ET L'AFFINITE CHIMIQUE 



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les phénomènes chimiques à l'état de cations. 

 En revanche, les derniers éléments des périodes, 

 l'oxygène et le soufre, le liuoret le chlore, en rai- 

 son de l'attraction très élevée de la charge cen- 

 trale qui atteint ici six ou sept unités, manifes- 

 tent une aptitude à s'unir à un ou à deux élec- 

 trons étrangers en donnant naissance à des ions 

 négatifs F~, Cl~, et S . 



On sait d'autre part que, dans chaque famille 

 du système périodique, lecaractère positif s'ac- 

 centue, ou bien, ce qui est équivalent, le carac- 

 tère négatif s'affaiblit, à mesure que le poids 

 atomique s'élève. La tendance à former des ions 

 positifs augmente régulièrement du lithium 

 au césium ou du glucinium au baryum. Ici égale- 

 ment la cause ne peut faire de doute. Dans les 

 éléments d'une même famille, la charge interne 

 est la même, mais non pas le volume atomique ; 

 il croît avec le volume de l'atome : il en résulte 

 naturellement un affaiblissement de l'attraction 

 exercéesurles électrons périphériques, ce qui se 

 traduit, dans les familles positives, par une apti- 

 tude plus grande à former des ion s positif s, et dans 

 les familles négatives, parùne moindre tendance 

 à capter des électrons étrangers en formant des 

 ions négatifs. Ces variations du caractère électro- 

 chimique sont très nettes dans le groupe des 

 halogènes ou du soufre; elles sont plus frap- 

 pantes encore dans les groupes de l'azote et du 

 carbone, où les premiers termes sont franche- 

 mentnégatifs, tandis que les derniers sont positifs. 



L'énergie dépensée ou dégagée dans l'ionisa- 

 tion d'un élément est une grandeur très impor- 

 tante dans la théorie et on a cherché à l'atteindre 

 par différentes voies. P'rank et Hertz ont appli- 

 qué aux métaux alcalins une méthode dont le 

 principe est très simple. 



Le spectre d'absorption de ces métaux à l'état 

 de vapeur présente une série de lignes qui vont 

 en se resserrant du côté de l'ultraviolet, et s'ar- 

 rêtent brusquement, comme la série de Balmer 

 du spectre de l'hydrogène. Il y a de fortes rai- 

 sons d'admettre que la raie limite, correspon- 

 dant à la fréquence maximum v^, résulte de 

 l'absorption d'un quantum d'énergie par l'élec- 

 tron périphérique qui, sous l'action de la lumière, 

 se détache de l'atome. Ce quantum d'énergie w 

 est lié à la fréquence -j-^ par la relation bien con- 

 nue deBohr : , 



qui a été vérifiée expérimentalement par Franck 

 et Hertz. 



La constante h de Planck étant connue, on 

 peut donc, de la fréquence limite v^, déduire n', 

 qu'il suffit de multiplier par la constante d'Avo- 



REVUB GÉnÉRALB DES 8C1EN<:ES. 



gadro pour obtenir l'énergie d'ionisation d'un 

 atome-gramme du métal. La valeur ainsi trouvée 

 pour le lithium est de 123 Cal. ; elle décroîtdans 

 les éléments suivants, jusqu'au césium, beau- 

 coup plus facilement ionisable, où elle n'est plus 

 que de 88,6 Cal. ' 



Par une méthode moins directe, Born a pu es- 

 timer l'énergie d'ionisation des halogènes. Les 

 résultats obtenus sont intéressants en ce qu'ils 

 confirment que ces éléments ont véritablement 

 une aflinité pourles électrons. Leur chaleur d'io- 

 nisation est, en effet, positive et, conformément 

 à ce que nous savons de leurs propriétés chimi- 

 ques, elle décroît du chlore (119 Cal.) au brorpe 

 (84 Cal.) et à l'iode (77 CaL) \ 



* 

 * * 



Je dois -maintenant attirer l'attention sur un 

 fait remarquable qui a été mis en lumière par 

 Kossel. 



Le sodium, le magnésium et l'aluminium, pla- 

 cés dans la classification périodique immédiate- 

 ment à la suite du néon, abandonnant plus ou 

 moins facilement tous leurs électrons périphéri- 

 ques. Les ions positifs qui prennent ainsi nais- 

 sance contiennent donc le même nombre d'élec- 

 trons extérieurs et ont vraisemblablement la 

 même constitution que l'atome de néon. Si on 

 fait abstraction de la masse, ils n'en diffèrent 

 guère que par l'excès d'électricité positive qu'ils 

 contiennent. 



' Les atomes dé fluor ou d'oxygène, qui précè- 

 dent immédiatement le néon, manifestent au 

 contraire une aptitude à s'unir respectivement à 

 un ou à deux électrons, soit à autant qu'il en 

 manque dans leur zone périphérique pour qu'elle 

 soit complète, c'est-à-dire pour que le nombre 

 huit soit atteint. Les ions F~ et O possèdent 

 donc eux aussi le même nombre d'électrons 

 extérieurs et sans doute la même configuration 

 que les atomes de néon. 



1. Li, 123 Cal. ; Na, 117 ; K, 9y,0 ; Rb, 95,1 ; Cs, 88,6. 



2. La chaleur de formation du chlorure de sodium, par 

 exemple, peut être envisagée comme la somme algébrique 

 des tei-mes suivants ; chaleur de dissociation du chlore en 

 ses atomes (Lcp et chaleur de vaporisation du sodium 

 (Lxa), chaleur d'ionisation du chlore et du sodium 

 (1(^1 et Isa)» chaleur de formation du cristal à partir des ions 

 à l'état de vapeur (Uç;Na)- O" ^ donc la relation : 



QciN« = Lci -f Ln» + Ici + In« + UciN». 

 Les grandeurs Le; et Ls-^ nous sont accessibles par des 

 mesures thermochimiques, Ijjj a été calculé par Frank et 

 Hertz, comme il vient d'être dit, U^ixa a été calculé par 

 Born, ainsi que nous !e verrons plus tard. L'égalité précé- 

 dente permet donc d'obtenir la seule inconnue qu'elle con- 

 tient, soit Ij;|. Cette même grandeur peut être atteinte exac- 

 tement de la même manière, en partant d'un antre chlorure 

 alcalin. Les valeurs ainsi trouvées par diCférentes voies 

 concordent dans la limite des erreurs expérimentales ; on 

 paut voir là une confirmation de toute la théorie. 



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