultats identiques. Si dans la dissolution d'azotate de cuivre on plonge maintenant une lame de fer, les 318,75 de cuivre sont remplacés par 28 grammes de fer. Si au lieu de fer on emploie du zinc, les 315,75 de cuivre sont précipités par la dissolution de 325,75 de zinc. En décomposant de la même manière un sel de plomb par une lame de zinc, on trouve qu'il faut employer 325,75 de zinc pour opérer le dépôt de 104 grammes de plomb.

Il résulte donc que 108, 31,75, 28, 32,75 et 104 sont des quantités équivalentes d'argent, de cuivre, de fer, de zinc et de plomb, pouvant se déplacer mutuellement, et susceptibles de se combiner chacune avec une même quantité d'oxygène représentée par 8.

Mettant du zinc métallique en présence de l'acide sulfurique hydraté le plus concentré possible, on remarque que 32,75 parties de zinc déplacent 1 partie d'hydrogène, qui provient de la décomposition de l'eau et qui se dégage. La quantité 1 d'hydrogène, qui était du reste unie à 8 d'oxygène, est donc aussi équivalente à celles précédentes d'argent, de cuivre, etc.

L'expérience apprend également que 16 de soufre, 35,5 de chlore, 80 de brome, etc., se combinent avec 31,75 de cuivre, 32,75 de zinc, 104 de plomb, etc.

Toutes ces quantités sont les équivalents chimiques des corps aux

quels elles se rapportent, en prenant l'équivalent de l'hydrogène pour unité. Mais on conçoit qu'on peut prendre un nombre quelconque pour l'équivalent d'un corps, et faire varier proportionnellement les équivalents de tous les autres corps. Ainsi, prenant 100 pour l'équiva

100

8

lent de l'oxygène, au lieu de 8, en multipliant par = 12,5 les équivalents rapportés à celui de l'hydrogène pris égal à 1, on a les équivalents rapportés à celui de l'oxygène pris égal à 100. L'équivalent de l'hydrogène devient ainsi 1 × 12,5 12,5, et celui du cuivre,

=

rapport à l'oxygène, pour l'avoir par rapport à l'hydrogène, il suffit, par contre, de le multiplier par 0,08.

Les chimistes, accordant une importance exclusive à l'oxygène, rapportèrent dès l'abord les équivalents des différents corps à cette substance, dont ils représentèrent l'équivalent par 100. Mais comme en les rapportant à l'équivalent représenté par 1 de l'hydrogène, ils sont exprimés par des nombres plus petits, souvent entiers, et qui, par suite, conduisent à des calculs plus simples, c'est ce qu'on fait de préférence aujourd'hui.

Le tableau du n° 300 contient les équivalents chimiques des principaux corps dans les deux hypothèses précédentes.

297. Équivalents chimiques des bases, des acides et des sels. Donnons, pour plus de clarté dans les explications, la composition de quelques sels neutres, en adoptant pour quantités les équivalents de ces sels, et ceux des bases et des acides qui entrent dans leur composition.

id.

130,5 azotate de baryte 76,5 baryte + 54 acide azotique,
116,5 sulfate de baryte = 76,5 baryte + 40 acide sulfurique,
87,0 sulfate de potasse = 47,0 potasse + 40
71,0 sulfate de soude 31,0 soude + 40
68,0 sulfate de chaux=28,0 chaux + 40

id.

id.

L'azotate neutre de baryte étant composé, pour 130,5 parties, de 76,5 de baryte et de 54 d'acide azotique, si on le traite par l'acide sulfurique, on obtient du sulfate neutre de baryte dans lequel 40 parties d'acide sulfurique ont remplacé exactement les 54 parties d'acide azotique. Alors la baryte étant prise pour commune mesure, les nombres 40 et 54 sont les équivalents des acides sulfurique et azotique. Les 40 parties d'acide sulfurique donnant des sels neutres avec 47 parties de potasse, 31 de soude, 28 de chaux, comme avec les 76,5 de baryte, les nombres 47, 31, 28 et 76,5 sont les équivalents respectifs de ces bases. De plus, de même que 47 parties de potasse, 31 de soude, 28 de chaux neutralisent 40 d'acide sulfurique, elles neutralisent l'équivalent 54 d'acide azotique. Enfin les quantités 130,5 d'azotate de baryte, 116,5 de sulfate de baryte, 87 de sulfate de potasse, 71 de sulfate de soude, 68 de sulfate de chaux, provenant de la combinaison d'un équivalent d'acide avec un équivalent de base, sont les équivalents des sels neutres auxquels elles se rapportent.

En généralisant, on voit que des quantités A, A', "A"... de divers acides, qui neutralisent une même quantité B d'une base, neutralisent la même quantité B' ou B"... d'une autre base quelconque, et que de mème des quantités B, B', B"... de diverses bases, qui neutralisent une certaine quantité A d'un acide, neutralisent une même quantité A', ou A"... d'un acide quelconque. De plus, les quantités A, A', A”..... d'acides, celles B, B', B"... de bases, et celles A + B, A' + B', A" + B′′... de sels neutres qui proviennent de la combinaison des premières, sont les équivalents des acides, des bases et des sels auxquels elles se rapportent.

De même que l'équivalent d'un sel est la somme de l'équivalent de l'acide, plus celui de la base, l'équivalent d'un acide, d'une base et en général d'un corps composé quelconque doit être la somme des équivalents des corps simples qui le constituent. Pour établir cette harmonie, l'oxygène entrant dans le plus grand nombre des combinaisons chimiques, on a adopté 100 pour son équivalent, et d'après la composition des autres corps on en a déduit leurs équivalents proportionnels. Comme nous l'avons déjà dit (296), on prend très-souvent 8 pour l'équivalent de l'oxygène, cas dans lequel celui de l'hydrogène est égal à 1. Dans cette hypothèse, le protoxyde d'argent, par exemple, étant composé de 108 d'argent pour 8 d'oxygène, 108 est l'équivalent de l'argent, et 108 +8=116 est celui du protoxyde d'argent.

Comme il existe des corps, simples ou composés, qui peuvent s'unir chimiquement dans plusieurs proportions, ainsi, par exemple:

id.

14 d'azote 8 d'oxygène = 22 de protoxyde d'azote,,

14 id. +16

30 de bioxyde d'azote,

on est convenu de prendre pour l'équivalent d'un tel corps la quantité de ce corps réunie à 8 d'oxygène dans la combinaison la moins oxygénée. Ainsi l'on prend 1 pour l'équivalent de l'hydrogène, et 14 pour celui de l'azote. L'équivalent de l'acide azotique (Az05) est alors 14 +8 × 5 = 54, et celui de l'azotate d'argent (Az05, AgO) est 54 + 116 170.

Les combinaisons précédentes, de l'hydrogène et de l'azote avec l'oxygène, montrent que les quantités d'un mème corps qui se combinent chimiquement avec une même quantité d'un autre corps sont entre elles dans des rapports très-simples. D'où résulte la loi des proportions multiples, découverte par Dalton.

Ces rapports sont ceux des nombres entiers successifs 1, 2, 3, 4, 5 dans les exemples précédents; mais ils sont généralement ceux des nombres 1, 3/2, 2, 5/2, 3, 7/2..., un ou plusieurs de ces nombres pouvant manquer. Pour l'oxygène et le manganèse, par exemple, 27,5 de