H. LE CIIATELIER — LA I-OI DES PHASES 



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relative des conslitiianls dans cliaquc phase. 



Passons successivemeiU en revue des systèmes 

 de plus en plus complexes, c'est-à-dire renfermant 

 de plus en plus de constituants et, par suite aussi, 

 de plus en plus de phases. 



Pour /i •= I , c'est-à-dire pour une seule substance, 

 il faudra trois phases, c'est-à-dire ?':=3. Dans le 

 cas de l'eau, le système invariant est composé des 

 trois phases : glace, liquide et vapeur, prises à la 

 température de fusion de la glace sous une pression 

 égale à celle de la tension de la vapeur saturée, 

 c'est-à-dire au voisinage de 0° et d'une pression 

 de i°'"',6 de mercure. 



Une seule substance pourra donner plus d'un 

 système invariant si elle peut se présenter sous 

 plus de trois états physiques diflerents ; tel le 

 soufre qui, à l'état solide, possède deux variétés 

 dimorphes. 11 peut donner lieu aux quatre systèmes 

 invariants suivants : 



Soufre prism, soufre oct., vapeur, à . . . 95°, 4 



Soufre lu'ism, liquiile, v.ipeur, à 120° 



Soufre oet,, liqiiiile, vapeur, à lli",.5 



Soufre oct., soufre prjsm, liquide vers . . i'.lo" 



D'une façon générale, le nombre des systèmes 

 invariants sera égal au nombre des combinaisons 

 arithmétiques triples des divers états physiques de 

 la substance. 



Pour H = i. on devra avoir /•= 1. — Ce sera le 

 cas, par exemple, d'un sel avec de l'eau — . Pre- 

 nons tout de suite un système un peu complexe, le 

 sulfate de soude et l'eau, qui, par leur mélange ou 

 leur combinaison, peuvent donner naissance à un 

 grand nombre de phases chimiquement distinctes, 

 entre autres : 



Le sulfate anliyiJre a. 

 Le sulfate anhydre "fi. 

 Le sel à IH^i." 

 Le sel i lOH-0. 



La dissolution. 



La glace. 



La vapeur d'eau. 



Autant de fois on pourra grouper quatre de ces 

 phases différentes, autant il y aura de systèmes 

 invariants théoriquement possibles. On n'a jus- 

 qu'ici réalisé expérimentalement que les suivants : 



Vapeur, glace, solution, sel décaliydraté, vers ... ù" 



Vapeur, solution, sel à 7H=0, sel anhydre a à . . . 24°, 2 



Vapeur, solulion. sel à lOH-0, sel anhydre a à. . . 32o,4 



Vapeur, solution, sel anhydre et, sel anhydre ^, vers. 200" 



Pour n = :j, il faudra avoir r = 3. De nombreux 

 exemples de semblables systèmes invariants ont 

 été observés dans la dissolution des sels doubles et 

 des sels acides en présence d'un excès de l'un ou 

 de l'autre des constituants du sel complexe; tels 

 les systèmes FeCl', IICl et IPO ou FeCl', AzH'Cl et 

 H'O étudiés par M. Bakkliuis Roozeboom. 



Dans tous les procédés de représentation géo- 

 métrique des systèmes chimiques, les systèmes in- 

 variants sont représentés nécessairement par des 



points, puisque leurs coordonnées sont invariables. 

 Dans les courbes de tension de vapeur de l'eau, le 

 point invariant est le point ot'i se coupent les deux 

 courbes de tension de vapeur do l'eau liquide et de 

 la glace. Dans les courbes de solubilité du sulfate 

 de soude, les points invariants correspondent aux 

 points d'intersection, deux à deux, des courbes de 

 solubilité du sel anhydre, des deux hydrates à 7 el 

 lOH'O, de la glace, etc. 



Tous les systèmes invarianis peuvent fournir, 

 pour la thermométrie, des points fixes aussi rigou- 

 reusement déterminés que le point de fusion de la 

 glace, point invariant de l'eau, (in a, dans ces der- 

 niers temps, proposé un certain nombre de points 

 fixes semblables empruntés à des systèmes bi- 

 naires ou ternaires, dont quelques-uns ont le grand 

 avantage de se trouver au voisinage immédiat de 

 la température ambiante. 



Dans les systèmes binaires, on peut citer les 

 points suivants dont la température a été repérée 

 avec le thermomètre à hydrogène par M. Richards. 

 Ils sont constitués par un hydrate cristallisé stable à 

 la température ordinaire, l'hydrate suivant obtenu 

 par une élévation de température, la dissolution 

 saturée el la vapeur : 



Chroniate de soude 19" 8.5 



Sulfate de soude 32,38 



Carbonate de soude 35,1 



llyposulfltc de soude 4S,0 



Bromure de sodium 30," 



Chlorure de manganèse -JT.S 



Chlorure de strontium fil.O 



Phosphate de soude '/3.4 



Hydrate de baryte 7", 9 



Comme point fixe emprunté à un système ter- 

 naire, on peut citer le point invariant d'un système 

 composé de NaCl, SO'Na", SO''i\a-. lOH-0, solution 

 saturée et vapeur, en tout cinq phases dont la tem- 

 pérature a été fixée à 18°, par MM. Meyerhofl'er et 

 Saunders. 



La détermination expérimentale de ces systèmes 

 invariants présente une très grande importance au 

 point de vue de l'étude des équilibres chimiques, 

 parce qu'ils constituent des points singuliers au- 

 tour desquels se groupe tout l'ensemble du phéno- 

 mène. Sur la représentation géométrique, ils cons- 

 tituent les sommets de surfaces polyédriques, et, 

 souvent, ces sommets sont assez rapprochés pour 

 que leur 'détermination suffise sans autres expé- 

 riences pour donner une idée assez précise des 

 faces et arêtes de la surface représentative; on le 

 montrera plus loin par un exemple. Pour cette 

 détermination expérimentale, on peut partir d'un 

 système toujours facile à obtenir, qui renferme une 

 phase de moins. On ajoute alors progressivement 

 une nouvelle phase; celle-ci disparait d'abord 

 au fur el à mesure de son introduction ; mais si l'on 



