énergie chimique

“ On a souvent comparé l'organisme vivant à une machine à feu : comme celle-ci, il produit de la chaleur et il accomplit un travail mécanique ; comme celle-ci, il emprunte aux combustions l'énergie chimique qu'il transforme en énergie calorifique ou mécanique. Le combustible, pour l'organisme, est représenté par les aliments ou plus exactement par les substances de réserve accumulées dans les tissus et dérivant des aliments. ”

“ Comment déterminer la quantité d'énergie chimique libérée par l'organisme pendant un temps déterminé ?
Les déchets organiques, eau, acide carbonique et urée, sont des produits d'oxydation : les transformations chimiques qui s'accomplissent dans l'organisme peuvent être multiples ; elles fournissent, comme termes ultimes, les produits qu'on obtiendrait dans la combustion complète des graisses et des hydrocarbones, dans la combustion incomplète des protéines ; donc ces transformations, quelles qu'elles soient, sont équivalentes, au point de vue énergétique, à des oxydations. ”

“ On les voit en se décomposant, céder l'énergie dont la molécule s'était chargée pendant sa formation ; on sait que l'énergie vitale résulte de cette libération, car quelle que soit son origine, toute énergie chimique est propre, dans des conditions spéciales et bien déterminées à entretenir la vie. ”

“ Il y a énergie potentielle de la force chimique entre deux substances qui ont ce qu’on appelle de l’affinité l’une pour l’autre ; par exemple entre le combustible et l’oxygène, entre nos aliments et l’oxygène, entre le zinc dans une batterie galvanique et l’oxygène. Il y a énergie potentielle de la force chimique entre les différents ingrédients de la poudre à canon et du coton-poudre. Il y a énergie potentielle de ce qu’on peut appeler la force chimique parmi les molécules du phosphore doux qui subit la transformation amorphe en phosphore rouge ”

“ Nous concevons l'énergie potentielle se libérant peu à peu des combinaisons de l'aliment, grâce aux transformations chimiques concomitantes, non sous la forme de chaleur, mais sous celle d'énergie vitale ou de travail physiologique, comme dans la pile le potentiel chimique apparaît sous forme d'électricité, sans passer par l'état intermédiaire de chaleur. Celle-ci n'est que l'aboutissant de l'énergie non dissipée sous forme de travail extérieur, elle n'est que peu ou pas produite directement, elle est le dernier résultat de la transformation de l'énergie. ”

“ De l'énergie est absorbée, car c'est là un travail endothermique et les molécules se chargent de ce potentiel fourni par le milieu, c'est-à-dire par l'eau.
Cette transformation énergétique est rendue manifeste par le refroidissement du dissolvant. Dans la molécule en solution, l'énergie absorbée prend la forme chimique, capable de produire un travail de combinaisons et de dédoublements. Plus le degré de la dilution est considérable, plus la quantité d'énergie emmagasinée par le corps en solution est grande. ”

“ Un gaz comprimé, un arc bandé, un ressort tendu contiennent de l'énergie élastiqueà l'état potentiel, et cette énergie élastique devient libre et actuelle au moment de la détente du gaz, de l'arc bandé ou du ressort.
Un mélange d'hydrogène et d'oxygène constitue une réserve d'énergie chimique à l'état potentiel. Mais, dès le passage d'une étincelle électrique dans le mélange, toute: l'énergie disponible produira ses effets et passera à l'état actuel. ”

“ La distinction de ces deux ordres de faits est essentiellement fondée sur l'Energétique. Les uns sont la contrepartie des autres. Les phénomènes fonctionnels dépensent de l'énergie ; — et, comme nous l'avons dit, surtout de l'énergie chimique contenue dans les composés qui forment les réserves ou les tissus eux-mêmes de l'économie. Les phénomènes d'activité formatrice, au contraire, accumulent en des composés compliqués, cette énergie chimique potentielle. ”

“ L'énergie chimique ou l'énergie électrique peuvent produire soit de la chaleur, soit -du mouvement et, par conséquent, être évaluées en calories ou en kilogrammètres.
.chacun de ces modes de l'énergie a, d'ailleurs, un équivalent mécanique. En ce qui touche l'énergie chimique, il suffit de constater que les chaleurs de combustion des corps sont des nombres constants. ”

“ Par exemple, la poudre contient, par suite des affinités mutuelles des corps oxydants et combustibles qui la composent, une certaine quantité d’énergie chimique ; quand elle brûle, il se développe, des gaz à une pression considérable où est emmagasinée une puissance mécanique énorme l’énergie chimique est transformée en énergie potentielle ; les gaz se détendent et lancent le projectile : l’énergie potentielle est devenue cinétique la balle est arrêtée par le but et s’échauffe au point de devenir brûlante : la force vive ou énergie cinétique s’est transformée en chaleur. ”

“ C’est dans les hydrates de carbone que l’athlète puise ses réserves de force musculaire. On sait que l’énergie d’une réaction chimique comprend deux termes : l’un, appelé énergie libre, est utilisable mécaniquement, pour le travail ; l’autre, énergie liée, se dissipe en chaleur. ”

“ La destruction d'hydrocarbones en produits simples représente une libération d'énergie chimique. Les végétaux à chlorophylle sont des accumulateurs d'énergie chimique, les végétaux sans chlorophylle et les animaux sont des consommateurs d'énergie chimique. ”

“ Quand l’oxygène et l’hydrogène se combinent pour donner de l’eau, le fait s’avère d’ordre chimique, au contraire, car il suppose une durable métamorphose. Présentement, la physique est définie la science des transformations de l’énergie, la chimie celle des transformations de la matière. ”

“ En fait, dans la pratique industrielle courante, on crée sur place l’énergie thermique nécessaire, au contact des parois externes de la chaudière, au moyen d’un foyer qui l’entoure, dans lequel on réalise la combinaison chimique d’un combustible avec l’oxygène de l’air : l’énergie potentielle chimique qui disparaît dans la réaction se transforme en fournissant l’énergie thermique désirée. ”

“ Les atomes d'argent deviendront libres, et ceux de brome se trouveront dans des conditions favorables pour contracter avec les éléments simples, placés dans leur voisinage ou à leur contact, des combinaisons nouvelles plus stables que la précédente, L'énergie mécanique se transformera alors en énergie chimique. ”

“ Quel que soit le liquide corrosif employé : eau régale, acide azotique, acide sulfurique, acide chlo- rhydrique, etc., nous obtiendrons toujours un courant dirigé du charbon non attaqué au métal corrodé, et la déviation de l'aiguille sera d'autant mieux prononcée que l'action chimique aura plus d'énergie.
Ainsi, comme nous l'avons déjà'admis en expliquant la pile, et comme le mettent en lumière les expériences que nous venons d'exposer rapidement, l'action chimique est une source puissante
d'électricité. ”

“ Les actions chimiques peuvent engendrer la chaleur et la lumière. On répète dans tous les cours les expériences si connues de la combustion de l'hydrogènej du charbon, du soufre, du phosphore et du fer dans l'oxygène; du plomb, du fer, du cuivre dans le soufre; du phosphore, de l'arsenic, de l'antimoine, de l'hydrogène dans le chlore; du sodium dans le brome, etc. Les actions chimiques produisent de l'électricité. Les effets de toutes les piles
sont directement proportionnels a l'énergie des actions chimiques qui se produisent dans la pile. ”

“ Résultant de l'union du corps combustible, par excellence, l'hydrogène, avec le type des comburants qui est l'oxygène, la molécule d'eau jouit au sein de la matière vivante, d'une indestructibilité remarquable, jointe à une merveilleuse mobilité chimique et physique. ”

“ Dans les liquides, les molécules, beaucoup plus rapprochées les unes des autres que dans les gaz, n'ont pas la liberté d'allure nécessaire pour développer autour d'elles, dans un mouvement de translation ou d'oscillation générale, les énergies thermiques dont elles sont animées. Chaque molécule liquide reporte son action thermique sur les molécules élémentaires, dont elle est formée, et relève leur énergie potentielle ”

“ Pour les gaz, l'énergie thermique ou de translation, dont les molécules sont animées, reste, au contraire, dans l'état d'équilibre général du milieu, parfaitement distincte de l'énergie électrique ou de tension qui fait équilibre à l'action gravifique des molécules en présence. ”

“ L'hydrogène et le carbone isolés ou réunisse combinent très facilement avec l'oxygène lorsqu'ils sont portés à la température rouge. Cette combinaison se développe avec énergie en mettant en liberté une grande quantité de chaleur et en produisant de la lumière. ”

“ Si l'on a un mélange de particules de différentes espèces, comme., par exemple, dans l'air, il y a des particules d'oxygène et d'azote mélangées ensemble, et qu'après s'être choquées les unes contre les autres pendant un
temps suffisamment long,elles atteignent un état moyen qu'elles n'abandonnent plus jamais, l'énergie moyenne du mouvement de chaque particule est la même pour chaque gaz. ”

“ C'est ainsi qu'on évalue l'énergie potentielle d'un composé organique par sa chaleur de combustion totale, c'est-à-dire par la quantité de chaleur que dégage ce composé quand il passe au maximum d'oxydation; les produits ultimes ainsi obtenus, saturés d'oxygène, sont inertes et ne peuvent plus fournir d'énergie. ”

“ L'énergie libérée par les graisses et par les hydrocarbones correspond donc à l'énergie libérée dans leur combustion totale; — l'énergie libérée par-les protéines correspond à la différence des énergies libérées dans leur combustion totale (acide carbonique, eau et azote) et dans la combustion totale (acide carbonique, eau et azote) de l'urée. ”

“ Je vous ai dit que ces courants, qui constituent ce qu'on nomme l'électricité dynamique, ne prennent naissance que par une action chimique, comme la décomposition de l'eau par un métal, —le zinc, par exemple, - sous l'influence d'un acide. L'eau, dans ce cas, se décompose en ses deux éléments, le gaz oxygène et le gaz hydrogène; l'électricité qui se dégage se décompose également : le zinc se charge de fluide négatif, et le fluide positif se répand dans le liquide. ”

“ On n'est pas, en général, aussi réservé de nos jours, depuis que le développement et l'extension des études expérimentales ont fait reconnaître la grande influence chimique de l'électricité, quoique cette influence soit d'ailleurs essentiellement analogue à celle de la chaleur, et seulement plus complète et plus prononcée dans l'ensemble des cas explorés. ”

“ En cas de compression du gaz, la force de répulsion électrique des molécules, qui répond à la charge, croissant moins rapidement que l'attraction gravifique, une résultante, qui agit dans le sens de la gravité, se développe et tend à rapprocher l'une de l'autre les molécules en présence. L'énergie de translation ou d'oscillation des molécules s'accroît sous l'action impulsive de cette résultante; elle se manifeste par une élévation de température du milieu. ”

“ Dès l'origine de la chimie moderne, l'influence chimique de l'électricité a commencé à se manifester, d'une manière non équivoque, dans plusieurs phénomènes importans, et surtout dans l'expérience capitale de la recomposition de l'eau par la combinaison directe de l'oxigène avec l'hydrogène, déterminée à l'aide de l'étincelle électrique. ”

“ Mais on sait que l’action chimique peut engendrer toutes les autres modalités phénoménales. Elle en est la source la plus ordinaire, et c’est à elle que pratiquement s’adresse l’industrie pour obtenir la chaleur, l’électricité, l’action mécanique. ”

“ L’énergie primitive qu’il a fallu dépenser pour transformer en travail l’énergie potentielle du système charbon-oxygène est représentée par la quantité de chaleur nécessaire pour porter une faible quantité de charbon à une température suffisante pour provoquer la combustion. ”

“ Matière et énergie ne vont pas l'un sans l'autre, et toute modification portant sur l'une agit également sur la seconde. Les dédoublements, les réductions, les oxydations, simplifiant la molécule, mettent en liberté de l'énergie, ou mieux impriment à l'énergie potentielle, à celle qui est inhérente à une complication de la molécule, un autre mode d'activité en rapport avec le nouvel état de la matière. L'énergie dont l'aliment avait eu besoin pour édifier sa molécule, devenue inutile par sa destruction, est employée d'une autre façon, sous une autre forme. ”

“ Elle détermine le plus souvent un changement complet dans les corps qui entrent en combinaison : ainsi, dans le cas que nous avons cité, le phosphore, qui est un corps neutre, solide, analogue à de la cire, éminemment combustible, insoluble dans l'eau; et l'oxygène, qui est un gaz incolore et invisible, produisent, par leur combinaison chimique, de l'acide phosphorique, solide, blanc, soluble dans l'eau, très-acide et incombustible ”

“ Nous ne saurions pas au reste faire cette analyse dans le cas d’un solide, disons du cuivre, dont la température s’élève et qui de ce fait emmagasine de l’énergie thermique.
44. Énergies chimiques. — Plus généralement, nous avons vu (31) que tout changement efficient d’un système peut s’obtenir en faisant pénétrer dans ce système à la fois de l’énergie mécanique (travail ou énergie cinétique) et de l’énergie thermique (chaleur) . ”

“ Pour résister au choc et rétablir, en sens inverse, les quantités de mouvement des molécules venant l'atteindre, soit directement, soit indirectement, en vertu des liaisons intimes qui rendent solidaires toutes les parties du milieu gazeux, l'enveloppe doit développer les mêmes énergies que si les molécules étaient parfaitement libres et indépendantes, dans la mise en oeuvre de leur énergie de translation. ”

“ On obtient par ce moyen les produits les plus purs et les plus concentrés, puisque l’eau qui est toujours l’excipient et le véhicule de ces substances en est saturée ; c’étoit là peut-être encore le seul moyen d’obtenir des produits d’une énergie toujours égale et d’un effet comparable, ce qui est très-important dans les opérations des arts et nos expériences de laboratoire. ”