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Les Atomes

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Librairie Félix Alcan.


LES ATOMES


PAR


JEAN PERRIN
Professeur de chimie physique à la Faculté des sciences
de Paris.

Avec 13 figures.



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LIBRAIRIE FÉLIX ALCAN
1913


Table des matières



 i–xvi


Molécules.
1
Persistance des composants dans les mélanges. — Une sorte bien déterminée de molécules constitue chaque espèce chimique. — Les diffusions révèlent l’agitation moléculaire. — L’agitation moléculaire explique l’expansibilité des fluides.
Atomes.
10
Les corps simples. — Lois de discontinuité chimique. — Hypothèse atomique. — On saurait les poids relatifs des atomes si l’on savait combien il y en a de chaque sorte dans les molécules. — Nombres proportionnels et formules chimiques. — Les composés qui se ressemblent. — Les équivalents.
L’hypothèse d’Avogadro.
24
Lois de dilatation et de combinaison des gaz. — Hypothèse d’Avogadro. — Coefficients atomiques (ou poids atomiques). — Loi de Dulong et Petit. — Le coefficient atomique de l’oxygène est posé égal à 16. — Hypothèse de Prout. — Loi de Mendéléjeff. — Molécules-gramme et nombre d’Avogadro. — Formules moléculaires.
Structure des molécules.
40
Les substitutions. — Une tentative pour déterminer, par voie uniquement chimique, les coefficients atomiques et moléculaires. — Hypothèse de la dislocation minimum. — Valence. — Formules de constitution. — Stéréochimie.
Les solutions.
52
Lois de Raoult. — Analogie des gaz et des solutions. — Pression osmotique et loi de Van t’Hoff. — Les ions. — Degré de dissociation d’un électrolyte et loi d’Arrhenius. — Première idée d’une charge électrique minimum. — Loi de Faraday, et charge charriée par un ion-gramme. — Valence électrolytique.
Limite supérieure des grandeurs moléculaires.
70
Divisibilité de la matière. — Lames minces.


Vitesse des molécules.
77
Agitation moléculaire en régime permanent. — Calcul des vitesses moléculaires. — Température absolue, proportionnelle à l’énergie moléculaire. — Justification de l’hypothèse d’Avogadro. — Effusion par les petites ouvertures. — Largeur des raies spectrales.
Rotations ou vibrations des molécules.
93
Chaleur spécifique d’un gaz à volume constant. — Gaz monoatomiques. — Sphère de protection de l’atome. — Une difficulté fondamentale. — Énergie de rotation des molécules polyatomiques. — Équipartition de l’énergie. — L’énergie interne des molécules ne peut varier que par bonds discontinus. — Même l’énergie de rotation varie de façon discontinue.
Libre parcours moléculaire.
107
Viscosité des gaz. — Diamètre moléculaire, tel que le définissent les chocs. — Surface de choc des N molécules d’une molécule-gramme. — Une limite supérieure du diamètre de choc. — Équation de Van der Waals. — Volume de choc des N molécules d’une molécule-gramme. — Première évaluation des grandeurs moléculaires.


Historique et caractères généraux.
119
Le mouvement brownien. — Le mouvement brownien et le principe de Carnot. — Origine probable de l’agitation.
L’équilibre statistique des émulsions.
128
Extension des lois des gaz aux émulsions diluées. — La répartition d’équilibre dans une colonne gazeuse verticale. — Extension, pour une colonne verticale d’émulsion. — Émulsions appropriées aux recherches. — Centrifugation fractionnée. — Densité de la matière des grains. — Volume des grains. — Extension de la Loi de Stokes (chute de sphérules dans un fluide). — Mise en observation d’une émulsion. — Dénombrement des grains. — Équilibre statistique d’une colonne verticale. — Loi de décroissance de la concentration. — Épreuve décisive. — Influence de la température. — Détermination précise des grandeurs moléculaires.


Théorie d’Einstein.
156
Le déplacement en un temps donné. — L’activité du mouvement brownien. — Diffusion des émulsions. — Mouvement brownien de rotation.
Contrôle expérimental.
164
Complication de la trajectoire d’une granule. — Parfaite irrégularité de l’agitation. — Premières vérifications. — Calcul des grandeurs moléculaires, d’après le mouvement brownien de translation. — Calcul de ces grandeurs, d’après le mouvement brownien de rotation. — La diffusion des grosses molécules. — La diffusion des granules visibles et nouveau calcul des grandeurs moléculaires. — Résumé.


Chapitre V
Fluctuations dans la densité d’un fluide. — Opalescence critique. — Contrôle expérimental de la théorie de Smoluchowski. — Le bleu du ciel. — Fluctuations chimiques. — Fluctuations dans l’orientation d’un liquide cristallisé.


Le corps noir.
205
Toute enceinte isotherme est pleine de lumière en équilibre statistique. — La densité de cette lumière est proportionnelle à la 4e puissance de la température absolue. — Composition de la lumière émise par un corps noir. — Les Quanta. — Calcul des grandeurs moléculaires d’après le rayonnement qu’émet un corps noir.
Extension de la théorie des quanta.
219
Chaleur spécifique des solides. — Discontinuité dans la vitesse de rotation moléculaire en régime stable. — Rotations instables. — La masse des atomes est toute ramassée en leur centre. — Quantum de rotation d’une molécule polyatomique. — Distribution de la matière dans une molécule. — Intervention de la lumière dans la dissociation des molécules.


Ionisation des gaz.
233
Rayons cathodiques et rayons X. — Les charges libérées dans l’ionisation des gaz sont égales à celles que porte un ion monovalent dans l’électrolyse.
Structure atomique de l’électricité.
244
Détermination de la charge des gouttelettes d’un nuage. — Étude individuelle de sphérules chargés. — Valeur de la charge élémentaire (discussion).
Les corpuscules, constituant universel des atomes. — Rayons positifs. — Le centre positif est porteur de l’individualité chimique. — Magnétons.


Transmutations.
263
Radioactivité. — La radioactivité est le signe d’une désintégration atomique. — Genèse de l’hélium. — Rayons α’. — Différence essentielle entre une transmutation et une réaction chimique. — Les atomes ne vieillissent pas. — Séries radioactives. — Cosmogonie. — Atomes qui se traversent. — Transmutations dissimulées.
Dénombrements d’atomes.
281
Scintillations, Charge des projectiles α. — Dénombrement électrométrique. — Nombre des atomes qui forment un volume connu d’hélium. — Nombre des atomes qui forment une masse connue de radium. — Énergie de mouvement d’un projectile α.


Convergence des déterminations.