Traité de chimie appliquée aux arts

m tam Y TRAITÉ DE APPLIQUÉE AUX ARTS M. DUMAS MEMBRE DS L'iSSTITCr ROYAL { ACADÉMIE DES SCIEXCEs) ET DE l"'AC ADÉa JE ROY AIE DE MEDECJSE DOÏB5 DE LA FACULTE DES SCIENCES , PROFESSEUR A LA FACULTE DK BÉOKC1YE et a l’école centrale des arts et sascfactures. Membre de la Société royale de Londres, et de l’Académie des sciences de Stockholm , Correspondant des Académies de Berlin, de Turin, de St-Pétersbourg . etc. , etc. T. I. LIÈGE FÉLIX OU D ART , IMPRIMEUR-ÉDITEUR. 1848 2 i Si ** - 05 — - 00 ZL N- CO LO =-CO — CM 1848 M. LE BARON THENARD MEMBRE DE LINSTITUT. PROFESSEUR DE CHIMIE A l’ÉCOLE POLYTECHNIQUE A LA FACULTÉ DES SCIENCES ET AU COLLÈGE DE FRANCE. ETC. , ETC. gommage de Respect , ce Reconnaissance INTRODUCTION § 1er. DÉFINITION GÉNÉRALE DE LA CHIMIE. I. Lorsqu’une circonstance quelconque oblige deux masses de matière, deux corps à se toucher, nous obser- vons divers phénomènes. S'ils sont tous les deux solides , et nous supposerons pour fixer les idées qu’on opère sur une lame de fer et sur une lame de verre dans des circonstances telles que nos instruments ou nos sens nous permettent d’apprécier qu’elles sont .à des températures différentes, il suffira de les abandonner à elles-mêmes, pendant un temps plys ou moins long, pour qu’elles parviennent à un état d’équilibre dans lequel elles manifesteront l’une et l’autre la même température, toutefois on pourra se convaincre, par un examen attentif , qu à 1 exception de cette circons- tance , chacune d’elles a conservé les propriétés particu- lières qu’elle présentait avant l’expérience. On n’obtiendra pas de résultat plus prononcé , si l’on substitue au simple contact des moyens propres à produire la division méca- nique îa plus parfaite. Si ion pulvérise un mélange de marbre et de verre, qu’on le réduise à l’état de fine pous- sière, chacune des parcelles ainsi obtenues présentera tou- jours en petit les propriétés caractéristiques de la masse dont elle provient. Le marbre et le verre resteront séparés. Ce n’est pourtant pas ainsi que les choses se passent dans toutes les circonstances. Une lame de fer exposée à l’air humide s’altère rapidement, se recouvre d’une rouille qui dénature sa surface et en ronge le poli. Cette rouille ren- ferme du fer, mais elle diffère de ce métal par ses propriétés chimiques , par sa forme pulvérulente , par sa couleur jau- nâtre et par ses rapports avec le barreau aimanté. Cette rouille contient de l’eau , mais cette eau n’est plus liquide ; elle renferme aussi l’un des principes de l’air, mais ce corps s'est solidifié. Le contact de l’eau, de l’air et du fer a donné lieu par conséquent à une réaction par laquelle ces divers corps ont été considérablement modifiés. De même, si l’on verse du vinaigre sur un marbre poli, une ébullition lente se manifeste, le vinaigre perd sa saveur acide, et le marbre se trouve rongé plus ou moins profondément. TOUS 3. ÏN0R. 2 14 INTRODUCTION. Ces deux grandes classes de phénomènes dns an contact se rapportent à deux branches des connaissances humaines oui présen'ent de fréquents rapprochements, mais qui se séparent facilement par l’ensemble des idées et des mé- thodes La chimie s’occupe des contacts qui sont accom- pagnés d’une altération quelconque dans la composition des corps ; la physique embrasse tous les autres cas. Les varia- tions qui surviennent dans l'arrangement ou les propriétés d'une niasse de molécules similaires n’offrent donc au chi- miste qu'un intérêt accessoire, tandis qu’il réserve tonte son attention pour les phénomènes de contact qui determinen. la réunion on la séparation de molécules differentes par leur nature. Il suffit de jeter un coup d’œil autour de nous , d'examiner les caractères des terrains qui forment la surface du globe, l’organisation des êtres vivants qui I habitent, les procédés des manufactures, pour se convaincre que nous sommes environnés d’une foule de matières variées, qui sans cesse se combinent ou se désunissent de maniéré a pro- duire des modifications infinies en apparence. II. Classer ces corps d’après leur composition, étudier les lois qui régissent leurs mouvements, tel est le but de la chimie. Cette science se partage donc en deux branches. La première, purement descriptive, a pour objet 1 éludé extérieure de tous les corps simples ou composes; la se- conde , plus élevée dans ses méthodes et dans son onjet . cherche a démêler ce qu’il y a de général dans la constitu- tion des corps, et dans leurs actions réciproques. Si nous étions obligés d’étudier un à un, tous les êtres qui se présentent à nous , notre mémoire fatiguée abandonne- rait bientôt une pareille tâche. Heureusement il n en est ^N^s observons dans la nature ou nous obtenons par les expériences de nos laboratoires un certain nombre de corps qui présentent les propriétés suivantes : ils different entre eux par un ou plusieurs caractères; Us peuvent se combiner de diverses manières, mais lorsqu’on les sépare, chacun d'eux recouvre ses propriétés primitives; il est impossible d’en extraire par aucun moyen des matières dissemblables entre elles. C’est à ce groupe d’étres au on a donne le nom de corps simples. Ils sont au nombre de cinquante et un , et toutes les autres matières proviennent de leur réunion en diverses proportions. 11 en résulte qu’en mettant de coté ceux d’entre ces êtres simples que les arts n ont pas enco. e trouvé l’occasion d’employer et en réunissant par groupes les combinaisons analogues qui intéressent l industrie, i ne reste à étudier qu’un petit nombre de lois générales et quel- INTRODUCTIOX. 15 ques corps simples ou composés dont l’emploi fréquent exige tin examen détaillé. III. Ou peut faire deux hypothèses sur le mode que les corps précédents adopteront lorsqu’une circonstance quel- conque les amènera à se réunir. Les anciens philosophes avaient déjà tourné leurs spéculations sur ce sujet. Nous avons vu leurs opinions renaître avec les travaux scienti- fiques de notre civilisation moderne ; elles ont été débattues pendant longtemps sans succès d une manière purement théorique, mais depuis quelques années des expériences multipliées et précises ont fixé tout à fait notre choix. Dans I une de ces suppositions, on admet que les molécules maté- rielles sont susceptibles d'une divisibilité infinie. La consé- quence lapins prochaine de cette pensée établit que les corps doivent se combiner entre eux dans toutes les proportions imaginables. Dans l’autre hypothèse, au contraire, on con- sidère la matière comme étant composée de particules très- petites à la verbe, mais indivisibles. En ce cas, lorsqu’une combinaison s’effectue, elle doit être considérée comme le résultat d’une juxtaposition intime entre les molécules des corps simples qui se réunissent. Chacun d’eux entre dans le composé pour un nombre de particules qui sera toujours le même dans les mêmes circonstances. Lorsque celles-ci vien- dront à changer s’il se produit une combinaison nouvelle, elle offrira nécessairement dans sa composition des rapports simples avec celle des corps précédents. On se formerait une image précise de ce phénomène en sondant des balles de plomb avec des balles d’etain.-On pourrait fixer sur une balle de plomb une, deux . trois balles d’étain , ou récipro- quement sur une balle d’étain une, deux, trois, etc. balles de plomb. Si l’on reste fidèle à cette condition que les balles sont supposées insécables, le rapport des balles de chaque métal sera toujours exprimé par un nombre entier dans ces divers groupes. Cette hypothèse s’accorde si bien avec les résultats de toutes les analyses chimiques, qu’il est difficile de se former une idée juste des phénomènes naturels sans avoir étudié les preuves sur lesquelles elle se fonde elles conséquences auxquelles elle conduit. C’est ce que nous fe- rons plus tard avec soin. IV. Nous verrons par la suite que lorsque deux corps dif- férents entrent en contact, il s’établit un partage du fluide électrique; de telle sorte que l’un manifeste la présence de I éîectr ici té positive, et 1 autre celle de l’électricité négative. Ce qui se passe dans le rapprochement grossier de deux masses de matière se reproduit avec une énergie bien plus grande encore lorsque les molécules elles-mêmes viennent 16 xsiaoDtrCTiON. à se juxtaposer pour produire une combinaison. En même temns çue ce mouvement électrique se manifeste, un déga- gement de chaleur plus ou moins considérable se produit , et nous en sommes témoins chaque jour, puisque la com- bustion du charbon, du bois, des huiles, est due à la com- binaison des principes que ees matières renferment, et de l'un des gaz qui composent l’atmosphère. Pour expliquer à la fois tous ces phénomènes, et pour saisir le rapport secret qui existe entre la production de la chaleur et de la lumière, et celte d’uue nouvelle combinaison, on a eu recours à di- verses hypothèses basées sur les lois bien connues qui ré- gissent les mouvements du fluide électrique. La théorie électro-chimique doit , par conséquent , expliquer en pre- mier lieu les résultats quon observe lors de la reunion des molécules des corps simples : mais elle ne se borne point a ceüe prétention : elle veut encore rendre raison de l’union intime qui existe entre ces molécules après la combinaison, et des circonstances qui déterminent leur séparation ; de telle sorte que nous n aurions à considérer dans léiuae de la chimie qu’une série de rapports électriques entre des mo- lécules matérielles d’un poids déterminé et d une dimension finie. La simplicité de ce point de vue mérite une grande attention, lorsqu'on observe surtout qu il a obtenu dès 1 ori- gine l’assentiment de tous les chimistes de 1 Euiope. V. On peut donc envisager tous les phénomènes eni- miaües comme étant dus a l’action de certaines forces ap- pliquées à mouvoir des molécules de matières merles par elles-mêmes. Mais l’électricité est-elle la seule force qui intervienne arec succès dans ces phénomènes? L’expérience nous apprend que l’attraction que les corps pesants exer- cent les uns sur les autres, et qui sert de base à 1 explication de tous les phénomènes astronomiques , n intervient que dans un petit nombre de cas et d’une manière assez vague dans les réactions moléculaires de la matière. .liais la lu- mière, le calorique et surtout l’électricité exercent au con- traire une influence telle dans les phénomènes qui se passent entre les molécules, qu’on peut presque dire qu’elles n exécutent aucun mouvement sans le concours de i un de ces trois agents. Les opinions des physiciens sont partagées sur la consti- tution intime de ces trois agents. Les uns les considèrent comme des fluides particuliers, impondérables, qui par leur absence, leur présence ou leur accumulation donnent lieu aux phénomènes qui nous apparaissent. Les autres aamet- tent l’existence d’un seul fluide impondérable, universelle- ment répandu dans la nature , dont les mouvements variés INTRODUCTION". 17 produisent tous Ses résultats que nous attribuons à la lu- mière, au calorique et à l’électricité. Quoi qu i! en soit de ces deux opinions, nous ne devons envisager en chimie ces trois sources d’action que comme des forces, des puissances dont ii nous importe peu de connaître Sa nature, pourvu que nous puissions observer les lois qui les régissent ou du moins apprécier ce qu’il y a de généra! dans leur influence. VI. La constitution intime des molécules matérielles n’est pas mieux connue. Elle a été l’objet de quelques hy- pothèses de la part des physiciens, mais il semble qu’on ait renoncé pour le moment à ces spéculations prématurées et qu’on attende des observations ou des expériences propres à éclairer ce sujet délicat avant de renouveler des tenta- tives de ce genre. Nous ne connaissons donc ni la forme, ni le volume, ni la couleur de ces molécules ; nous ne savons pas quelles sont les lois qui président?, leur arrangement lorsqu’elles se groupent, mais l’expérience prouve qu’elles sont toutes pesantes. Cette propriété les distingue de ta lu- mière , de la chaleur et de l’électricité qui sont impondé- rables. La marche ace nous avons a suivre se trouve donc tra- cée d’elie-mêtne par les idées générales que nous venons d’énoncer. Nous examinerons les procédés mis en usage pour connaître le poids des particules dernières de la ma- tière, et les principaux théorèmes de la théorie atomistique. Nous chercherons à définir l’influence que la cohésion exerce dans les rapports des molécules matérielles. Nous étudierons ensuite l’électricité , le calorique et la lumière dans leurs rapports avec les phénomènes chimiques , et nous passerons enfin, après ces préparations préliminaires, à l’examen détaillé des corps qui sont employés dans les travaux de l'industrie. § II. DIVERS ÉTATS DE LA MATIÈRE. VII. La matière se présente à nous sous trois états dont il est facile de se former une idée. A chaque instant l’eau nous offre un exemple de la facilité avec laquelle le même corps passe de l’une de ces modifications à l’autre. Nous connaissons en effet de l’eau solide à l’état de glace ou de neige , de l’eau liquide et de l’eau à l’état de vapeur invisible. C’est sous cette dernière forme que l’eau se trouve dans l’atmosphère. Pour s’en convaincre, il suffit de suivre la marche de l’ébullition de ce liquide. On voitd’ahondantes vapeurs sortir du vasequi ! e renferme; ces vapeurs s’élèvent plus ou moins vite, leur couleur blanchâtre s’efface peu à / 18 INTRODUCTION. peu; bientôt elles disparaissent dans l’air environnant , comme si l’être qui leur donne naissance se trouvait subi- tement détruit. 11 n’en est pas ainsi toutefois, et l’on peut le démontrer sans difficulté. Qu’on remplisse un vase en verre, de glace pilée ou d'eau froide à 2° ou 8°, et qu’après l’avoir fermé et avoir essuyé sa surface extérieure . on le transporte dans un lieu dont la température soit de 20<> ou 25°, pu r exemple. A l’instant même, ses parois se couvri- ront d’une rosée abondante, bien que l’air ambiant soit en apparence parfaitement sec et d’une transparence com- plète. L’eau peut donc exister à l’état solide, à l’état liquide et à l'état de vapeur ou de gaz. VIH. Un grand nombre de corps offrent comme l’eau la propriété de se présenter sous ses trois formes. D’autres n'ont été vus qu’à l’élat solide; tel est le bois; si on essaie de le fondre en le chauffant , il éprouve des altérations pro- fondes et change complètement de nature. D'autres n’ont été vus qu’a l’état solide ou liquide , tel est l’or ; il peut être fondu par l’action de la chaleur, mais il ne passe point à l’état de vapeur. D'autres ne peuvent exister qu’à l’etat li- quide ou gazeux, tel est l’esprit devin; refroidi très- forte- ment. son état ne change pas: mais chauffé même légère- ment. il disparaît tout entier à la manière de l’eau. Il en est enfin qui ne se présentent jamais qu’à l’état de vapeur ou de gaz. Ces corps sont peu nombreux; mais l’atmosphère qui nous environne en offre un exemple. Quelle que soit l’intensité du froid auquel il est soumis, il conserve sa forme habituelle. Dans les circonstances ordinaires, les corps so- lides sont les plus nombreux à la surface du globe, les li- quides viennent ensuite, et le nombre des gaz est de beau- coup le moindre, car il ne s’élève guère qu a 2o° ou à peu près. Sous ces trois formes , la matière présente des pro- priétés générales qu’il est nécessaire de connaître, à cause des applications fréquentes qu’on en fait en chimie ; mais il nous suffit d’indiquer ici cette nécessité. Les ouvrages élémentaires de physique peuvent seuls traiter ces ques- tions avec le développement qu’elles méritent. Nous suppo- serons dans tout le cours de cet ouvrage que toutes les no- tions générales de physique pure sont connues du lecteur. IX. Ainsi, nous admettons que les variations de la cohé- sion ou de la force qui unit les molécules similaires a déjà été étudiée dans les divers états de la matière. Nous admet- tons aussi que le lecteur connaît les lois générales des phé- nomènes qui accompagnent l’action de la chaleur, de la lumière, de l’électricité et de la pression sur les corps pris INTRODUCTION. 19 à l’état solide, liquide ou gazeux. Enfin, nous regardons aussi pomme connus quelques instruments de physique, dont les chimistes font usage assez fréquemment, tels que les mai hines électriques, la pile de Voila, etc. En bornant le plan de cet ouvrage à l’exposition des phénomènes produits par des forces que nous supposons déjà connues, nous n’avons pas voulu néanmoins rejeter tonte étude relative à l’influence de ces forces dans les réac- tions chimiques. Nous y reviendrons plus loin; mais nous li- miterons soigneusement cette étude à l’exposition pure et simple de cette influence. Après avoir établi que la matière est essentiellement pe- sante, qu’elle se distingue en deux grandes classes, les corps réputés simples ou du moins indécomposables, et les corps composés ; enfin, que ces corps, tant composés que simples, peuvent affecter trois états différents et se présenter à nous sous forme gazeuse , liquide ou solide , il est nécessaire , avant d’aller plus loin . de définir les mots particuliers au langage des chimistes. § III. NOMENCLATURE. X. Toutes les sciences d'observation présentent des varia- tions successives et graduelles dans l’esprit de leur nomen- clature. Celle-ci, devant toujours offrir un tableau fidèle de l’état de nos connaissances, subit des modifications con- tinuelles et d’autant plus fréquentes, que les recherches des expérimentateurs ou des observateurs sont elles-mêmes plus nombreuses et plus efficaces. La nomenclature des composés et leur classification doivent donc avoir entre elles des rapports intimes qu’il est impossible d’éviter. De mèmeque la manière la plus heureuse de grouperces corps, consiste à réunir ceux qui offrent le plus grand nombre de propriétés communes ; de même aussi les dénominations les meilleures sont celles qui présentent tout à coup à 1 es- prit le résumé des caractères propres à chacun d’eux. On observe déjà cette tendance dès les premières époques de la chimie. Chaque nom se rapportait à des circonstances tirées de l’histoire du corps auquel il était donné, maïs le caprice du nomenclateur déterminait seul le choix du point de vue particulier auquel il accordait la préférence. Les corps simples sont aujourd'hui les seuls dont le nom soit indépendant de toute règle. A l’époque de la formation de notre nouvelle nomenclature on a voulu les rendre signi- ficatifs, mais il en résultait quelque confusion dans les dé- rivés. Ils sont au nombre de cinquante et un. 20 INTRODUCTION. XI. On sépare en deux classes les corps simples. La pre- mière comprend ceux qui sont gazeux et ceux qui , étant solides, sont mauvais conducteurs de l’électricité, transpa- rents en général et privés de l'éclat métallique. Ce sont les corps non-métalliques, savoir : Azote, Bore, Brome, Carbone, Chlore, Fluor, Hydrogène, Iode, Oxigène, Sélénium, Silicium, soufre. La seconde comprend ceux qui sont doués de l’éclat mé- tallique et qui d’ailleurs sont bons conducteurs de l’électricité ou du calorique et en outre généralement opaques. Jusqu’à présent on n’en connaît aucun qui soit gazeux à ia tempé- rature ordinaire. Ce sont les métaux, savoir : Aluminium, Antimoine, Argent. Arsenic, Barium. Bis- muth, Cadmium- Calcium, Cérium. Chrome, Cobalt, Colum- bium, Cuivre . Etain . Fer, Glucinium , Iridium . Lithium , Magnésium. Manganèse, Mercure, Molybdène, Nickel, Or, Osmium, Palladium. Phosphore. Platine, plomb, Potassium, Rhodium. Sodium. Strontium. Tellure, Titane, Tungstène, Urane , Yttrium , Zinc, Zirconium. Il est facile de voir que pour le plus grand nombre, ces noms sont tirés de circonstances purement arbitraires ou puisés dans le langage vulgaire. Il n’en est point ainsi des expressions employées à designer les composés qu’ils peu- vent former par leur réunion. je suivrai presque toujours dans celte ouvrage une règle qui se trouve ordinairement d’accord avec la nomenclature déjà en usage, et qui présente en outre l’avantage de rattacher à une idée de grande importance en chimie la dé- nomination de chaque composé. Elle consiste à placer dans les noms multiples celui de chaque principe dans l’ordre de son pouvoir électro-négatif. Ou , en d’autres termes, si l’on suppose un composé soumis au courant de la pile, le corps qui se rend au pôle positif détermine le genre, et celui qui se dirige au pôle négatif l’espèce. Cette règle ne pré- sente aucune difficulté dans l’application lorsqu’il est ques- tion de composés binaires. Elle devient d’un emploi plus difficile dans les combinaisons plus compliquées et je serai forcé quelquefois de m’en départir pour éviter d’introduire dans le langage des mots nouveaux qui embarrasseraient le lecteur; mais ces cas sont heureusement assez rares. XII. Avant de passer à l’exposition des principes de la nomenclature , nous devons définir quelques termes géné- raux. On distingue parmi les divers composés des acides , des bases et des sels. Les seis sont des composés formés par l’union de deux corps déjà composés eux-mêmes. Quand on soumet les sels INTRODUCTION. 21 à l’action de la pile, ils se détruisent ; les deux composés qui les forment se séparent, i’un d’eux se rend au pôle po- sitif et l’autre au pôle négatif. Celui d’entre eux qui s’est porté au pôle positif est un acide; l’autre est une base. Nous appelons indifférents les composés qui ne jouent jamais le rôle de base ou le rôle d’acide, et ceux qui jouent l’un ou l’autre rôle en beaucoup d’occasions. Car nous observons que les propriétés des bases, ainsi que celles des acides , ne sont pas absolues et que le même corps peut souvent jouer le rôle de base à l’égard d’un composé et le rôle d’acide à l’égard d’un autre. Il est évident que dans les sels le nom de i’acide doit dé- terminer le genre et que celui de Sa base doit servir à dé- finir l’espèce. XIII. L’oxigène va nous fournir le moyen d’étudier la, règle précédente dans toutes ses modifications. Leseorpsdont il fait partie jouissent le plus souvent de la propriété de se combiner entre eux, et le plus grand nombre des composés connus appartient soit aux combinaisons binaires de i’exi- gène, soit aux combinaisons des corps oxigénés. Cette cir- constance engagea les auteurs de la nomenclature moderne à lui donner une importance exclusive , et nous sommes obligés de suivre leur exemple, jusqu’à ce que d’un commun accord les chimistes actuels aient remanié la nomenclature tout entière. Toutefois nous retrouvons ici l’application de notre règle générale avec une précision parfaite. Les combinaisons formées par deux corps oxigénés, étant soumises à l’action de la pile, peuvent se décomposer de deux manières. Si la pile est forte on obtient à chacun des pôles les corps simples qui font partie de la combinaison, mais lorsqu’elle est faible, les deux corps oxigënés se sépa- rent sans éprouver d’altération ultérieure. L'un d’eux, celui qui se rend au pôle positif présente des propriétés acides caractérisées par une saveur aigre et par la faculté de rougir la teinture de tournesol ; l’autre, celui qui se rend au pôle négatif, manifeste au contraire, s’il est solu- ble, des propriétés alcalines , caractérisées par une saveur urineuse et par la faculté de ramener au bleu la teinture de tournesol rougie. Les corps oxigénés qui se rendent au pôle positif sont désignés par le nom d'acide. Les autres prennent le nom d'oxides, et par extension on a donné celle dénomination à des corps incapables de pro- duire des combinaisons avec les acides, et qui ne présen- tent ni propriétés acides , ni propriétés alcalines. Te! est Ttubcte de carbone. <39 INTRODUCTION. Xiy Le nom des acides se forme en donnant une termi- naison particulière au nom du corps qui s’y trouve com- biné avec l’oxigène. . . , On crovait autrefois qu’un corps en s unissant a 1 oxigene ne pouvait donner naissance qu’à deux acides au plus, et le plus oxigéné fut caractérisé par une terminaison en ique l’autre par une terminaison en eux. Acide sulfurique , acide du soufre le plus oxigéné; acide sulfureux , acide du soufre le moins oxigéné. Depuis, on a découvert un acme intermédiaire qu’on a désigné sous ie nom d acide hypo- sulfurique, et un acide moins oxigéné que l’acide sulfureux, et qu’on a nommé d’après le même principe acide tnjpo- sulfureux. Ce système a été adopté pour tous les acides analogues. , , Les diverses proportions d’oxigène qu un corps peut ab- sorber, en passant à l'état d’oxide, sont désignées ordinaire- ment par des numéros d’ordre, en parlant de l oxide Je moins oxigéné. Ainsi l'on dit proloxide ou premier oxide , deuloxide ou second oxide , triloxide ou troisième oxide , tétroxide ou quatrième oxide , etc. Le plus souvent, on se borne à désigner le premier sous le nom d oxide et le dei- nier par celui de peroxide. XV. Les combinaisons produites par les corps oxides, qu’on désigne d’une manière générale par la dénomination de sels, prennent des noms composés de telle manière, que l’acide détermine le genre et l’oxide 1 espèce , ainsi qu on aurait pu le prévoir d’après l’action de la pile, 1 acide étant toujours négatif relativement à l’oxide. Toutes les fois que l'acide se termine en ique, cette terminaison se change en ale', lorsqu’il se termine en eux , elle devient ite. L acide sulfurique forme des sulfates, et l’acide sulfureux des sul- fites' l’acide Kyposulf urique des hyposulfates , et l'acide hy- posulfurenx des hyposul fîtes. Ainsi l’on dit sulfate de pro- toride de fer, fUfposulfate de deuloxide de cuivre, sulfite de proloxide de fer. etc. On emploie quelquefois pour abréger, une tournure un peu différente, et l'on dit protosulfate de fer, deulo-sulfate de cuivre, trito-sulfate de fer, etc.; mais cette locution offre des inconvénients qui nous empêche- ront d’en faire usage et qui sont aisés à sentir. En effet, les acides et les oxides peuvent se combiner en diverses proportions et de telle manière que l’un d’eux se trouve en quantité trop faible pour détruire les propriétés de l'autre , ou en d’autres termes pour les neutraliser. De là , trois modes de combinaison désignés par les termes suivants -.sels neutres ; sels acides sels avec excès de base ou d'oxide, ou plus brièvement sels basiques, ou bien en- INTRODUCTION. 29 1° Les oxacides et les oxides. 2» Les hyêracides et les oxides. 5° Les chlorures et les chlorures. 4o Les chlorures et les oxides. 5o Les iodures et les iodures. C° Les iodures et les oxides. 7° Les chlorures et les iodures. 8o Les sulfures' et les sulfures. 9o Les sulfures et les oxides. 10° Les chlorures et les sulfures. 11° Les iodures et les sulfures, etc., etc. îîous avons déjà indiqué la marche que nous devons suivre; elle est fort simple pour les première, deuxième, troisième, cinquième et huitième classes de ces composés. En effet, dans la première et la seconde, le nom de l’acide est univoque, et l’on a des carbonates, des phosphates , des fiydr o sulfates, des âydrofluates , etc. , de divers oxides. Dans la troisième, ia cinquième et la huitième classe , il n’en est pas de même ; mais comme le corps négatif est unique , la présence de deux radicaux métalliques ne rend pas encore le nom trop compliqué. Cfiîorure de platine et de potassium , chlorure d’or et de sodium , ces dénominations sont assez nettes. li n’en serait pas de même des autres cas où il existe deux corps négatifs dans le même composé. Les dénomi- nations seraient difficiles à former, si te plus souvent le ra- dical n’était pas simple ; on pourrait donc dire encore cfiloroxide de calcium , iodoxide de magnésium, pour désigner la combinaison de chlorure et d’oxide de calcium , ainsi que celle d’iodure et d’oxide de magnésium ; mais comme ces cas se présenteront rarement, nous emploierons de préférence une courte définition, au lien de noms sujets à équivoque. XXVI. Les oxacides ainsi que les hvdracides peuvent s’unir à d’autres composés que les oxides. Si ce qui précède a été compris, il sera facile d’entendre Ses dénominations sui- vantes : sulfate d' Hydrogène carboné, liydrochlorate de chlo- rure de mercure, hydro-sulfate de sulfure de potassium, etc. Ce sont des composés neutres formés par les acides sulfuri- que , hvdroclilorique et hydrosulfiirique unis respective- ment à i’hydrogèné carboné, au chlorure de mercure et au sulfure de potassium jouant le rôle de base. Malgré la longueur de cette exposition . je ne me flatte pas d’en avoir éludé les difficultés. La nomenclature chimi- que n’est plus en harmonie avec la science, et l’on ne sau- rait trop recommander aux commençants de l’apprendre comme une langue et non pas comme l'expression d'un système. 30 INTRODUCTION. § IV. NOMBRES PROPORTIONNELS. XXIIV. L’importance actuelle de la théorie atomique dans l’étude de la chimie doit engager toutes les personnes qui aiment à réfléchir sur les grandes questions de la philoso- phie naturelle, à tourner leurs vues vers cet ordre de lois. Parmi les conquêtes de notre intelligence , dans les temps modernes, c’est peut-être la plus remarquable, en ce qu’elle se lie intimement avec les idées que nous pouvons nous former sur la matière en général, sur les limites de sa di- visibilité, enfin sur la forme et les diverses propriétés des particules dont elle est composée. Nous allons exposer en quelques mots les faits et leurs conséquences. XXVlll. On a fait l’analyse exacte des acides que le soufre peut produire eu se combinant avec 1 oxigène , et on a trouvé que 100 soufre et 50 oxigène forment l’acide hyposulfureux. 100 id. et 100 id. forment l’acide sulfureux. 100 id. et 150 id. forment l’acide sulfurique. Il est aisé de voir que les nombres qui expriment le poids de l’oxigène ajouté à 100 de soufre , sont entre eux comme 1,2,8. Des rapports analogues se montrent dans toutes les séries de combinaisons binaires. Cette loi remarquable, à laquelle on donna le nom de loi des proportions multiples , à été l'un des premiers pas vers la connaissance de la théorie des atomes. Elle montre en effet que les combinaisons entre des corps divers n’ont point lieu d’une manière irrégulière. Il est inutile d’ajouter que tous les corps sont soumis à la même nécessité, comme on pourra le voir d’ailleurs , dans les tables que renferme cet ouvrage. Ce genre de rapports prouve donc , jusqu’à la dernière évidence, que les combinaisons ne s’effectuent pas dans toutes les proportions indifféremment, et que lorsqu’on a fait l’analyse d'un composé binaire quelconque , on peut prédire que si les deux corps qu’il renferme sont capables de se réunir encore, ce sera toujours en quantités multiples de celles qu’on a trouvées dans le premier cas. L’un des deux corps étant pris comme quantité fixe, l’autre variera seulement dans les rapports simples 1,2, S, 4, 5, etc., mais très-rarement au delà. XXIX. Examinons maintenant deux séries de combinai- sons , et nous verrons qu’elles offrent des rapprochements d’un autre genre tout aussi remarquables. INTRODUCTION. 31 Argent. . . 270" et 9u0 oxigène forment l’oxide d’argent. Barium. . . 1713 et 200 id. protoxide de barium, baryte. Bismuth. . . 1773 et 200 id. oxide de bismuth. Cadmium.. . 1393 et 20<> id. oxide de cadmium. Calcium. . . 319 et 200 id. oxide de calcium-chaux. Cuivre. . . 701 et 900 id. oxide de cuivre brun. Argent. Barium. Bismuth. Cadmium Calcium. Cuivre. 27üô et 400 soufre forment le sulfure d’argent. 1713 et 400 id. sulfure de barium. 1773 et 400 id. sulfure de bismuth. 1393 et 400 id. sulfure de cadmium 312 et 400 id. sulfure de calcium, 791 et 400 id. sulfure de cuivre. On voit , par ces deux tableaux, qu’une quantité de mé- tal que 200 d’oxigène peuvent transformer en oxide exige au contraire 400 de soufre pour passer à l’état de sulfure; d’où il suit que si on voulait transformer 2903 parties d’oxide d’argent en sulfure , il faudrait employer 400 p. de soufre pour en chasser l’oxigène, et réciproquement 3103 p. de sulfure d’argent n’exigeraient que 200 p. d’oxigène pour se changer en oxide, si l’oxigène était capable de chas- ser le soufre de cette combinaison. Ce rapprochement porte en chimie le nom de loi des équi- valents. Ou voit, en effet, que 200 d’oxigène équivalent à 400 de soufre, et des rapports de cette espèce se remar- quent dans tous les composés dont la nature est bien définie; en sorte que l’on peut se permettre quelquefois de calculer la composition d’un corps en se servant des résultats four- nis par l’analyse d’un autre. Si, par exemple, on n’avait pas déterminé par l’expérience la quantité de soufre néces- saire pour transformer l’argent en sulfure, on aurait pu fa- cilement la déduire de la quantité d’oxigène que ce métal exige pour passer à l'état d’oxide. On aurait dit en ce cas: si 2703 argent et 200 oxigène forment l’oxide, il faudra né- cessairement 400 de soufre pour remplacer l’oxigène , et nous aurons 2703 argent et 400 soufre pour la coniposition du sulfure d’argent. On emploie très- fréquemment en chi- mie la loi des équivalents de cette manière, et dans le but de fixer la proportion des principes constituants de certains corps qu’il n’a pas encore été possible d’analyser ; mais on conçoit que son application doit se faire avec prudence et et sagacité, car autrement on courrait le risque de tomber dans de graves erreurs. Lorsqu’un métal , par exemple , est susceptible de se combiner avec plusieurs proportions d’oxi- gène et de soufre , et de former ainsi plusieurs oxides et plusieurs sulfures , l'expérience seule permet de fixer quelles soûl celles d’entre ces combinaisons qui se correspondent. XXX. Mais il existe un cas où l'on applique la loi des équi- INTRODUCTION. 32 vaients avec un avantage remarquable : c'est l’étude des sels sous le point de vue de leur composition. On possède alors, en effet un caractère qui permet dedéGnir la combinaison et de désigner avec certitude, parmi plusieurs composés du même ordre, celui qu’on veut étudier d’une manière spé- ciaief Tous les sels neutres peuvent être calculés delà sorte, car il est impossible de conserver le moindre doute sur le rang d’une telle combinaison saline. Quand bien même l’a- cide et la base saüfiable qui lui donnent naissance seraient susceptibles, comme cela se rencontre fréquemment , de produire plusieurs sels différents, on ne pourra jamais con- fondre celui dans lequel prédomine l’acide et celui qui ren- ferme un excès de base , avec le sel neutre qui Ojîre une saturation mutuelle et précise de ces deux corps l’un par l’autre. Si l’on examine la formation des sulfates , on voit par exemple, que cinq parties d’acide sulfurique exigent pour leur saturation une quantité d’oxide renfermant une partie d’oxigene: d où il suit que plus un oxide sera riche en oxigène , et moins il sera nécessaire d’en employer pour effectuer la saturation. Un exemple rendra cette pensée plus nette. 791 cuivre et 100 oxigène forment 891 de protoxide de cuivre. 791 id. 200 id. 991 de deutoxide de cuivre. 89! protoxide de cuivre et 500 acide sulfurique forment le sulfate de protoxide de cuivre. 991 deutoxide de cuivre et 1000 acide sulfurique forment le sulfate de deutoxide de cuivre. On voit que 1000 p. d’acide sulfurique , qui seraient sa- turées par 991 de deutoxide de cuivre, exigeront 1782 de protoxide pour leur saturation. La quantité d’oxigène con- tenuedans l’oxide étant proportionnelle à la quantité d’acide employée . cette loi suffit pour calculer la composition de tous les sulfates neutres, dès que l’expérience a déterminé la composition des oxides eux-mêmes. Nous reviendrons sur ce sujet en parlant des sels , car ils sont tous soumis à la même règle , et nous avons seulement voulu compléter ici l’exposé des applications de la loi des équivalents. XXXI. En résumé , Lorsqu’on veut décomposer un oxide par le soufre, 400 de soufre seront l’équivalent de 200 d’oxi- gène , et lorsqu’on veut combiner l’acide sulfurique avec une base salifiable, 5 d’acide sulfurique équivaudront à une quantité de base contenant 1 d’oxigène. Les nombres qui représentent les quantités dans lesquelles les divers corps peuvent se saturer mutuellement ont donc reçu le IXTUODUCTION. 33 nom d ’ équivalents chimiques , ou quelquefois celui de nom- bres proportionnels , qu’on remplace souvent par le mot pro- portion. XXXII. La théorie des proportions chimiques repose donc sur deux lois déterminées par l’expérience , la loi des proportions multiples et la loi des équivalents; on peut les exprimer d’une manière générale; car si l’on prend une quantité a d’un corps quelconque capable de former des combinaisons avec des quantités d’autres corps exprimées c d e f g, etc. de manière à produire des composés ab , ae , ad , ae , af, ag , etc. , il est certain que le corps b pourra se combiner avec les suivants et former des composés bc , bd , he , bf, bg , etc., qu’il en sera de même des corps d et des corps e, f, g, etc. _ , . En outre , si nous prenons maintenant une nouvelle sene h i k l m n , etc. dans laquelle tous les corps puissent se combiner avec le corps a pour former des composés ah, ai, ah, al, an i, an, il est évident que tous ces corps pourront se combiner en- tre eux et produiront des composés hi , hk , fil. . . ik , il, im . . . U ,km... Im , In , mn ; mais en outre , par cela seul que tous ces corps se combinent avec a , ils pourront de même se combiner avec ses équivalents b, c, d, e, f, g, et formeront ainsi les composés bh , bi, bk . • . ch, ci, ck. . . dk, di, dk. . . gh , gn, etc. Introduisons maintenant dans chacun des composes bi- naires, ainsi produits , les modifications qui résultent de la loi des proportions multiples , et Ton voit qu il pourra se former pour chacun d'eux une nouvelle série ae cetie forme : a + b ... a -f 2 b... a ... a + Ab... a 5 & ou bien a + b ... 2a -f b... ôa 4 a + b... o a -p b. XXXIII. On est convenu de comparer tous les nombres pro- INTRODCCTIOX. 34 portionnels à une unité commune. Généralement, les chi- mistes ont donné la préférence à l’oxigène et ont représenté le nombre proportionnel de ce corps par I, par !0 ou par 100, ce qui revient toujours au même, par un déplacement qu’on fait subir à la virgule. Concevons maintenant que le nombre proportionnel de chacun des corps simples ou composés est destiné à repré- senter la quantité pondérale de ces matières qui équivaut à 1 ou 10 ou 100 d’oxigène, il est évident que pour trouver ce nombre on pourra suivre plusieurs méthodes. Prenons 100 p. en poids d’oxide d’argent pur, plaçons- les dans une petite cornue en verre dont le poids soit connu, et chauffons l’oxide, jusqu’à ce que sa décomposition soit complète. Tout son oxigène sera dégagé et il restera dans la cornue 93,11 argent métallique. L oxide renfermait donc 6,89 oxigène. Nous avons par conséquent les quantités d'argent et d’oxigène qui se saturent , et nous pouvons ar- river au nombre proportionnel de l’argent, par la propor- tion suivante : 93,11 argent 6,89 oxigène ” x argent . . , 93,)1 X 10 , i 10 oxigene.... x = = I3t>, nombre propor- tionnel de l'argent, nombre équivalent de l’argent, ou enfin quantité d’argent telle qu’en la combinant avec 10 d’oxigène il en résulte un oxide. XXXIV. 11 en seraitde mémepourtoutautre oxide; dès l’ins- tant où les quantités relatives d’oxigène et de métal seraient connues , il serait fort aisé de trouver le nombre propor- tionnel de ce dernier; toutefois, il est facile de comprendre avec un peu d’attention, qu’il n'est pas indifférent départir de l’analyse d’un oxide quelconque. En effet , l’expérience prouve que 100 parties de cuivre absorbent tantôt 12,5, tantôt 25, tantôt 50 parties d’oxigène, à peu près. En appli- quant ces résultats à la détermination du nombre propor- tionnel du cuivre on trouverait : 100 cuivre : 12.3 oxigène 1 * x cuivre : 10 oxigène. 100 id. : 23,» id. \ \ x id. : 10 id. 100 id. : 50,i) id. \\x id. t 10 id. On voit que dans ces trois proportions tous les termes sont semblables à l’exception du second, et nous n’avons pas besoin de pousser plus loin le calcul pour nous con- vaincre que la valeur de x serait différente pour chacune de ces données. Elle serait d'autant plus faible que la quan- tité d’oxigène de l’oxide serait elle-même plus grande , et l’on aurait : INTRODUCTION'. 35 100 X 10 Par la première 80 12,5 100 X 10 Par la seconde =40 25 100 X 10 Par la troisième = 20 50 On pourrait adopter l’un ou l’autre de ces nombres in- différemment. Si l’on faisait usage du premier, on établirait ainsi la série des oxides : Une proportion de cuivre 80 4- 10 oxig. protoxide Une id. 80 + 10 oxig. deutoxide Une id. 80 -f- 40 oxig. tritoxide. Si l’on partait du second on aurait : Une proportion de cuivre 40 -(- 10 oxig. deutoxide Une id. 40 + 20 oxig. tritoxide. Deux id. 80 -f” 10 oxig protoxide. Enfin si l’on préférait le troisième on trouverait Une proportion de cuivre 20 4- 10 oxig. tritoxide Deux id. 40 + 10 oxig. deutoxide Quatre id. 80 -t- 10 oxig. protoxide. XXXV. Il serait très-difficile, et peut-ètreimpossib!e,dechoi- sir entre ces trois séries, en se déterminant d’après des motifs d’une évidence complète. Aussi, pour trancher la question une fois pour toutes et afin de couper court aux difficultés qui se présenteraient sans cesse, car presque tous les métaux sont dans le même cas, est-on convenu de suivre une règle, purement arbitraire à la vérité, mais qui suffit aux besoins actuels des chimistes. Elle consiste à donner la préférence au nombre proportionnel tiré du protoxide. Le nombre proportionnel on la proportion d’un corps est donc la quantité de ce corps en poids qui , en se combinant avec 1 0 d'oxigène, donne naissance au premier oxide. La somme des nombres proportionnels, ou des proportions des corps simples qui. se combinent , donne le nombre propor- tionnel ou la proportion du composé qui en résulte. Pour déplacer une proportion d’un corps quelconque engagé dans une combinaison, il faut en général employer une proportion du corps destiné à le remplacer. Pour produire un sel neutre, il suffit d’unir une propor- tion d’un acide quelconque à une proportion d’une base quelconque ; d’où l’on tire comme conséquence générale que pour décomposer un sel neutre par un acide, on doit 36 INTRODUCTION. employer une proportion de chacun d’eux 5 qu’ii en est de même lorsqu'on veut décomposer un sel neutre par une base , ou bien lorsqu’on veut produire une double décom- position au moyen de deux sels neutres , en donnant nais- sance à deux sels également neutres. Table des nombres proportionnels des corps simples. Noms. Nombres. Noms . Nombres. Oxigène 100 Magnésium. . . . 158.36 Hydrogène. . . . 19.48 Manganèse. . . . 355.78 Soufre 201.16 Mercure 2331.60 1 1 Azote 177.02 Molybdène. . . . 598.52 i ! Carbone 75.33 Nickel 369.67 Aluminium. . . . 114.14 Or 2486.02 ; j Argent 1350.60 Palladium. ... 714.62 i | Barium 856.88 Platine 1215.22 i Bismuth 886.90 Plomb 1294.50 : j Cadmium 696.76 Potassium. . . . 487.92 ! Calcium 256.01 Rhodium. . . . 1501.30 ! Cérium 574.72 Sodium 290.89 ' : Cobalt 369-00 Strontium. . . . 547.28 , Cuivre 791.39 Tellure 403.23 . i Etain 735.-29 Crâne 2711.36 ] Fer 339.21 Zinc 403.23 Glucinium. . . . 220.85 Zirconium. .. . 280.02 ! Lithium 127.75 Yttrium 402.57 - XXXVI. Le tableau qui précède n’est pas complet: il existe en effet quelques corps simples qui forment avec l’oxigène des composés acides renfermant évidemment plusieurs proportions d’oxigène; mais comme on ne connaît pas encore les proloxides de ces corps, il a fallu suivre une autre marche pour faire cadrer leurs nombres proportionnels avec ceux qui sont inscrits plus haut. On a donc pris pour nombre proportionnel , la quantité du corps qui se trouve dans une quantité d’aeide capable de saturer une quantité d’oxide contenant 100 parties d’oxi- gène. Ainsi, l’on sait que 589,92 de protoxide de potassium, contenant 100 d’oxigène , sont saturés par 9 -42.64 d’acide chlorique, et d’un autre côté l’on sait aussi que 042,64 d’a- cide chlorique renferment 500 d’oxigène et 442,64 de chlore, d’où l’on conclut que le nombre proportionnel du chlore est go-al à 442.64 : la même marche a été suivie pour tous les nombres suivants : INTRODUCTION. 37 Noms. Nombres. Noms. Nombres. Oxigène Bore ; Ctùore Brome ! Iode ; Fluor ! Phosphore. . . . : Sélénium 100 271.98 442.64 932.80 1566.70 1 1 6.90 196.15 494.58 Silicium Antimoine. . . . Arsenic Chrome Columbium. . . . Titane Tungstène. . . . 277.47 1612.90 470.12 351 .82 2307.40 389. Î0 1183.20 § 5. THÉORIE ATOMIQUE. XXXY1I. La théorie atomique, telle qu’elle est admise aujourd’hui par le plus grand nombre des chimistes, repose sur des bases tellement simples, qu’on peut l’exposer d’une manière générale en peu de mots. On entend par Atome, la particule très-petite d'un corps qui donne naissance à une combinaison , par simple juxta- position avec les particules d'un autre corps. Chaque atome n’éprouve donc aucune altération réelle en formant des com- posés , et les propriétés nouvelles que ceux-ci présentent, proviennent du groupement des atomes de diverse nature. Lorsqu’on détruit un composé, de telle sorte que les corps simples qui le constituent se trouvent isolés, les atomes de ceux-ci reparaissent avec leurs propriétés primitives, et pro- bablement avec leur forme et leur dimension première, sans aucune altération. L’atome d’un corps simple est donc la particule très- petite de ce corps, qui n’éprouve plus d’altération dans les réactions chimiques. L’atome d’un corps composé, n’est à son tour que le petit groupe formé par la réunion des atonies simples qui le cons- tituent. XXXVIII. Telle est l’idée qu’on s’est formée d’abord des atomes, mais en y réfléchissant on voit que c’est le système des nombres proportionnels, tel que nous venons de l’expo- ser. Plus tard , on a voulu aller au delà de cette limite et fixer réellement le nombre d’atomes que chacun des nom- bres proportionnels représente. Si l’on connaissait le nom- bre des atomes qui entrent dans une combinaison, il est clair que ie poids relatif de chacun de ces atomes serait fa- cile à établir. En effet, l’expérience prouve que 100 parties d’oxigène et 12,5 d’hydrogène donnent de i’eau par leur T02IE. i. inor. 5 INTRODUCTION. 38 combinaison. Si l’on suppose que ces deux corps soient unis atonie à atome, les poids de ceux-ci seront dans le rap- port de 100 12,5. Si l’on admet uu atome d’oxigène et deux d’hydrogène, ce rapport deviendra 100 ; — — — Tout le problème se transforme donc en celui-ci : Combien une combinaison donnée renferme-t-eile d’atomes de chacun des corps simples qu’elle contient? XXXIX. En examinant la manière dont les gaz sont in- fluencés par la température et la pression , et en observant que ces corps, quelle que soit leur nature , se comportent toujours de la même manière, on est arrivé à conclure qu’ils renferment à volume égal, le même nombre d’atomes dans les mêmes circonstances. On admet, en effet et il est difficile d’en douter , que dans un gaz donné toutes les molécules sont placées à égale distance les unes des autres. Si main- tenant on concevait cette distance différente dans les molé- cules d’un autre gaz, il serait difficile d’expliquer pourquoi l’influence d'une force extérieure produit des résultats iden- tiques dans les deux cas. On convient donc, en général, de ce principe : « que les gaz , dans des circonstances sem- ablables , sont composés de molécules ou d’atomes placés à «la même distance , ce qui revient à dire qu’ils en renfer- maient le même nombre sous un même volume. > _ Cela posé , le poids relatif de ces atomes pourra facile- ment se déduire du poids de 2 vol. semblables de gaz dif- férents. Comme la densité des gaz exprime leur poids relatif dans des circonstances identiques, on peut en conclure que dans les corps gazeux , les poids d’atomes sont proportion- nels aux densités. Prenons comme exemple l’oxigène et 1 hydrogène, on aura ] ,1026 densité de l’oxigène I 0,0687 densité de l’hydrogène •• 100 I x , en supposant qu’on représente le poids d’atome . 100 X 0.0687 de l’oxigène par 100; d’où Ion tire j 1026 ’ poids de l'atome d’hydrogène. En opérant de la même manière sur le chlore . l’azote , l’iode et le mercure on arrive aux résultats suivants . Densité. Atome. Oxigène 1.1020. . • • 100." Hydrogène 0,0087. . • • . 6.23 Chlore -2.470. • • 224.» Azote 0,976. . • • 88.5 Iode 8,716. . • - . 790,04 Mercure 6,976. . - • . 632,90 INTRODUCTION. XLI I. En comparant les poids d’atomes admis par MM. Du- longet Petit, et ceux qui résultent des rapprochements faits par M. Mitscherlich . on arrive à des résultats contradic- toires, en ce qui concerne le cobalt. , En effet, si l’on adopte les poids d’atonies inscrits dans !e tableau, l’on trouve pour les corps suivants : Protoxide de zinc = 403 zinc -f- 100 oxigène. Protoxide de fer = -33'J fer -f- !00 id. Deutoxide de cuivre = 393 cuivre -j- 100 id. Protoxide de nickel = 309 nickei -f- 100 id. Protoxide de cobalt. = 246 cobail 66.0 id. Pour les quatre premiers métaux, il est clair que la com- omaison renferme un atonie de chaque élément, et l’on doit trouver en effet que les oxides sont isomorphes; mais pour le dernier , il faudrait considérer le protoxide comme un composé de S atomes cobalt et 2 atomes oxigène. Ce genre de combinaison est peu probable, et en outre le composé , d après les vues de M. Mitscherlich , ne devrait point être isomorphe avec les oxides précédents , tandis qu’il l’est, au contraire. A la vérité, l’on pourrait croire que le cobalt em- ployé par MM. Dulong et Petit contenait du carbone, et que la présence de ce corps a augmenté sa capacité pour la cha- leur. L habileté ûien connue de ces deux physiciens rend ce soupçon peu fondé. Il est néanmoins difficile de s’en dé- fendre en observant que le cobalt aurait une capacité de beaucoup supérieure à celle des autres métaux. A cette seule exception près, tous les autres poids réu- nissent en leur faveur une masse de probabilités très-re- marquables, en ce qu’ils s’accordent à la fois avec les vues de M. Mitscherlich et avec les phénomènes généraux de la chimie. XL VII. On voit que MM. Dulong et Petit, d’une part , et M. Mitscherlich , de l’autre, ont tiré des propriétés phy- siques des atomes un parti fort avantageux pour résoudre ia question de leur poids relatif. Il existe une autre pro- priété que les expériences nous permettent d’atteindre, et dont les conséquences méritent d’être discutées : c’est le volume relatif des atomes, pris à l’état solide. Pour arriver à la connaissance de ce volume , il suffit d’avoir par expé- rience le volume de l’eau déplacée, par un poids connu de ce corps. Or. la densité de chaque corps rapportée à l’eau donne immédiatement ce résuitat, puisqu’elle exprime la quantité du corps nécessaire pour déplacer un volume d’eau, qu’on suppose égal à l’unité dans tous les cas. Pour avoir le volume d’un atome, il suffit d’une simple propor- tion. 46 INTRODUCTION. 1 p 1 *:d\ ; a; = -U </ étant !a densité du corps, P le poids de son atome , sera donc le volume de l’eau que déplacerait un atome d de ce corps. XLVII1. Comparons maintenant le volume de I atome de quelques métaux, et commençons par ceux dont M. Mits- cherlich a constaté l’isomorphisme. Cuivre. . .Manganèse Nickel. . Cobalt. : Fer. . . Zinc. Densité. Poids de l’atome. Volume de 1‘atome. 8.89 . . . . 595,7 . • . . 44,4 8.05 . . . . 555.7 . . . . 44.4 8.58 . . . . 569.7 . . . . 44.1 8,50 . . . . 569.0 . . . . 45,4 7,80 . . . . 559,2 . . . . 45,5 7,19 . . . . 405,2 . . . . 56,0 Pour les cinq premiers, le volume est le même , ou du moins, les différences sont de nature à se confondre avec les erreurs d’observation. Il n’en est pas de même du zinc. L’écart est trop fort pour qn’on puisse l’attribuer à une pareille cause. Cherchons d’autres points de comparaison pour le zinc: ce seront les métaux dont les oxides contien- nent des quantités d’oxigène dans le rapport de 1 : 2, c’est- à-dire le platine , l’étain , le plomb. Densité. Poids de l’atome. volume de l'at Zinc . . . 7,19 . , . . 405,2 . . . 56,0 Platine. . . 21.5 . . . 1215,2 . . . 56,7 Palladium. 12,2 . . . 703.7 . . . 57.6 Etain. ! 7,29 . . . 754.2 . . . 100.8 Plomb. . . 11.55 . . . 1295,0 . . . 114,7 Les trois premiers offrent un rapport bien évident entre eux ; mais l’étain en est complètement distinct. Quant au plomb, comme le volume de son atone est double de celui du platine , on pourrait le faire rentrer dans la même série en réduisant l’atome à la moitié; mais, dans ce cas. on altérerait le poids que sa capacité pour ia chaleur lui at- tribue. Nous ne chercherons pas les analogues de l’étain. Le ti- tane est le seul métal qui offre avec lui une analogie pro- noncée ; mais la densité du titane métallique étant encore peu certaine , il serait difficile de faire une comparaison exacte. Continuons ces sortes de comparaisons. Densité. Molybdène 8.6 Tungstène 17,4 Poids de l'atome. 298.4 . . . 6ôô,3 . . Volume de l'atome. 54.5 54.7 IXTR0DT7CTI0X. 47 L’identité de volume est presque parfaite, et parmi les métaux, le molybdène et le tungstène sont peut-être ceux qui présentent le plus de propriétés communes : Densité. Poids de l'atome. Volume de l’atome. Argent 10,4?. . . 675,8 64.3 Or 19,4 . . . î 245,0 64,0 Rhodium 1Î,0 . . . 750,0 68," Tellure 6,115 . . 403 2 65,9 Bismuth 9.88. . . 1350,.» .... 154.» Le petit écart offert par le rhodium tient peut-être à ce que la densité de ce métal n’est qu’une approximation. Dans les trois premiers de ces métaux , les quantités d’oxi- gène des oxides sont dans le rapport de 2 1 3. Il n’y a que peu d’analogie entre eux et le tellure, mais le poids d’atome qui résulte de sa capacité oblige à le placer dans ce groupe. Quant au bismuth, son volume est sensiblement double de celui des précédents. XLÎX. Nous avons admis dans tout ce qui précède, que le poids de l’atome divisé par sa densité donne le volume réel de l’atome; mais après avoir montré que les résultats obtenus ainsi, annoncent l’existence d’une loi physique im- portante, il faut en discuter la valeur. Il est bien sûr que les molécules des corps ne se touchent pas, par conséquent la densité d’un solide n’est jamais absolue et ne représente point la densité vraie des molécules, qui le constituent , mais bien la densité moyenne des molécules solides et de l’espace vide qu’elles laissent entre elles. Par suite, le vo- lume de l’atome déduit de la densité, au lieu de représenter le volume réel de l’atome, donnera ce même volume aug- menté de l’espace vide qui entoure l’atome lui-même: il faut donc tenir compte à la fois du volume réel et de la distance des atomes. Si les atomes des corps solides avaient tous le même volume , et s’ils étaient tous placés à la même distance, ainsi que nous l’avons admis pour les gaz , il est évident que nous aurions trouvé le même nombre dans tous les cas, ou du moins des nombres tels que le poids de l’atome du corps étant divisé ou multiplié par des nombres simples, tous les volumes seraient devenus égaux ; c’est ce qui n’est pas. Nous conclurons donc que dans les solides, les atomes ne sont pas à la fois égaux en volume et placés à la même distance ; mais si cela n’est point vrai d’une manière générale, il paraît toutefois que cette loi s’observe dans quel- que groupes tels que l’or et l’argent, le tungstène et le mo- lybdène. etc. Quand les volumes apparents des atomes ne sont pas les 48 INTRODUCTION. mêmes, on ne sait pins si cela tient à ce que ie volume des atomes réels restant le même leur distance seule a changé, ou bien si la distance restant la même , le volume seul a changé ou bien enfin si le volume et la distance ont changé l’un et l’autre. Comme nous ne pourrions aller plus loin sans entrer dans des hypothèses plus ou moins vagues, nous nous contente- rons des considérations précédentes qui suffisent pour montrer qu’il serait difficile d’arriver par ce genre de con- sidérations à des vérités absolues. L. Plusieurs chimistes anglais, parmi lesquels il faut re- marquer M. Thomson, ont admis un rapport simple entre ie poids d’atome de l’hydrogène et celui des autres corps. Celui-ci étant le plus faible de tous , les autres seraient des multiples par des nombres très-variables et donnés par l'expérience. On conçoit qu’il n’existe aucune raison connue pour que cela soit ainsi; mais ce résultat ne serait point à rejeter par ce seul motif, si dans tous les cas, l’expérience en démontrait la vérité. On a remarqué que les poids d'atome de quelques corps coïncident d'une manière frap- pante avec ce point de vue. Tels sont les suivants : Résultats obtemis. Résultats corrigés. Hvdrogène 6,25. . . . 6.25. ... t Oxigène 100,». . . . . 100,» . ... 16 Soufre 201.16. . . .. 200,» . ... 32 Carbone 75,33. . . . . 75,» . ... 12 Chlore 221.» . . . 225,» . . . . 36 Azote 88.63 . . . . 87,5 . ... 14 Cuivre 595,7 . . . 400,» . ... 64 Zinc 405.» . . . 400,» . ... 64 Mercure 1264.» . . . . 1250.» . ... 200 Or 1243,» . . . . 1250.» . ... 200 Les corrections à faire dans tous ces cas sont trop légè- res pour que l'expérience puisse en démontrer la nécessité. Il est assez difficile de prouver, en effet, que l’oxide rouge de mercure se compose de 1250 mercure et 100 oxigène, au lieu de 1264 mercure et 100 oxigène, comme l’a établi M. Sàfstroem. li en est de même, à peu près de tous les autres cas. On conçoit d’ailleurs que le multiple étant va- riable, et le poids de l’hydrogène très-petit, tous les résul- tats de l’expérience peuvent être représentés d’une manière approchée , possibilité qui en définitive ne prouve absolu- ment rien à l’égard de la loi supposée. Les personnes qui ont proposé ces sortes de corrections, ont pensé que les nombres devenus plus simples rendaient les calculs plus faciles. Dans un ouvrage d’application , où les calculs n’ont pas besoin d’une rigueur absolue, ce point INTRODUCTION, 49 de vue n’est pas à dédaigner. Je me permettrai donc de simplifier les poids d’atomes toutes les fois qu’il ne sera pas nécessaire de faire violence aux résultats trouvés , et qu’on pourra supposer que la correction est du même ordre que les chances d’erreur. Mais je me bornerai, dans tous les cas peu importants , à supprimer les décimales en modifiant le chiffre des unités, comme dans les calculs ordinaires. Lorsque le poids de l’atome est plus fort que celui de l’oxi- gène, ce qui est le cas le plus fréquent, les différences qui en résultent sont tout à fait négligeables. Dans le cas con- traire, je prendrai le résultat de l’expérience. Ll. La table suivante donne le poids de l’atome des corps simples , tel qu’il sera adopté dans le cours de cet ouvrage. Pour les métaux, on a admis les nombres de MM. Dulong et Petit, le cobalt excepté. Pour les autres , on les a dé- duits des analogies qui ont paru les pius vraisemblables, comme on le verra dans l’histoire particulière de chaque métal. Table du poids de F atome des corps simples. Oxigène. . . Î00 Or 124-5,00 Hydrogène. . . 6,24 Osmium. . . . »>» Chlore. . . . . 22l,ô2 Iridium. . . . » Brome. . . . .' 466’40 Platine. . . . 1215,25 Iode. . . . . 785.55 Rhodium. . . . 750,65 Fïuor. . . . . 116.90 Palladium. . . 703,7 Soufre. . . . . 201.16 Argent. . . . 1350,60 Sélénium. . . . 494,60 Mercure. . . • 632,9 Azote. . . . . 88.52 Cuivre. . . . 395,69 Phosphore. . . 196,15 ürane 2711,36 Arsenic. . . 470,12 Bismuth. . . . 1330,40 Bore. . . . . 67,99 Étain. .... "35,29 Silicium. . . 92,60 Plomb. . . . 1294.50 Carbone. . . 37^66 Cadmium. . . . 696.77 Chrome. . . 551.86 Z inc. .... 403,22 Molybdène. . . . 596,86 Nickel. . . . 569,75 Tungstène. . . . 1183.20 Cobalt. . . . 369,00 Antimoine. . . . 806,45 Fer 339.21 Tellure. . . 405,22 Manganèse. . . 355,78 Tantale. . . 1152,87 Cérium. . . . 574.72 Titane. . . . . 389.10 Zirconium. . . 420,21 Yttrium. . . 402,5' Strontium. . . 547,30 Glucinium. . . . 331,28 Barium. . . . 856.93 Aluminium.. . . 171.60 Lithium. . . . 127.80 Magnésium.. . . 158,36 Potassium. . . 487.915 Calcium.. . . . 256,03 Sodium. . . . 290,92 § VI. COMBINAISON DES CORPS. L1I. En généra! on admet l’existence de deux forces at- tractives qui agissent dans les mouvements moléculaires des 50 INTRODUCTION. corps; îa première s’exerce sur les molécules homogènes, c’est ia force de cohésion ; la seconde ne produit ses effets que sur les molécules de nature différente, c'est T affinité. Nous n’avons pas à nous expliquer ici sur la nature de la force désignée par le nom de force de cohésion, Ii nous suffira d’observer qu on en mesure l’énergie par 1 effort né- cessaire pour rompre une masse de chaque substance , d ou i! suit que la cohésion est nulle ou presque nulle dans les gaz , qu’elle est très-faible dans les liquides , et qu elle est bien plus grande dans les solides ; d’ailleurs elle varie beau- coup dans cette dernière classe de corps. Quant à l’affinité, nous ne pensons pas qu il soit néces- saire d’en admettre l'existence comme force particulière, et nous croyons que les considérations suivantes suffiront pour le démontrer. LUI. Les combinaisons chimiques s’effectuent toujours entre les molécules des corps. Ces molécules sont tellement petites que nous ne pouvons les voir, et de cela seul , nous sommes obligés de conclure que deux corps solides ne pourront presque jamais se combiner. Quelque soin qu on prenne pour les réduire en poussière , ils ne seront jamais ramenés à l’état moléculaire, et ia force de cohésion suppo- sera aux mouvements de leurs molécules respectives qui ne pourront par suite se placer convenablement les unes à l’égard des autres, pour que la combinaison ait lieu. La première condition à observer pour que deux corps réagissent chimiquement, consiste donc à ramener 1 un d’eux au moins , à l’état liquide ou gazeux , pour que ses molé- cules soient mobiles et capables de prendre à l’égard des molécules de l’autre corps , la position qui convient à la combinaison. Assez souvent cette condition suffit. Dans ce cas la com- binaison est plus rapide, quand les deux corps sont amenés à la fois . à l’état liquide ou gazeux. Le mélange est alors en effet bien plus intime, puisque toutes les molécules sont libres; et les mouvements moléculaires sont plus faciles et plus prompts , puisque les deux sortes de molécules y par- ticipent également. LIY. Quelquefois la combinaison n’a point lieu entre deux corps par leur simple contact, quoiqu’elle puisse s’opé- rer par l’intervention de l’électricité, du calorique ou de ia lumière. L’électricité n’agit le plus souvent qu’en élevant la tem- pérature. L’action de la lumière est très-bornée; elle est INTRODUCTION . 51 d’ailleurs pen connue, en sorte qu’il suffira d’étudier celle du calorique. Lorsqu’il s’agit de combiner simplement deux corps, l’in- fluence du calorique se conçoit aisément, puisqu’il écarte leurs molécules de manière à diminuer l'influence de la co- hésion: mais si, au premier abord, cette explication parait satisfaisante , un examen plus attentif en démontre toute l’insuffisance. En effet, elle peut à la rigueur s’appliquer aux cas nombreux où deux corps réagissent dès qu’ils sont amenés à l’état liquide , mais elle ne rend nullement raison des effets qu’on observe sur une foule de corps , qui , sans éprouver de changement d'état , ne peuvent néanmoins se combiner qu’à une chaleur rouge. L’oxigène et l’hydrogène en offrent un exemple familier et frappant: mêlés, ces deux corps restent sans action, soit qu’on les abandonne à eux- mêmes, soit qu’on les comprime lentement, même à un très- haut degré, tandis qu’une chaleur rouge en détermine la combinaison tout à coup. Ainsi le calorique exerce deux sortes d’effets sur les corps qu’il s’agii de combiner ; le premier consiste à dimi- nuer l’attraction des molécules similaires en augmentant leur distance , le second et le plus important consiste à ac- croître singulièrement la tendance que des molécules dis- semblables ont à se réunir. Nous ne pouvons donc expliquer les phénomènes chi- miques par la seule considération des effets mécaniques de la chaleur: voyons s’il nous sera plus facile d’y parvenir en étudiant les effets de l'électricité. LV. Depuis longtemps on a soupçonné entre les forces électriques et les forces chimiques ordinaires une analogie que le temps n’a fait que confnmer et que les vues présen- tées par MM. Davy, Berzélius , et surtout par M. Ampère , ont rendue presque certaine. Le premier phénomène qui ait attiré l’attention sur ce sujet présente en effet une analogie singulière. Toutes les fois que les deux électricités de nom contraire se combinent, il y a production de chaleur et même de lumière. Toutes les fois que deux corps se combinent, il y a production de chaleur aussi , et si la combinaison est vive , la chaleur développée est assez forte pour qu’il y ait apparition de lumière. Plus tard, on observa que sous l’influence de deux sources d’éleetncité de noms contraires , tous les corps composés se trouvaient détruits et ramenés à leurs éléments; c’est ce qui arrive, quand on met un composé quelconque , pourvu qu’il puisse livrer passage au fluide électrique , en contact 52 INTRODUCTION . avec les deux pôles d’une pile. Ce composé est prompte- ment détruit, et tandis que i’un des corps dont il est formé se rassemble autour du pôle négatif, l’autre va se rendre au pôle positif. Il paraît évident que dans ce cas , les deux sources de fluide électrique ont restitué aux molécules, l’éiectricilé qu’elles avaient perdue, au moment de leur combinaison. Enfin, au moment même où celte combinaison s’effectue, i! y a dégagement d’électricité ; la pile elle-même nous en offre un exemple. I! est à peu près sûr que l’électricité qu’elle fournit provient surtout de l’action chimique qui s’exerce entre les acides qu’on emploie et les métaux qui forment la pile. Ceci suffit pour montrer que le développement des forces chimiques coïncide , soit dans les décompositions , soit dans les combinaisons , avec un développement de forces électriques. Voyons si, au moyen de ces dernières, il ne se- rait pas possible de tout expliquer, sans avoir recours aux premières. LVI. Il faut pour cela qu’on puisse expliquer pourquoi, dans l’acte de la combinaison, il y a production de chaleur, de lumière même et d’électricité , et pourquoi les molécules combinées restent unies tant qu’on ne fait pas intervenir de nouvelles forces. C’est ce qu’il est facile de faire, en adop- tant les vues de M. Ampère à ce sujet. Concevons d’abord que les molécules des corps ont une électricité qui leur est propre et dont elles ne peuvent ja- mais se séparer ; il est bien évident que ces molécules ne pourront exister dans une atmosphère de fluide neutre , sans en décomposer une partie et sans se trouver enve- loppées d'une atmosphère de nom contraire à celle qui leur est propre , ainsi que cela s’observe dans la bouteille de Leyde. Il faudra donc concevoir chaque molécule positive comme étant entourée d’une atmosphère négative, et cha- que molécule négative comme l’étant à son tour d’ime at- mosphère positive. Ceci admis , tout le reste devient facile à entendre. En effet, lorsque deux molécules se rapprocheront, leurs atmosphères venant à se combiner reproduiront du fluide neutre. Si les molécules sont l’une et l’autre fortement élec- triques, les atmosphères elles-mêmes seront très-étendues ou très-denses, et leur combinaison produira, non-seulement de la chaleur, mais encore de la lumière. Les atmosphères étant détruites, ou du moins l’une d’elles, les molécules res- teront combinées puisqu’elles ont conservé leurs électricités INTRODUCTION. 53 propres. Ainsi , dans toute combinaison , il y aurait deux mouvements attractifs distincts : celui qu’exercent les at- mosphères l’une sur l’autre, celui qui est dû à l’action des molécules elles-mêmes; !e premier n’est qu’un phénomène transitoire; ie second est permanent. LVII. S’il est facile de rendre compte de la stabilité des composés , de ia chaleur et de la lumière qui accompagnent leur formation , il n’en est pas de même du dégagement d’électricité qui paraît aussi se manifester constamment pen- dant les réactions chimiques. En effet , soit qu’on admette que les deux atmosphères sont en proportion convenable pour former le fluide neutre , soit qu’on admette que l’une des atmosphères est en excès relativement à l’autre, la des- truction des deux atmosphères, ou de l’une d’elles, devrait toujours être complète et s’opérer autour des molécules mêmes, sans dispersion sensible du fluide. Pour concevoir comment il se fait qu’on observe toujours un dégagement considérable d’électricité en pareil cas, il faut se reporter aux circonstances mêmes de l’expérience,; elle se réduit en général à opérer la combinaison de deux corps dans un vase où l’on fait plonger les deux extrémités d’un galvanomètre. Les fils métalliques du galvanomètre offrent donc à l’électricité un passage facile, et c’est en cela que consiste toute l’explication du phénomène. Concevons, en effet, deux molécules électrisées en sens inverse et pla- cées aux deux extrémités d’un arc métallique. Tant qu’elles seront éloignées , leurs atmosphères resteront en place ; mais si on les rapproche suffisamment pour que la combi- naison s’effectue, les atmosphères se combinant toutàcoup^ les molécules mises à nu pourront emprunter au fi! une por- tion de son électricité, et il s’établira dans le fil un courant électrique qui durera jusqu’à ce que les molécules soient combinées. Il est évident que la molécule positive prendra du fluide négatif dans le fil, et que la molécule négative lui empruntera au contraire du fluide positif. M. Becquerel a observé ce phénomène dans les actions chimiques vives, telles que celle qui a lieu entre l’acide ni- trique et le cuivre ou le zinc ; mais il a vu aussi que dans les actions plus faibles, ainsi que dans celles qui s’exercent sur des matières moins propres à conduire l’électricité, le mouvement apparent du fluide dans le fil avait lieu en sens inverse ; il est encore assez facile de rendre compte de cette anomalie. Alors, en effet, les atmosphères trouvant dans ie fil un passage plus facile que celui qui leur est offert par la matière même qu’elles enveloppent, se réuniront au travers du fil en grande partie, au moment de la combinaison des INTRODUCTION . 54 molécules: d’où il suit que la molécule négative fournira au fi! du fluide positif au lieu d’en prendre, et que la molé- cule positive donnera à ce même fil du fluide négatif au lieu de lui en enlever. , LVIII. S'il est facile de concevoir les phenomenes qui se passent pendant la combinaison des corps, d ne l’est pas moins de représenter les phénomènes de décomposition. Nous nous contenterons d’exposer : ci l’explication des effets de !a pile, renvoyant aux sections suivantes ceux qui serai- tachent aux phénomènes chimiques ordinaires. Supposons qu’on vienne à plonger les deux pôles d’une pile dans l’eau , il est évident que les molécules du liquide, voisines de chaque pôle , se disposeront de manière à pré- senter leurs molécules positives au pôle négatif, et leurs molécules négatives au pôle positif. Les molécules suivantes prendront une disposition symétrique à l’égard des pre- mières, et toujours telie que les molécules positives seront tournées vers les molécules négatives, et ainsi de suite. On pourra donc se représenter une file de molécules allant d un pôle à i’autre, et disposées de la manière suivante : En représentant par l les deux molécules d hydrogène, et par 0 la molécule d’oxigène. Il est clair qu au moment où la molécule d’oxigène qui touche le pôle positif, aura pris l’électricité positive nécessaire pour se constituer une atmosphère suffisante, elle repoussera et sera repoussée par les molécules d'hydrogène, auxquelles primitivement elle était combinée. Devenue libre, elle se dégagera; il eu sera de même des molécules d’hvdrogèue à l’autre pôle; il restera donc une file ainsi formée : Mais cet état ne pourra durer qu’un instant très-court; toutes les molécules d'hydrogène étant repoussées par le pôle positif qui attire au contraire celles de 1 oxigène, et toutes les molécules d’oxigène l’étant à leur tour par le pôle négatif qui attire à sou tour les molécules d’hydrogène. Ces deux circonstances suffiront pour rompre l’équilibre, INTRODUCTION . 61 îi est évident que ce cadre pourra comprendre aussi les réactions des corps composés , toutes les fois que ceux-ci agiront en masse, car alors leur rôle sera précisément le même que celui des corps simples. Examinons successivement ces divers cas. LXVI. La combinaison de deux corps simples présente des phénomènes déjà décrits (LVl) et suffisamment discutés pour qu’il ne soit pas nécessaire d’y revenir. Il en est de même de la combinaison de deux corps binaires (LVIIl) dont nous avons donné plus haut une notion suffisante. Nous avons à étudier maintenant les phénomènes de la décomposition d’un corps par un autre. Celle-ci peut offrir plusieurs cas, sur lesquels nous allons présenter quelques idées générales. Le plus simple de tous est celui que nous avons signalé plus haut en parlant de l’action du chlore sur la chaux (LIN) , et en effet , l'on ne peut rencontrer au- cune difficulté dans l’explication de ces sortes de phéno- mènes. Quand on soumet l’oxide de calcium à l’action du chlore, l’oxigène est expulsé , îe chlore s’empare du cal- cium et forme du chlorure de calcium. D‘un autre côté si l’on fait agir i’oxigène sur le chlorure de calcium , l’effet est nul , dans quelque circonstance qu’on se place. Il en est de même de l’action de l’iode sur le protoxide de potas- sium , etc. Ainsi l’on peut dire que le chlore est plus négatif que l’oxigène à l'égard du calcium, de sorte qu’à mesure que les molécules du chlore s’approchent des molécules de 1 oxide, elles attirent le métal et repoussent l’oxigène. Les molécules de ce dernier corps devenant libres reprennent leur état gazeux , tandis que le chlore s’unit au métal mis à nu. Tous les phénomènes de simple déplacement devront s’entendre de la même manière. Ce n’est pas ainsi qu’on peut expliquer l’action du soufre sur les oxides et celle de l’oxigène sur les sulfures . par exemple. Nous savons positivement que l’oxigene est bien plus négatif que le soufre ; aussi le soufre ne chasse-t-i! l’oxigène de ses combinaisons qu’au moyen de réactions compliquées. Ainsi , quand on fait agir le soufre sur l’oxide de cuivre , il se forme bien du sulfure de cuivre , mais en même temps il se dégage de l’acide sulfureux. D’où l’on voit que le soufre s’est présenté à la fois à la combinaison comme négatif à l’égard du métal, et positif à l’égard de l’oxigène, et que le concours de ces deux actions lui a per- mis de détruire une combinaison qui aurait résisté à cha- cune déliés, considérée isolément. C’est absolument le même genre d’effet qui se passe dans une foule de cas . où 1 action d’un corps sur un composé reste nulle, tant qu’elle TQiRE IV. INOR. A INTRODUCTION. 62 n'est point aidée de celle d’un autre corps jouant un rôle inverse de celui du premier. Ainsi , le chlore est sans ac- tion sur certains oxides , c’est-à-dire que le chlore seul ne peut en chasser loxigène ; mais si on ajoute du charbon , l’action a lieu parce qu’alors le charbon s empare de l’oxi- gène; de sorte que des oxides que le charbon seul ne dé- composerait pas , que le chlore seul ne pourrait pas non plus détruire, le sont toujours par un mélange des deux. La silice . l’alumine . l’acide borique sont dans ce cas. De même des oxides qui résistent à l’action du soufre seul , sont décomposés par un mélange de soufre et de carbone ; l’oxide de titane et quelques autres sont dans ce cas. LXVII. Ceci compris, il ne sera pas difficile de conce- voir . que l’action pourra se trouver favorisée aussi . par une circonstance inverse. Quand on fait agir l’oxigène sur un sulfure , par exemple , il se forme le plus souvent de l’acide sulfureux et un oxide métallique. L'oxigène joue donc à la fois le rôle négatif à l’égard du soufre et du mé- tal , et cette double action favorise la destruction du sul- fure. Ou s’explique ainsi pourquoi le chlore décompose tous les iodures , tandis que l’oxigène n en détruit qu’un petit nombre. C’est qu’en opérant comme on le fait ordi- nairement . l’oxigène ne peut se combiner à I iode , et que le chlore le peut toujours au contraire. Ainsi l’oxigene n’exerce sur ces iodures qu’un effet simple , et le chlore produit toujours une action double. Dans tout ce que nous venons de dire , nous n avons en- visagé que des corps simples gazeux agissant sur des soli- des. Les phénomènes seront différents si 1 action se passe entre deux liquides. Mais comme ceci s’applique surtout aux corps composés , uous supposerons que c’est sur eux qu’on opère. Si l’on a un sel en dissolution dans l’eau , et qu on y ajoute un acide , il est probable que les molécules de l’a- cide se porteront du côté où se trouvent les molécules de la base qui fait partie du sel. On aura ainsi une espèce de sel à double acide , c’est-à-dire un sel dont la base sera at- tirée de deux côtés par deux acides différents, qui d’ailleurs se repoussent mutuellement. Si la quantité d'eau employée est assez grande, et que les deux acides y soient très-so- lubles , rien n'annoncera qu’il se soit opéré quelque chan- gement dans la constitution des corps employés. Ainsi , quand on ajoute de l'acide nitrique à un sulfate , ou de l’acide sulfurique à un nitrate , pourvu que les matières soient étendues d’eau .rien n’annonce qu’elles aient éprouve d’altération. INTRODUCTION. 63 C’est qu’en effet, la décomposition n’a réellement pas eu lieu . et qu’il s’est établi un état d’équilibre entre les mo- lécules de la base et celles des deux acides , état qui reste permanent , tant qu’on ne fait pas intervenir une nouvelle force ; mais si l’acide du sel était gazeux et l’autre fixe , alors la décomposition s’effectuerait , car les molécules de l'acide gazeux seraient repoussées assez loin de la base pour que le faible effort qui tendrait à les retenir , ne pût com- battre leur élasticité naturelle. D’un autre côté , si le sel renfermait un acide solide et insoluble dans l’eau , la sé- paration s'en effectuerait encore parce que les molécules de l’acide seraient sollicitées à se réunir par la force de co- hésion , qui suffirait pour détruire la légère influence con- servée par la base. On s’explique ainsi comment il se fait , que l’acide bori- que, par exemple, puisse paraître quelquefois sans effet sur ies nitrates, ainsi que l’acide nitrique sur les borates, tandis que sous d’autres conditions l’acide borique décomposera les nitrates , de même que l’acide nitrique pourra décom- poser les borates à son tour. En effet , si on mêle de l’acide nitrique avec une dissolution chaude de borate de potasse, l’effet paraîtra nul , parce que l’acide nitrique sera retenu par l’eau et l’acide borique aussi ; mais si on laisse refroi- dir , i! se formera un dépôt d’acide borique , et la liqueur renfermera du nitrate de potasse : c’est que l’acide borique étant peu soluble à froid , la cohésion de ses molécules a pu intervenir avec succès. Quand i’effet est produit , on n’a qu’à soumettre le liquide à l’évaporation sans enlever l’acide borique, et bientôt on voit i’acide nitrique se rendre dans le récipient , et le borate de potasse se reformer • c’est qn’alors l’acide nitrique qui est volatil , et l’acide bo- rique qui est fixe , se sont trouvés dans des conditions op- posées au cas précédent. En effet , rien ne sollicite plus la séparation de l’aeide borique , tandis que la tension des molécules de l’acide nitrique est devenue capable de vain- cre l’effort que la potasse fait pour les retenir. On peut se représenter ces trois cas de la manière sui- vante : 64 En dissolution chaude. -+- O© O © O © +-+ O as O x _ INTRODUCTION. A froid. Par P évaporation. —H— © © + C’est-à-dire , d’une manière générale , que dans les réac- tions entre les liquides, il ne peut se manifester d effet sen- sible , qu’autant que l’un des corps perd l’état liquide en passant à l’état de fluide élastique, ou bien en se solidifiant. LXV1II. Le genre d’effet que nous étudions ici comprend quelques phénomènes qu’il suffit d énoncer pour en faire sentir toute l'importance. A la chaleur rouge , 1 hydrogène réduit l’oxide de fer . produit de l’eau , et ramène le fer a l’état métallique. A la même température , le fer décom - pose l’eau . produit de l'oxide de fer, et dégage de j’hydrc- uène. Voilà donc deux effets inverses. De même l’eau dé- composé le carbonate de potasse formé de I hydrate de potasse, et dégage l’acide carbonique, tandis que I acide carbonique décompose à son tour 1 hydrate de potasse , re- produit du carbonate, et dégage l’eau. Nous ne pôuvous expliquer ces faits, ni par la volatilité, ni par la fixité de l’un des corps , les circonstances étant les mêmes de part et d’autre: mais il est facile de voir qn ils n ’ont lieu que dans le cas où les corps réagissants sont très- rapproches par leur énergie électrique. Eu outre , les rap- ports de température entre les deux corps agissants sont loin d’ètre les mêmes. Ainsi , le fer rouge décompose la vapeur d’eau , qui est bien loin d’avoir cette température quand elle parvient sur le métal ; l’oxide de fer rouge aussi est décomposé par l’hydrogène , qui lui-même ne peut point avoir cette haute température quand il arrive sur ce corps. 11 faut doue admettre que l’élévation de tempéra- ture exalte les propriétés électriques des corps , au point de rendre le fer chaud plus positif a 1 egard de 1 exigent, froid, que ne l’est l'hydrogène à l’égard de l’oxigène quand ils sont à la même température ; taudis que d autre part l’oxigène chaud est plus négatif à l’égard de l’hydrogène froid qu’il ne l’est à l’égard du fer pris à la même tempé- rature que lui. Ce que l’on sait de l’influence de la chaleur INTRODUCTION. 65 sur les propriétés électriques du corps s'accorde assez avec cette explication. LXIX. [1 nous reste à exposer ies phénomènes de double décomposition , et ies faits sont si simples, que nous nous bornerons à examiner deux cas : i’action réciproque de deux composés binaires et l’action des seis ies uns sur ies autres. Nous avons déjà dit que deux corps binaires mis en pré- sence, doivent se disposer de façon que leurs moiécuies in- versement électrisées se rapprochent les unes des autres ; de manière que l’on n’a plus à s'occuper que de l’examen des circonstances qui peuvent déterminer la réunion des éléments sous une nouvelle forme. O io 0 0 0 I 0 0 0 0 0 0 0 - + - + On peut distinguer ici, quatre principaux phénomènes : ou bien ies deux composés s’unissent purement et simple- ment et donnent naissance à un composé saiin ; ou bien ils se rapprochent sans former d'union stable; ou bien iis se décomposent mutuellement ; ou bien enfin le corps négatif de l’un s’unit au corps positif de l’autre, tandis que ies deux autres éléments deviennent libres. Les quatre figures pré- cédentes expriment ces divers rapports. Admettons pour un moment que tous ies composés qui peuvent résulter de l’action réciproque des éléments de deux corps binaires soient solubles ies uns dans les autres, il est clair que l’on ne saura pas quel est celui des trois premiers cas qui s'est réalisé. Prenons pour exemple l’eau et le chlo- rure de sodium, et nous verrons qu’une dissolution aqueuse de ce dernier corps, peut être considérée comme une com- binaison de chlorure de sodium et d’eau, comme un simple mélange de ces deux corps, ou bien enfin comme une com- binaison d’acide hydrochloriqne et de protoxide de sodium, sans que rien soit changé dans la disposition relative des moiécuies. Hydrog. Oxig. Hydrog. Oxig. ïïydrog. jOxigène. Chlore. Sodium. Chlore. Sodium. Chlore, (sodium. La disposition indiquée par ces trois tableaux montre que soit qu’il y ait combinaison, soit qu’elle n’ait pas lieu . soit qu’il y ait décomposition réciproque, l'arrangement des moiécuies restera le même , tant que de nouvelles forces n’interviendront pas. 66 INTRODUCTION . Ces forces sont !a cohésion ou !a tendance à prendre i'état gazeux. En effet, si l'une des combinaisons possibles est so- lide et insoluble dans les autres , la cohésion de ces molé- cules en déterminera la séparation ; de même si l’une des combinaisons possibles, possède dans les circonstances de l'expérience une force élastique supérieure à la pression de l'atmosphère, elle prendra l’état gazeux. D'après cela, on peut donc admettre que le chlorure de phosphore et l’eau mis en contact, se combinent et forment un hydrate , ou qu’ils se dissolvent sans se combiner , ou bien qu ils se décomposent en formant de l’acide hydro- chlorique et de l’acide phosphoreux. Tout cela revient au même. Le chlorure de silicium au contraire, décomposera l’eau, car l’acide silicique est insoluble. Il se formera donc de l’acide hydrochlorique qui restera dissous, et de l’acide si- lieique qui se déposera. L’azoture de potassium à son tour décomposera l’eau éga- lement; il se formera de l’ammoniaque , qui prendra l’état gazeux, si l’on emploie peu d’eau, et du protoxide de potas- sium, qui restera dissous. On peut donc dire que, lorsque deux corps, en se décom- posant mutuellement , donnent lieu à deux composés pro- pres à s’unir , il reste incertain si la réaction s’est opérée. Quand, au contraire, les deux composés formés sont l’un et l’autre acides, ou l’un et l’autre alcalins, le plus souvent la décomposition se manifeste ; et, pour simplifier, nous l’ad- mettrons toujours. Les trois premiers cas se trouvant définis , passons au quatrième. Le chlorure de soufre et l’ammoniaque nous en ofirent un exemple. Il se produit par leur action réciproque de 1 acide hydrochlorique , de l’azote et du soufre. Dans ce cas particulier l’action est probablement déterminée par la cohésion du soufre. Les phénomènes de ce genre s’expli- queraient tous d’une manière analogue. LXX. Rien de plus facile maintenant que d’entendre 1 action mutuelle des sels. Mêlez deux dissolutions, et il se passera l’un des trois phénomènes suivants : ou bien rien d’appréciable, nitrate de potasse et sulfate de soude ; ou bien formation d’un sel double, sulfate dépotasse et sulfate d alu- mine ; ou bien enfin double décomposition, nitrate de barite et stilfate de soude. 11 est évident que nous sommes toujours dans le même cercle d’idées. Quand deux sels sont mêlés, les molécules inversement électrisées se trouvant en pré- sence , il devient indifférent de tracer la ligue de sépara- tion des groupes moléculaires dans un sens ou dans l’autre. INTRODUCTION . 67 Par suite l’insolubilité ou l’élasticité de î’un des composés possibles détermine leur séparation et la détermine seule. Ainsi qu’on mêle des dissolutions de carbonate, d’ammo- niaque et de sulfate de chaux . il se formera du carbonate de chaux et du sulfate d’ammoniaque, parce que ie premier de ces deux sels est insoluble. Si on prend au contraire du sulfate d’ammoniaque et du carbonate de chaux secs , et que le mélange soit chauffé au rouge, il se formera du car- bonate d’ammoniaque et du sulfate de chaux , parce que le premier de ces sels est volatil. Ceci suffit pour l’intelligence des faits exposés dans ce volume. On trouvera en tête des volumes suivants des dé- veloppements relatifs aux réactions de l’eau , à l’action ré- ciproque des sels, enfin aux modifications particulières que semblent éprouver les corps dans les composés de nature organique. § IX. EXAMEN GÉNÉRAL DES CORPS NON MÉTALLIQUES. LXXI. Ces corps sont au nombre de douze, savoir : l’azote, le bore , le brome, le carbone, le chlore, le fluor, l’hydrogène, l’iode, l’oxigène, le sélénium, le silicium et le soufre. Dans ce nombre , trois sont solides et incapables de se fondre ou de se volatiliser , même à la plus haute tempéra- ture ; ce sont le carbone, le bore et le silicium. Trois autres sont solides aussi à la température ordinaire, mais ils fondent et se volatilisent aisément; ce sont l’iode, le sélénium et le soufre. Un seul est liquide à la température ordinaire , c’est le brème. Quatre sont gazeux , savoir : l'azote, le chlore, l’hydro- gène et l’oxigène; parmi ceux-ci, le chlore seul a pu être liquéfié par la pression. Enfin ie fluor n’a pu être isolé. Parmi ces corps on doit distinguer l’hydrogène en ce qu’il est toujours positif à l’égard des autres. Quant à ceux-ci, on les classe très-facilement en prenant leurs combinaisons avec l’hydrogène pour point de départ. Ainsi le fluor, le chlore, le brome, l’iode , le sélénium et le soufre forment des acides en se combinant avec l’hydro- gène. L’oxigène donne avec le même corps un composé essen- tiellement indifférent, c’est l’eau. L’azote , le phosphore , l’arsenic et le carbone forment avec l’hydrogène des alcalis , ou du moins des corps qui approchent de cet état. 68 INTRODUCTION'. Enfin le bore et le silicium n’ont point été, juqu’à pré- sent, combinés avec l hydrogeDe. LXXIF. Nous allons offrir ici un résumé des caractères saillants de chacun des groupes qu’on peut établir d après cette considération. Hydrogène. Fluor. I Chlore. } Brome. l Iode. f Sélénium. \ Soufre. 1 Oxigène. Azote. \ Phosphore. { Arsenic. I Bore. ) Silicium. ) Carbone. l/2at.dechacun de ces corps et 1/2 at. d’hydrogène forment 1 at. d’acide. 1/2 at. de chacun d’eux et 1 at. d’hydrogène for- ment I at. d’acide. 1/2 at. de ce corps et 1 at. hydrogène forment î at. d’eau , corps essentiellement indifférent. 1/2 at. de chacun d’enx et 1 at. 1/2 d’hydrogène forment 1 at. d’un corps gazeux basique. N’ont pas été combinés avec l’hydrogène. 2 at de ce corps et 2 at. d’hydrogène forment 1 at. d’un corps gazeux basique. Les corps renfermés dans chacun de ces groupes pré- sentent des analogies remarquables. En se combinant avec l'hydrogène, le fluor, le chlore, le brome et l’iode forment quatre acides analogues pour la composition, et doués d'une foule de propriétés communes. Le fluor, n’a pas été combiné avec l’oxigène, mais le chlore, le brome, l'iode forment avec loi des acides composés d’un atome de chacun de ces corps , et de deux atomes et demi d’oxigène. Ces acides sont tous remarquables par la facilité avec laquelle ils cèdent l’oxigène à beaucoup de substances. Toutes les combinaisons formées par ces quatre corps simples sont isomorphes. Le sélénium et le soufre, outre leurs combinaisons ana- logues avec l’hydrogène, forment l’un et l'autre deux prin- cipaux acides oxigénés ; l’un formé d’un atome de radical et de deux atomes d’oxigène ; l’autre formé d'un atome de radical et de trois atomes d’oxigène. Ces deux corps simples produisent toujours des composés isomorphes. L’oxigène ne ressemble absolument à aucun des corps non métalliques. Celui dont il se rapproche le plus, c’est le soufre : mais il en diffère, en ce qu’il ne forme pas d’acide avec l’hydrogène, et surtout en ce que l’oxigène est négatif à l’égard du chlore, du brome et de l’iode , tandis que ces corps sont négatifs à l’égard du soufre. L azote , le phosphore et l’arsenic se ressemblent beau- coup, soit parles composés qu’ils forment avec l’hydro- IXTRODUCTIOK- 69 gène, soit par ceux qu’ils produisent en se combinant avec i’oxigène. Avec le premier de ces corps I azote forme un alcali puissant , le phosphore un corps basique, l’arsenic un corps qui l’est probablement aussi , mais pour lequel on n’a pas encore de preuves positives. L'oxigène produit avec chacun d’eux des acides puissants formés d’un atome de radical pour un et demi et deux et demi d oxigène ; mais l’azote diffère des deux antres en ce que ses acides saturent deux fois moins de base que les leurs. Le phos- phore et l’arsenic, au contraire, sont parfaitement ana- logues sous tous les rapports , et produisent toujours des composés isomorphes. Le bore et le silicium se ressemblent sous beaucoup de rapports , mais ils diffèrent par quelques circonstances es- sentielles. Les composés qu’ils forment avec le fluor et le chlore , quoique doués de beaucoup de propriétés com- munes, n’ont pas la même composition atomique. Quant au carbone , il diffère de tous les autres sous des rapports essentiels. Eu effet , il conduit parfaitement 1 élec- tricité et le calorique , et se confond par là avec les métaux eux-mêmes . dont il ne différé véritablement que par sa transparence à l’état de diamant. Il se sépare encore des corps non métalliques par les caractères propres aux com- binaisons qu’il forme avec le chlore , le soufre , etc. Mettant à part l’hydrogène , l’oxigène et le fluor, nous voyons que le chlore forme avec le brome, l’iode, le sélénium, le soufre , le phosphore , l’arsenic , le bore et le silicium des corps qui décomposent évidemment l’eau, en donnant nais- sance à de l'acide hydrochîorique d'une part, et de l’autre à des acides oxigénés de brome, d'iode, etc. Le carbone , au contraire, forme divers chlorures qui n'agissent nullement sur i’eau. A la vérité, le chlorure d’azote partage celte pro- priété avec eux, ce qui pourrait indiquer un rapprochement e ntre le carbone et l'azote , si ces deux corps n’étaient point séparés par l'ensemble de leurs propriétés. Parmi les corps non métalliques , le carbone semble s e rapprocher le plus possible du silicium , et du bore par son infusibilité, par sa fixité au feu et par son insolubilité dans tous les réactifs connus. On ne peut guère séparer le silicium et le bore d'une part; et de l’autre le silicium et le carbone présentent tous deux la faculté de transformer le fer en acier, caractère remarquable, par lequel ils se rapprochent manifestement. Toutes ces circonstances permettent donc d'adopter la classification suivante : 70 INTRODUCTION. 1er Genre. Hydrogène. 2 e Genre. Fluor, Chlore , Brome, Iode. 3e Genre. Sélénium , Soufre. Appendice, Oxigène, 4 e Genre. Phosphore. Arsenic. Appendice, Azote, oe Genre. Bore , Silicium. Appendice , Carbone. LXXIIi. Examinons maintenant les rapports électriques de ces divers corps entre eux. Nous avons déjà fait obser- ver que l’ordre d’une série de corps était variable suivant les cas. Nous niions disposer en conséquence, vis-a-vis de chaque corps non métallique, ceux auxquels on l’a pu com- biner, dans l’ordre de leur plus grande énergie électro-né- gative, relativement à lui. Hydrogène. — Fluor, Chlore, Oxigène, Brome, Iode, Sélénium, Carbone, Phosphore, Arsenic, Azote. Bore. — Fluor, Chlore . Oxigène , Soufre. Silicium. — Fluor, Chlore, Oxigène, Soufre. Carbone. — Oxigène . Chlore , Iode , Soufre , Azote. Arsenic. — Oxigène, Fluor, Chlore, Brome, Iode, Sélénium, Soufre, Phosphore. Phosphore. — Oxigène, Fluor, Chlore , Brome, Iode, Sélénium , Soufre. Sélénium. — Oxigène, Chlore , Brome, Iode. Soufre. Soufre. — Oxigène , Chlore . Brome, Iode, Sélénium. Azote. — Chlore, Iode, Oxigène. Iode. — Oxigène, Chlore, Brome. Brome. — Chlore, Oxigène. Chlore. — Oxigène. Fluor. — Aucun corps connu, Oxigèue. — Aucun corps connu. Ce tableau est susceptible de diverses applications. En prenant la première colonne dans le sens vertical , on voit que l'hydrogène est positif à l'égard de tous les corps non métalliques, et qu'a son tour l’oxigène est négatif à l’égard de ces mêmes corps, sans exception. Chacun des autres est négatif pour ceux qui le précèdent , et positif pour ceux qui le suivent. Ainsi, nous aurons des sulfures d’hydrogène, de bore, de silicium , de carbone d’arsenic, de phosphore et de sélénium, et des todures , bromures , chlorures et oxides de soufre. L’arsenic fait exception, car à l’égard de I hydrogène il est moins négatif que le phosphore, et à l’égard de î oxigène, il l’est plus que ce dernier. D’un autre côté, relativement à chaque corps, la liste ho- rizontale nous donne l’ordre de leur plus grande affinité avec le corps en face duquel iis sont inscrits. On voit, par exemple, que l'arsenic ne pourra enlever l’hydrogène à aucun des composés formes par les corps qui le précèdent. Le soufre et le sélénium enlèveront au contraire l’hvdrogène à tous les corps qui les suivent. Il en sera de même du brome et HYDROGÈNE. 77 M. Théodore de Saussure , cent parties d'eau bouillie absorbent 4,5 d’hydrogène en volume. Celle estimation semble même trop forte. On peut donc sans difficulté recueillir le gaz hydrogène sur l’eau, mais il n’est pas possible de le conserver longtemps sur ce liquide sans alté- ration. L’eau contient toujours un peu d’air dans les circonstances ordinaires, et lorsqu’elleen a été privée, elle ne tarde point à repren- dre, si elle est en contact avec lui, toute la quantité dont elle peut se charger. I! en résulte que si on abandonne une cloche pleine d’hy- drogène sur une cuve remplie d’eau , ce gaz devient bientôt impur , car à mesure qu’il se dissout dans l’eau il chasse l’air que celle-ci contient et qui vient se mêler au gaz hydrogène restant. Cet effet se produit d’une manière assez intense et assez rapide pour qu’une cloche de gaz hydrogène recueilli sur de l’eau ordinaire soit altérée par quelques centièmes d’air au bout d'une heure ou deux. On s’oppose très-bien à cet échange en recevant le gaz sur de l’eau récemment bouillie et faisant passer dans les cloches une couche d’huile de 1 ou 2 centimètres d’épaisseur pour empêcher le contact entre 1 eau et le gaz. Il vaut mieux encore recueillir l’hydrogène sur de beau bouillie ou sur le mercure , dans des flacons à l’émeri . que l’on ferme ensuite avec des bouchons enduits de suif. Dans tous les cas, il convient pourtant de ne faire usage de ce gaz que peu de temps après sa pré- paration , qui est assez facile pour qu’on puisse s’en procurer en quel- ques minutes de grandes quantités. D’après tout ce qu’on vient de dire, il est évident qu’on ne doit pas conserver longtemps le gaz hydrogène dans des vessies. Ces appareils sont toujours suffisamment poreux pour qu’il s’établisse rapidement un échange entre l’air extérieur et le gaz renfermé. Une portion de l’hydrogène s’échappe , une quantité d’air correspondante le rem- place , et si l’on n’avait soin de remplir les vessies au moment même où on veut employer le gaz , on serait exposé , sans aucun doute, à des détonations très-fortes et très-dangereuses. y. Usages. L’hydrogène joue un grand rôle dans les phénomènes naturels, il se combine avec un grand nombre de corps ; il fait partie de l’eau , il se rencontre dans la plupart des matières organiques , et possède des propriétés tellement énergiques et particulières, qu’,1 n’est aucun corps simple dont on puisse le rapprocher dans un sys- tème de classification basé sur l’ensemble des propriétés. Ses usages à l’état de pureté ne sont pas nombreux ; c’est un réactif très-utile aux chimistes dans les analyses des gaz qui contiennent de l’oxigène; il ne l’est pas moins dans l’art de se procurer les métaux très-purs par la décomposition des oxides auxquels il enlève l’oxigène dans beaucoup de cas à une température élevée. Sa légèreté le rend très- particulièrement propre à remplir les ballons qu’on veut lancer dans l’air ; c’est le seul de ses usages que nous examinerons ici. Tous 78 CORPS NON MÉTALLIQUES. les autres trouveront place dans d’autres parties de cet ouvrage. 10. Les aérostats en usage maintenant ne sont autre chose que de grands sacs de forme sphérique ou ovoïde en taffetas verni. Ce ver- nis est nécessaire pour empêcher le gaz hydrogène de s’échapper au travers des mailles du tissu. Ces sacs sont pourvus d’une ouverture destinée à l'introduction du gaz; elle occupe leur partie inférieure. A leur partie supérieure se trouvent placées deux ou trois soupapes que l’aéronaute ouvre à volonté au moyen d’une corde ; elles livrent une issue au gaz, qui, s’échappant dans l’air, fait éprouver à l’appa- reil une diminution de légèreté de manière à modérer son mouvement ascensionnel ou à déterminer sa descente vers la terre. Dans la construction des aérostats nous avons à considérer la pro- duction du gaz et la construction de l’enveloppe. Tout le reste serait étranger au but de cet ouvrage. 1 1 . La production du gaz est basée sur les principes que nous avons déjà exposés. Seulement comme on opère plus en grand, il faut subs- tituer aux flacons , des tonneaux percés de trous sur un de leurs fonds pour livrer passage aux tubes. Chaque tonneau (pi. 6, fig. 1) est chargé d’une quantité convenable de fer en limaille ou mieux de découpures de tôle. II est muni d’un tube droit en plomb pour verser l’acide, et d un autre tube également en plomb qui conduit le gaz sous une cloche commune préalablement remplie d’eau. Du sommet de la cloche , qui peut être en fer-blanc verni ou en bois , part un tuyau de cuir qui dirige le gaz dans le ballon. La seule précaution à prendre consiste à maintenir dans la cloche une légère pression, ce qui arrive toujours lorsque le niveau extérieur de Peau est un peu plus élevé que le niveau intérieur. Quelques essais préalables faciles à faire déterminent toutes ces conditions de détail. Au moyen de poids on maintient la cloche en place; elle repose d’ailleurs sur le fond du baquet , et elle est munie d’échancrures pour ie passage des tubes à gaz. Comme nous l’avons déjà observé, il est nécessaire d’employer un excès assez considérable d'acide lorsqu’on fait usage du fer ; ainsi les données théoriques feraient nécessairement tomber dans de graves erreurs si on leur accordait une confiance absolue. On trouve par l’expérience que 3 kilog. de fer et 5ki!og. d’acide sulfurique du com- merce fournissent au moins un mètre cube de gaz. D’où l’on tire comme conséquence pratique qu’en exprimant le volume d’un ballon en mètres cubiques , ce volume V peut servir à déterminer aisément le poids des matières à employer. 3 = le poids du fer en kilogrammes. \ x 5 = le poids de l’acide sulfurique en kilogrammes. \ X 30 = le poids de Peau également en kilogrammes. Donnons un exemple. Soit un ballon de 10 mètres de diamètre ou de 52ô,6 mètres cubes de capacité, on aura à peu près : HYDROGÈNE. 79 Matières employées. Produits. 1570 kilog. fer. 523,6 mètres cubes gaz hydrogène. 2618 — acide sulfurique. 15708 — eau. 8000 kilog. sulfate de fer cristallisé. Théoriquement cette quantité de gaz devrait résulter de la disso- lution de 1,418 kilog. de fer seulement; mais quoique la règle em- pirique donne un excédant de 150 kilog. , il faut se tenir plutôt au dessus qu’au dessous du résultat qu’eile donne, afin d’éviter les lenteurs qui occasionnent des pertes de gaz très-grandes , en raison de la perméabilité de l’enveloppe , et qui sont fort pénibles d'ailleurs lorsqu’on procède à des expériences publiques. Du reste , on retirera des tonneaux le sulfate acide de fer, que l’on fera chauffer dans des chaudières de fer, de cuivre ou de plomb, avec de la limaille ou des rognures de fer, pour saturer l’excès d’acide , et qu’on fera cristalliser pour le livrer au commerce , ce qui com- pense une partie des frais. Ceux-ci deviendraient même presque nuis, si on pouvait se procurer de l’acide tel qu’on doit l’employer, et qui n’aurait pas supporté les frais de coneenlralion. En effet, il existe des fabriques de sulfate de fer qui produisent ce sel avec bénéfice au moyen du fer et de l’acide sulfurique faible. 12. Voici le volume et le diamètre de quelques ballons , ainsi que les autres conditions de cette espèce d’appareil d’après M. Francœur. ( Dict . technol., t. 1 , p. 179.) 1 Diamètre eu mètres. Volume en mètres cubes. Surface eu mètr.carrés. Kilogrammes que ie gaz peut enlever. Poids de l’enveloppe en kilog. Force ascen- sionnelle et poids des agrès. î (i) 0,52 5,14 0.62 0,78 0.16 2 4,19 12,57 5,03 3.14 1.89 4 33,51 50,27 40,21 12,57 27,65 6 113,10 113,10 135,72 28,27 107,44 7 179,59 153.94 215,51 38.48 177.03 8 268,08 201,06 321,70 52,01 269,69 9 381,70 254,47 458,04 63,62 394.42 10 523.60 314.16 622,32 78,54 549,78 11 696,91 380,13 836,29 95,05 781,26 12 904.78 452,39 1085,74 113,10 972,84 13 1150,35 530,93 1380,42 132,73 1247,69 Le volume, la surface et le diamètre se calculent par les méthodes (1) Cn ballon d’un mètre de diamètre ne pourrait donc pas s’enlever s’il était formé d’un taffetas aussi épais que celui qu’on suppose poul- ies autres. On est dans l’usage de faire ces petits ballons en baudru- che; ils pèsent environ 80 grammes, et conservent par conséquent 540 gr. de force ascensionnelle. 80 CORPS NOS MÉTALLIQUES. géométriques ordinaires fl) , quelle que soit celle des données qu’on a prise pour point de départ. Les autres notions que ce tableau ren- ferme sont basées sur des considérations très-simples. Un mètre cube d’air à une température et une pression moyennes pèse environ 1,300 grammes. Un pareil volume d’hydrogène impur et humide ne doit peser que 100 grammes environ : la différence ou 1,200 grammes est donc le poids que peut tenir en équilibre dans l’air ordinaire un mètre cube d’hydrogène. Ainsi le volume en mètres cubes du ballon multiplié par 1,2 sera le nombre de kiiog. que le ballon pourra soutenir. D’un autre côté on évalue à 250 gr. ou | de kilogramme le poids d’un mètre carré du taffetas verni qui est employé dans la construction des ballons. Le nombre exprimant la surface en mètres carrés, divisé par 4, donnera donc le poids du taffetas en kilogrammes. Enfin la différence entre le poids que le gaz est capable de sup- porter et celui de Penveloppe exprimera la charge qu’il convient d’a- jouter au ballon pour les cordages, la nacelle, les appareils, les hommes, le lest, etc.; bien entendu qu’il faudra charger le ballon de 2 ou 5 kilog. de moins que ce qu’il peut supporter, afin de con- server une force ascensionnelle suffisante ; et comme cette force as- censionnelle est un point très-important , il convient de la mesurer à l’,nstant du départ au moyen d’une romaine fixée à terre, car les calculs établis précédemment sont tous approximatifs , et peuvent d ailleurs être altérés par '.'introduction accidentelle d’un peu d’air dans le ballon ou par lout autre cause. On était dans l’usage à l’époque où s’introduisit l’emploi des bal- lons , de conserver une force ascensionnelle beaucoup plus grande , de 50 ou 00 kilog. et même plus ; mais il est facile de voir que cet excès est inulile, qu’il peut même devenir dangereux, et qu’ii vaut mieux se conserver ia faculté de jeter une grande quantité de le.-l que d être forcé de perdre sans but une portion considérable de gaz. 13. Un aéronaute prudent doit monter doucement et redescendre de même. 11 y parvient aisément en partant avec une force ascen- sionnelle fail le, et dans ce cas, lorsqu’il veut redescendre, il lui suffit d ouvrir quelques instants la soupape pour déterminer la chute du ballon . Comme celte chute s’effectue avec une vitesse accélérée , le lest dont il s’est pourvu lui devient indispensable pour la modérer. Il en jette successivement quelques parties , et il parvient au moyen de cette simple précaution à descendre très-doucement ; il peut même (t) Je rappelle ici ces données. Le rapport* de la circonférence au diamètre est égal à 3,14159 ou à peu prèsàf. La surface de la sphère , S * D , et son volume, V Le diamètre étant repré- senté par D. HYDROGENE. Sî remonter site lieu qui se présente offrait quelque danger, pour aiier redescendre dans un endroit plus convenable. En général , l’emploi du lest et celui de la soupape sont les seuls moyens que l’aéronaute ail à sa disposition, mais ils suffisent quand ils sont bien dirigés, pourvu qu’on ait soin de ne tenter aucune ascension par un temps orageux ou dans un moment où l’atmosphère est agitée par des vents dont la direction peut varier à diverses hauteurs. il est de la plus grande importance de ne pas remplir tout à fait le ballon au moment du départ. Pour avoir négligé cette remarque très- simple , plusieurs aéronautes se sont exposés à des dangers extrê- mes. En effet , à mesure que le ballon s’élève la pression de l’air qui l’environne diminue, et le volume du gaz qu’il renferme augmente. Il faut donc perdre ce gaz ou s’exposer à voir l’enveloppe se déchirer sous l’effort produit par cette dilatation. Mieux vaut sans aucun doute ne remplir le ballon qu’à moitié ou au plus aux deux tiers, tout en lui donnant la force ascensionnelle nécessaire au but qu’on se propose. A mesure qu’il s’élève son enveloppe s’enfle doucement, et le rapport des densités de l’hydrogène et de l’air restant toujours le même sous les mêmes pressions, il eu résulte que rien n’est changé dans les conditions d’équilibre de la machine , et que rien ne change en gé- néral par cette cause , quelles que soient les modifications de hau- teur ou de charge auxquelles l’aéronaute soumette srn appareil. Il résulte de tout ce qui précède qu’un aéronaute doit avoir des idées justes de physique s’il ne veut pas s’exposer à d’effroyables chances. Des physiciens très-habiles, MM. Charles, Biot, Gay-Lussac ont entrepris des voyages aériens ; ils les ont effectués sans danger ni trouble, quoique préocuppés de recherches scientifiques délicates et sérieuses, tandis que beaucoup de personnes qui n’avaient à s’occu- per que de leur sûreté ont devenues victimes de leur ignorance ou de leur imprudence. Il ne saurait entrer dans le plan de cet ouvrage de faire l’histoire des ascensions aérostatiques. On la trouve d’une manière très-com- plète dans l’Encyclopédie méthodique (Ballons) ; et depuis cette épo- que la seule ascension véritablement importante est celle de M. Gay- Eussac, soit en raison de l’extrême élévation à laquelle il est par- venu (7,000 mètres) , soit à cause des faits dont il a enrichi la science. Traité de -physique de M. Biot, Ann. de Chim . , t. 52, p. 75. L’enveloppe des ballons est formée d’un taffetas verni au moyen d’un mélange d’huile siccative et d’essence de térébenthine. On a fait usage anciennement d’un vernis de copal ou d’une dissolution de ca- outchouc. Nous examinerons ces divers procédés lorsque nous nous occuperons des vernis. 82 CORPS NON MÉTALLIQUES. CRAPITKE lï. Oxigène . — Eau. — Eau oxigénèe. oxigèxe. 14. Propriétés. L’oxigène est un corps toujours gazeux l’orsqu’il est pur; il est inodore, insipide. Sa densité, d’après MM. Berzélius et Dulong, est de 1,1026; son pouvoir réfringent d’après 31. Dulong est de 0.924. Le calorique, l’électricité, la lumière sont sans action sur lui. Le poids de son atome est pris pour unité dans les tables employées par le plus grand nombre des chimistes; nous le supposons égal à 100. L’oxigène peut être recueilli sur l’eau ou sur le mercure. Ce gaz est en effet peu soluble dansl’eau : 100 parties de ce liquide en volume en absorbent 5.5 seulement. Toutefois une cloche pleine d’oxigène et abandonnée sur une cuve à eau serait bientôt altérée par le dépla- cement qu’elle ferait éprouver à l’azote dissous dans celle-ci. 11 faut donc conserver ce gaz dans des flacons bouchés. Si l’on comprime le gaz oxigène dans une pompe en verre il ne perd pas sa forme élastique ; mais si la pression est forte et subite il devient lumineux. Une des propriétés les plus remarquables de ce gaz est sans doute la facilité singulière avec laquelle il active la combustion des corps. Que l’on prenne une éprouvette pleine d'oxigène, et qu’on y plonge une bougie récemment éteinte et offrant encore quelques points d’i- gnition dans la mèche. ! tout à coup ellefse rallumera en produisant une lumière et une chaleur bien plus vives que lorsqu’elle brûlait dans l’air atmosphérique. On emploie souvent ce caractère pour dis- tinguer Toxigène des autres gaz . toutes les fois pourtant qu’il n’v a pas lieu de soupçonner la formation du protoxide d’azote . qui par- tage avec lui celte propriété, mais qui n’en jouit pas à un si haut degré. L’explication de ce phénomène est facile. Les corps gras sont for- més d’une quantité considérable de carhone et d’hydrogène et d’un peu d’oxigène. Ils ne peuvent brûler qu’autant qu’ils rencontrent l’oxigène nécessaire pour transformer l’hydrogène en eau et le car- bone en oxide de carbone ou en acide carbonique. Ordinairement ils puisent cet oxigène dans l’air qui en contient environ le cinquième de son volume. Lorsqu’on les place dans de l’oxigène pur. ils trou- vent donc cinq fois plus d’oxigène . la chaleur dégagée est plus in- tense et la combustion considérablement activée. 15. Usages. Les usages de l’oxigène sont nombreux et variés; son importance est très-grande dans l’étude de la chimie. Il suffira pour s’en former une idée de mentionner en passant que ce gaz forme la partie essentielle de l’atmosphère qui entoure notre globe . qu’il OXIGÉiNE. 83 est un des éléments de l’eau , qu’il entre dans la composition de la majeure partie des matières minérales qui constituent la croûte con- nue de la terre; enfin qu’il se rencontre dans le plus grand nombre des matières végétales ou animales, et qu’il est indispensable à l’exis- tence de tous les êtres qui vivent à la surface du globe. Ajoutons qu’il joue le principal rôie dans la plupart des combinaisons que les chimistes ont examinées avec soin jusqu’à ce jour , et chacun pourra se pénétrer de la nécessité absolue dans laquelle on se trouve en chi- mie de donner un intérêt particulier à tout ce qui se rattache à l’his- toire de ce gaz. Il fut découvert en 1774 par Priestley, et à peu près vers la même époque par Scheele; mais nous devons à Lavoisier la connaissance précise du plus grand nombre de ses propriétés. Quoique l’oxigène soit un agent très-actif, il n’a point encore ob- tenu d’emploi direct dans les arts. Nous indiquerons cependant quel- ques circonstances dans lesquelles il pourrait être appliqué avec suc- cès. Nous allons donner en conséquence quelque développement aux procédés par lesquels en peut se procurer ce gaz. 16. Préparation. Si l’on indroduit dans une cornue de grès (pi. ô, fig. 1 et ô.) , jusqu’aux deux tiers de sa capacité ; du peroxide de manganèse naturel réduit en poudre et dépouillé de carbonate (1), qu’on adapte à son col un tube de verre recourbé convenablement et plongeant dans une terrine pleine d’eau , et qu’on élève peu à peu la température de la cornue jusqu’au rouge , en la disposant dans un fourneau à réverbère muni de son laboratoire , on obtiendra dès la première impression de la chaleur un dégagement d’airatmosphé- rique, provenant des vases; mais bientôt ce dégagement s’arrêtera, et lorsque la cornue commencera à rougir , une nouvelle quantité rie gaz viendra se rendre dans les éprouvettes destinées à le recueillir. Il sortira du tube en grosses bulles et avec rapidité si la température est soutenue. Qu’on en laisse perdre un ou deux litres, et qu’on re- cueille ensuite le reste dans des cloches ou des flacons , ce sera de l’oxigène pur ou presque pur, 500 gr. d’oxide de manganèse du com- merce fourniront ainsi dix à douze litres de ce gaz. L’opération sera terminée lorsque la cornue étant rouge de feu , le dégagement du (1) Le peroxide de manganèse naturel contient souvent du carbo- nate de chaux. On l’en débarrasse en le délayant dans l’eau après l’avoir réduit en poudre et versant sur le mélange de l’acide hydro- chlorique , jusqu’à ce que toute l’effervescence due au dégagement de l’acide carbonique soit terminée. On néglige souvent cette pré- caution . mais il faut alors laver le gaz obtenu avec un peu d’eau dans laquelle on a délayé de la chaux vive. On indroduit cette liqueur dans les flacons, et on agile vivement ceux-ci pendant quelques ins- tants. Tout l’acide carbonique est absorbé par la chaux et repro- duit du carbonate de chaux, qui reste en suspension dans l’eau. 84 CORPS SON MÉTALLIQUES, gaz ne continuera plus , ou bien qu’il n’aura lieu qu’avec beaucoup de lenteur. Le peroxide de manganèse n’est point décomposé complètement dans celte opération. Il n’est pas même ramené tout enlier à l’état de protoxide. On peut établir en atomes les produits de l’expérience de la manière suivante: Atomes employés. Atomes produits. ô peroxide de manganèse. 2 protoxide de man- 1667,54 ganèse 911,56 1 peroxide de man- ganèse 555,78 2 oxigène 200,00 A mesure qu’une portion du peroxide passe à l’état de protoxide en perdant son oxigène, il paraît que ce dernier se combine avec une partie du peroxide voisin et empêelie ainsi la décomposition de celui- ci. Du moins, quelle que soit la température à laquelle on expose ce corps , il parait impossible de lui enlever plus du tiers de l’oxigène qu’il contient. 17. On peut se procurer le gaz oxigène par une autre méthode. On place dans un ballon ou dans une cornue de verre 50 gr. peroxide de manganèse en poudre, 50 gr. acide sulfurique concentré et 50 gr. d’eau, qu’on aura soin d’ajouter par petites portions , en agitant vi- vement le mélange à chaque fois pour éviter le dégagement de cha- leur brusque qui résulte du contact de l’eau et de l’acide sulfurique ; on chauffe peu à peu ce mélange, et on recueille le gaz à l’aide d’un tube recourbé. Après avoir laissé perdre l’air des vases et les premiè- res portions du gaz , on obtiendra de l’oxîgène pur; dans cetle opé- ration il se forme du sulfate de protoxide de manganèse qui reste dissous, et tout le peroxide disparait, lien résulte que l’oxide em- ployé perd la moitié de son oxigène, au lieu du tiers comme cela a lieu par l’action du calorique seul. Ce procédé présente donc quelque avantage sous le point de vue économique, mais on préfère le pre- mier dans les laboratoires ; à cause du peu de soin que l’opération exige. Si l’on voulait représenter les résultats de cette expérience en atomes il faudrait employer la formule suivante : Atomes employés. Atomes produits. 1 peroxide de mang. 555,78 1 at. oxigène. . . 100.00 1 acide suifur. sec. 501,16 1 at. suif, de protoxid.956,84 18. Dans le cas où l’on veut se procurer rapidement de l’oxigène, il est préférable de faire usage du chlorate de potasse. Le liant prix de cette matière rend le procédé plus coûteux, mais il est toujours plus commode que les précédents, surtout lorsqu’on n’a besoin que d’une petite quantité d’oxigène pur. Pour l’exécuter, on place 8 ou 10 grammes de chlorate de potasse dans une petite cornue de verre, EAU. 85 au coi de laquelle est fixé un tube recourbé, soit au moyen d’un bouchon , soit par l’intermède d’un tuyau de caoutchouc. Le tube recourbé plongeant dans la cuve à eau ou à mercure, on chauffe la cornue avec une lampe à alcool ou avec quelques charbons incandes- cents. Bientôt le sel fond, et il se produit une sorte d’ébullition due au dégagement du gaz; à une certaine époque la masse devient pâ- teuse, et le gaz se produit alors en grande quantité ; puis elle passe peu à peu à l’état solide, présentant une masse boursouflée et poreuse: le dégagement se ralentit et cesse , bien que la cornue soit rouge ; l’opération est alors terminée. Le résidu n’est que du chlorure de potassium, qui n’est pas fusible à cette température , et dont la for- mation successive se manifeste par le passage de la matière, d’abord très-liquide, à l’état pâteux et enfin à l’état solide. Voici i’expressior. des résultats en atomes : Atomes employés. Atomes produits. I chlorate de potasse 1Sô0,oo 1 chlorure de potassium 9ô0,55 6 oxigène 600,00 On obtient donc fout à la fois l’oxigène de l’acide chlorique et l’oxigène de la potasse. Il faut observer que le chlorate de potasse étant souvent souillé de chlorure de potasse , le gaz qui se dégage se trouve mêlé de chlore. On le sépare aisément au moyen d’une dissolution alcaline. 19. Si dans une circonstance quelconque l’oxigène pur devenait susceptible d’une application en grand , il faudrait employer pour le produire un cylindre de fonte semblable à ceux qu’on applique à la fabrication de l’acide nitrique. Le peroxide de manganèse calciné serait susceptible d’une application qui permettrait d’en tirer parti. II serait propre à fournir encore du chlore, et l’on voit en examinant les procédés au moyen desquels on obtient ce corps, qu’il donnerait précisément ïa moitié de celui qu’il aurait produit avant sa calcina- tion. 20. L’oxigène se combine avec l’hydrogène en deux proportions, et donne lieu à deux corps fort remarquables, le protoxide d’hydro- gène , ou Veau ordinaire , le deutoxide d’hydrogène, plus connu sous le nom d'eau oxigénée. EAU- - — PROTOXIDE d’hYDROGÈXE. 21. Nous étudierons l’eau sous trois formes, car on sait qu’elle se présente souvent à l’état de glace, plus souvent encore à l’état liquide et qu’il n’est pas moins fréquent de l’observer à l’état de vapeur. 22. Eau solide. Le point de fusion de l’eau ayant servi de terme fixe pour le zéro de la graduation du thermomètre centigrade , il en résulte qu’au dessous de 0° l’eau est toujours ou presque toujours so- lide, tandis qu’au dessus elle est toujours liquide ou à l’état de va- TOJIE. I. IVOR. 5 86 CORPS NON MÉTALLIQUES. peur. La densité de la glace est moindre que celle de l’eau, surtout quand on prend celle-ci à 4°. Idc. elle est à peu près de 0.93, celle de l’eau étant 1.00 On voit par là pourquoi il arrive que la glace nage à la surface de l’eau des fleuves et des rivières dans le moment des débâcles. En passant à l’état solide l’eau cristallise évidemment, c’est au moins ce que l’on observe en examinant la neige au microscope. Malheureusement les cristaux ainsi formés sont trop petits pour se prêler à une étude utile sous le point de vue de la détermination du système cristallin de l’eau La neige s’offre souvent sous là forme de tables hexagonales régulières, quelquefois sous celle d’une pyramide à six pans, mais plus souvent encore sous des formes tellement bi- zarres "quoique toujours d’une symétrie élégante , qu’on ne peut les ramener à des formes simples et géomélriques. On a rencontré néan- moins quelquefois de la glace cristallisée en prismes hexaèdres très- volumineux terminés par des pyramides à six pans. 25 . puisque la densité de la glace est moindre que celle de l’eau, il est évident que ce liquide dilate au moment où il se solidifie. Ses molécules en prenant ce nouvel arrangement exercent même un effort tellement considérable qu’on aurait peine à croire au résultat des expériences faites à cet égard . si elles n’avaient été souvent ré- pétées. et si l’observation journalière ne venait les confirmer. Un lifte de fer d’une ligne d’épaisseur et d’un centimètre de diamètre, fermé à l’une de ses extrémités et muni à i’aulre d’un bouchon de fer à vis, peut servir à ce genre d’essai. On le remplit d’eau, on place le bouchon, qu’on serre avec force, et on met "appareil au milieu d’un mélange réfrigérant à 10° c. ou 12° au dessous de 0». Si on le retire au bout d’une demi-heure ou d’une heure, on le trouve toujours dé- formé et déchiré en un ou plusieurs endroits, l’eau qu’il contenait est complètement gelée. Buotest parvenu de cette manière à déterminer la rupture d'un tube de fer épais d’un pouce, et les académiciens de Florence firent crever une sphère de cuivre si épaisse que Muscbem- broeck évaluait à 27,720 livres L’effort nécessaire pour la rompre. On conçoit sans peine qu’une force aussi énergique puisse donner lieu à des phénomènes remarquables à la surface du globe, presque toujours humides et surtout dans les contrées où les hivers sont plu- vieux et froids. De là ces éclats ou ces gerçures qu’on observe dans les pierres de construction à l’époque des gelées. Voilà pourquoi les vases pleins d’eau exposés à un froid canable de congeler celle-ci, se brisent également lorsqu’ils sont pleins et bouchés, ou que leur orifice est étroit. Telle est encore la causeries dégradations que souffrent en hiver les tuyaux qui conduisent les eaux, si on néglige de les vider ou de les envelopper de corps mauvais conducteurs. C’est aussi de cette manière qu’on peut expliquer l’aitération des matières organi- ques qui gèlent. L’eau renfermée dans leurs cellules déchire celles-ci dans tous les sens, et leur tissu se trouve profondément altéré. Aussi les fruits, les viandes qui ont été gelés deviennent-ils mous, flasques K AU . 95 pieds de hauteur s’élance tout à coup dans l’atmosphère avec un grand bruit. Cet appareil ne permettant pas de s’assurer de l’état dans lequel î’eau se trouve à ces températures élevées, M. CagniarJ de Latour a tenté l’expérience dans des tubes de verre très-épais, purgés d’air et fermés à la lampe. li a vu que l’eau pouvait se réduire en vapeur dans un espace quatre fois plus grand seuiement que son propre vo- lume, vers la température delà fusion du zinc. La pression de la va- peur, sous ces conditions, paraîtra énorme, si i’on se rappelle que sous la pression ordinaire un volume d’eau donne à 100o c. 1700 vo- lumes de vapeur. Le pouvoir dissolvant de l’eau augmente beaucoup avec la tempé- rature, voilà pourquoi on trouve utile de soumettre souvent les corps à son action dans des vaisseaux fermés, qui permettent de dépasser le point d'ébullition qu’elle affecte à l’air libre. La marmite dePapin, par exemple, servit dans le temps à séparer la gélatine des os. De nos jours on s’est servi d’un appareil analogue pour quelques usages do- mestiques, c’est la marmite autoclave. Les accidents gravesauxquels elle a donné lieu en ont limité l’emploi à certaines opérations manu- facturières, auxquelles elle est très-propre. Nous reviendrons sur tous ces points en parlant de l’emploi de l’eau, plus en détail. Enfin, pour donner une idée de l’énergie dissolvante que ce liquide acquiert à de hautes températures, nous ajouterons que , dans les expériences de M. Cagniard de Latour , le verre est altéré , perd sa transparence et éprouve probablement une dissolution partielle. Cette circonstance rend ces expériences, déjà très-dangereuses par eîles-mèmes, d’une grande difficulté et exige qu’on se mette à l’abri des explosions pres- que inévitables, par tous les moyens possibles. 29. L’eau, de même que tous les corps volatils, absorbe beaucoup de chaleur en passant à l’état de fluide élastique, et cette chaleur re- devient libre lorsqu’elle se condense de nouveau. L’emploi des ma- chines à vapeur a donné une importance particulière à l’étude de ce phénomène, aussi est-il devenu l’objet de recherches récentes de la part de MM. Gay-Lussac, Clément, Desormes et Despretz. Le premier de ces physiciens a observé que 100 grammes de vapeur d’eau à .100» c., et sous la pression de 0,760, pouvaient élever par leur condensation S50 grammes d’eau de0° à 500°, de manière à pro- duire 650 gr. d’eau bouillante. MM. Desormes et Clément adoptent les mêmes nombres. M. Despretz les réduit à 630 ou G4Q. MM. Ciément et Desormes et M. Despretz ont fait en outre des ex- périences sur la vapeur à diverses pressions et à diverses tempéra- tures. Ils sont parvenus au résultat suivant : un gramme de vapeur, au maximum de force élastique, possède toujours la même quantité de chaleur latente, quelle que soit la température. C’est-à-dire, que pour évaporer un gramme d’eau à 0° sous la près- 94 CORPS NON MÉTALLIQUES. sion de 5 mm, ou bien pour le porter de 0° à 100", el l’évaporer sous la pression de 760 mm , ou bien encore pour le porter de 0° à 150°, et le réduire en vapeur sous la pression de 3420 mm , la dépense de cha- leur sera toujours la même ; résultat fort singulier en apparence , mais que l’on s’explique toutefois en tenant compte de l’extrême dif- férence qui existe entre les volumes de vapeur que ce gramme d eau peut fournir sous des pressions aussi variées. On tire de cette loi une conséquence pratique très-importante , et dont la connaissance eût épargné bien des tentatives dispendieuses et inutiles: c’est qu’il est indifférent, sous le point de vue de l’économie du combustible, d’évaporer de l’eau , et probablement tout autre li- quide, à la pression ordinaire ou dans le vide. MM. Desormes et Clé- ment, à qui cette remarque n’a pas échappé , ont fait en ontre 1 ap- plication des mêmes données aux divers systèmes de machines à va- peur, et l'on ne saurait voir sans étonnement queles meilleures deees machines déjà si parfaites ne réalisent pourtant encore que le dou- zième du maximum d’effet indiqué par la théorie. 50. Les diverses données qui précèdent permettent de prévoir et de calculer la plupart des phénomènes auxquels l’eau donne nais- sance. Nous terminerons en rappeliant une propriété bien singulière et qui mérite d’autant plus d’attention qu’elle peut jouer un grand rôle dans beaucoup de circonstances, il semble que l’eau doit s’éva- porer d’autant plus vite que le vase qui la renferme est plus chaud. Cependant l'expérience prouve que si celui-ci est rouge ou rouge- blanc, l’évaporation cesse presque entièrement. 11 n’est personne qui n’ait vu des gouttes d’eau projetées sur une plaque de fer rouge , prendre tout à coup une forme sphérique et se rouler sur la plaque pendant un temps bien plus longque celui qui devrait être nécessaire à leur évaporation dans cette circonstance. Divers observateurs ont cherché à éclaircir ce phénomène. M. Douillet i’a examinérécemment (Ann. de cliim. et de ptiys. T. 36, p. 10), et il a vu qu’en laissant tomber goutte à goutte de l’eau dans un creuset de platine chauffé au rcuge-blanc. on pouvait le remplir à moitié, et le conserver dans cel état pendant un quart d’heure sans que l’évaporation fût sensible. Tan- tôt l’eau paraît calme, tantôt elle est animée d’un mouvement gira- toire ; mais jamais il ne s’en dégage de vapeurs visibles. Si on enlève le creuset du feu et qu’on le laisse refroidir, dès qu’il parvient au rouge-brun l’eau entre tout à coup dans une violente ébullition et se transforme toute entière en vapeur. Ce phénomène est difficile a expliquer. Rumfort pensait qu’il était dû à la réflexion du calorique , opérée à la surface des gouttes. M. Pouiilet l’attribue à une autre cause : il croit que les rayons ca- lorifiques émanés du vase traversent trop facilement l’eau, quand iis sont très-chauds. Quoi qu’il en soit, le fait est incontestable. I! doit mettre en garde contre les dangers que présenterait une chaudière à vapeur portée EAU. 95 accidentellement à une température très-éievée, cari! pourrait arriver qu'elle cessât de fournir de la vapeur et que pourtant un abaissement de température en déterminât l'explosion. Les plaques de métal fu- sible sont surtout uliies contre ce genre de danger, puisqu’elles li- ndter.t ia température que l’appareil peut acquérir; car il est évident qu’une soupape ne serait pins soulevée au moment où ce phénomène singulier se manifesterait. Ce genre d’accident doit être rare avec les chaudières ordinaires , mais il pourrait devenir très-fréquent si l’emploi des tubes généra- teurs devenait plus commun. Ces tubes ne contenant que de petites quantités d’eau et étant portés habituellement à une température as- sez élevée, il serait aisé d’atteindre le point nécessaire à la produc- tion du phénomène qui nous occupe. A la vérité les accidents seraient moins graves, en raison du moindre volume des appareils. ôi. Composition. La composition de l’eau est un des éléments les plus néeessairesaux calculs des chimistes. Ce liquide joueun rôle actif dans des circonstances si fréquentes et si importantes, qu’on est sans cesse obligé d’avoir égard, soit à la nature, soit à la proportion des principes dont il est formé. Les dernières expériences de MM. Berzé- iius et Dulong ont fourni pour sa composition des nombres qui sont adoptés par tous les chimistes. Elle est formée d’après eux de Oxigène. . . 8s, 90 ou bien 100 — 1 atome oxigène. Hydrogène. . 11,10 — 12.48 — 2 atomes hydrogène. Eau. • . . 100 — 112,48 — 1 atome eau. Parmi les nombreuses découvertes que ia science doit à M. Gay- l.ussac , on remarquera toujours la belle observation sur la compo- sition de l’eau, qui le conduisit à trouver les vrais rapports des gaz et des vapeurs dans leurs combinaisons Des expériences très-exactes, qu’il avait faites conjointement avec M. de Humboldt, lui prouvèrent que l’eau était formée d’un volume ri’oxigène et de 2 volumes d’hv- drogène, résultat pleinement confirmé depuispar tous les phénomènes où l’eau joue un rôle actif, et qui s’accorde entièrement avec la com- position trouvée par MM. Berzéiius et Duiong. Enfin, par un procédé qui lui est propre, M. Gay-Lussac ayant pris, ia densité de ia vapeur d’eau, il trouva que celte densité, ramenée par hypothèse à0° et 0m, 76 pour la rendre comparables celle des gaz était représentée par 0,625. Or, en prenant La densité de l’hydrogène — 0,0687 La demi-densité de i’oxigène = 0,5515 On a pour la densité de ia vapeur d’eau — 0,6200 Ce qui confirme encore toutes les données précédentes, et ce qui nous apprend en outre que le volume de ia vapeur d’eau se compose d’un demi-volume d’oxtgène et d’un volume d’hydrogène, connaissance dont nous aurons à faire un usage continuel dans le cours de cet ou- vrage. % CORPS NON' MÉTALLIQUES. 32. On pourrait démontrer la composition de l’eau par une fouie d’expériences. Nous indiquerons ici seulement les plus simples et .es On prouve la présence de l’oxigène et de l’hydrogène dans i eau, en décomposant ce liquide , préalablement saturé de sulfate de soude, ou aiguisé d’un peu d’acide sulfurique, pour le rendre bon conduc- teur, au moyen de la pile voltaïque. Si la pile est assez forte ; de o. a 500 paires, par exemple, on obtient en peu de temps de t oxig lle au pôle positif, de l’hydrogène au pôle négatif; et si ces gaz sont reçus dans les tubes gradués, on pourra même s’assurer que leur» volumes sont, à très-peu près, dans le rapport de 1 à 2. On arrive à des résultats également nets, en faisant passer 1 eau en vapeur au travers d’un tube de porcelaine rouge, dans tequel on introduit quelques paquets de fil de fer. L’eau se décomposé , son oxigène se fixe sur le fer, qui s’oxide, et des torrents de gaz hy ro- gène se dégagent. Cette expérience très-simple se fait en engageant a i’un des bouts du tube, une cornue de verre contenant 1 eau , et en disposant à l’autre bout un tube pour .recueillir te gaz. Lorsque le tuyau de porcelaine est rouge de feu, on porte l’eau à l’ébullition, la vapeur arrive sur le fer. et le gaz hydrogène se dégagé de suite. .... , . Enfin la synthèse achève d’établir ce que l’analyse à déjà rendu si probable. Qu’on ait deux réservoirs remplis, l’un de gaz hydrogène, et l’autre de gaz oxigène ; que ces réservoirs communiquent avec un ballon plein lui-même d’oxigène , et qu’au moment où on fait arriver le gaz hydrogène dans ce ballon par une ouverture très-pe- tite . on enflamme le jet au moyen d’une étincelle électrique , ce gaz continuera à brûler, tant qu’on lui fournira l’oxigène nécessaire ; et bientôt i’eau ruisselera en abondance sur les parois du ballon. L’ex- périence faite en grand par Monge , par Lavoisier et Meunier, par Lefèvre Gineau , Fourcroy et Vauquelin, mit hors de doute la compo- sition de l’eau, en prouvant que le poids de l’oxigène et de l’hydro- gène employés se retrouvait tout entier dans le poids de l’eau obtenue. On recueillit de cette manière jusqu’à un demi-kilogramme d’eau, et on s’assura de sa pureté et de son identité avec l’eau ordinaire par tous tes moyens possibles. On conçoit, toutefois, que ces moyens compliqués ne pouvaient atteindre le degré d’exactitude qu’exige l’état actuel de la chimie. H fallait une méthode plus simple, et surtout indépendante des mesures de gaz qui se font mal sur de grands volumes. Telle est la méthode employée par MM. Berzélius et Dulong. Elle consiste en général à faire arriver dans un tube de verre contenant des quantités détermi- nées de deuloxide de cuivre, du gaz, hydrogène purifié par la potasse, et parfaitemeut sec. L’oxide chauffé au rouge naissant cède son oxi- gène , il se forme de l’eau , et le cuivre métallique reste dans le tube. A celui-ci on en adapte un autre , contenant du chlorure de calcium, EAU. 97 qui condense l’eau formée et entraînée par le gaz en excès. On a ainsi en poids très-exactement l’oxigène perdu par l’oxide et l’eau qu’il a servi à former; d’où l’on déduit l’hydrogène que celle-ci contient. C’est par cette méthode irréprochable qu’on est parvenu aux résultats mentionnés pics haut. 55. Formation de l’eau, l’eau se produit, ou en d’autres termes les gaz oxigène et hydrogène se combinent dans des circonstances assez variées. A la température ordinaire, on peut mêler l’hydrogène et l’oxigène sans déterminer leur union. Mais si le mélange est introduit dans un corps de pompe, puis foulé rapidement, la combinaison s’opère tout à coup , et il en résulte un dégagement tel de chaleur, que la vapeur dilatée réagit sur le corps de pompe et le presse à son tour de manière à en opérer souvent la rupture. (Biot.) Un corps en combustion introduit dans !e mélange l’enflamme tout à coup. Une détonation très-forte se manifeste, l’oxigène et l’hydro- gène disparaissent , et il se forme une quantité proportionnelle d’eau. C’est ce dont on peut se convaincre en introduisant 2 volumes d’hy- drogène et 1 volume d’oxigène dans une éprouvelte, de laquelle on approche ensuite une bougie allumée. Si l’on opérait dans un vase à orifice étroit, dans un flacon par exemple , il faudrait avoir soin de l’entourer d’un linge , l’explosion pouvant être assez forte pour le briser. L’étincelle électrique détermine tout à coup également la combi- naison de ces deux gaz. L’avantage que présente ce procédé, qui per- met d’opérer en vases clos sans rien ajouter aux gaz et sans en perdre, a déterminé les chimistes à l’employer dans une foule d’expériences. L’appareil qu’ils ont adopté porte îe nom d’eudiomètre de Voila. Nous allons ie décrire avec quelque soin. Cet appareil est employé sous trois formes appropriées au but qu’on se propose. La plus simple est celle qu’on choisit, lorsqu’on opère sur le mer- cure. L’appareil consiste alors en un simple tube de verre épais de six ou huit millimètres (pi. 3,fig. 8); ce tube est ordinairement for- tifié à son sommet par une douille en fer ; mais on peut se passer de cette précaution. Une tige de fer terminée à l’extérieur, ainsi qu’à l’intérieur, par un bouton , et bien mastiquée, ferme la partie supé- rieure de l’appareil , et sert à transmettre ie fluide électrique dans l’espace occupé par le gaz. Un fil de fer, tourné en spirale et terminé par une boule, sert à tirer l’étincelle. A cet effet , lorsqu’on a intro- duit les gaz dans i’eudiomètre , on passe cette tige sous le mercure, et on îa fait monter dans l’appareil jusqu’à ce que sa boule se trouve à quelques millimètres de ia tige de fer intérieure. Alors on ferme l’ouverture inférieure de l’eudiomètre, au moyen d’un bouchon de fer à vis, ou même du pouce , puis on tire une étincelle en appro- chant du bouton extérieur le plateau d’un éiectrophore, ou bien la boule d’une petite bouteille de Leyde. Le mélange paraît tout en feu, 98 CORPS NON MÉTALLIQUES. mais aucun bruit ne se fait entendre si i’appareii est bien fermé. Dès que l’on ouvre la partie inférieure , le mercure s’élève et remplit l’es- pace qu’occupaient les gaz qui se sont transformés en eau. La description de cette expérience va nous conduire à concevoir aisément les précautions qu’on a été forcé de prendre dans la cons- truction des eudiomètres à eau. En effet, l’appareil étant clos . il ne s’est pas produit de détonation , c’est-à-dire que l’élévation subite de la température n’a pu dilater brusquement les gaz faute d’espace , de même que l’espace resté vide après la condensation de la vapeur d’eau formée n’a pu se remplir subitement , puisqu’il se trouvait soustrait à la pression de l’atmosphère. Si l’appareil n’était pas fermé, on con- çoit que l’expansion pourrait êlre telle que les gaz non combinés vien- draient s'échapper par l’ouverture inférieure, ce qui induirait en erreur sur les proportions du résidu , lorsqu’on a intérêt à les con- naître. D'un autre côté, quand l’appareil est fermé, le vide qui se produit peut donner lieu au dégagement d’un gaz . si le liquide sur lequel on opère en retient en dissolution. Tel est le cas de l’eau or- dinaire. Voici maintenant l’appareil de Volta (pl. ô, fig. ü et 16). Il se com- pose de trois parties principales. En bas se trouve un entonnoir en laiton surmonté d’un robinet , qui établit sa communication avec un tube de verre épais destiné à renfermer le mélange. Ce tube commu- nique en haut au moyen d’un second robinet avec un entonnoir ren- versé que l’on peut remplir d’eau. Le tuyau qui établit cette commu- nication porte un pas de vis sur lequel s'adapte un tube de verre gradué. On concevra aisément le jeu de ces diverses pièces : les ro- binets étants ouverts, et le tube enlevé, on plonge l'appareil dans t’eau jusqu’à la moitié de sa hauteur par exemple, et l’on ferme ensuile le robinet inférieur ; l’entonnoir qui sert de base se trouve plein d’eau ; on verse ensuite de l’eau dans l’entonnoir supérieur ; le tube de l’eudiomètre se remplit à son tour ainsi que cet entonnoir. Enfin , on remplit aussi d’eau le tube gradué , puis tenant son orifice fermé au moyen du pouce , on le renverse , on le pionge dans l’eau de l’en- tonnoir supérieur, et on le visse exactement. L’appareil se trouvant ainsi rempli d’eau , on ferme te robinet supérieur ; on introduit i’oxi- gène et l’hydrogène dans te tube de l’eudiomètre , puis on en déter- mine la détonation au moyen d’une étincelle électrique qu’on excite dans le mélange : pour cela on a eu soin de fixer vers le sommet du tube eudiométrique une tige de cuivre isolée et mastiquée qui se ter- mine à l’extérieur en boule, et à l’iniérieur par une pointe mousse , arrêtée à quelques millimètres des garnitures métalliques de l’appa- reil. L’explosion opérée, on ouvre le robinet supérieur, et le résidu gazeux se rend dans le tube gradué , où l’on peut le mesurer et le soumettre à de nouvelles épreuves. Nous avons supposé le robinet inférieur ouvert. La détonation se fait entendre dans ce cas; l’eau est refoulée, puis aspirée de nouveau à mesure que la vapeur d’eau se condense. EAU GX1GENEE. 99 Si ce robinet était fermé , il n’v aurait ni refoulement ni absorp- tion , et par conséquent nulle détonation ; mais un vide plus ou moins parfait s’étant opéré , l’eau laisserait échapper une infinité de petites bulles gazeuses dues à l’air qu’elle tient en dissolution : ce! air s’ajou- tant au résidu en augmenterait la quantité et en altérerait la nature ou les proportions. On a recommandé de remplir Peudiomètre avec de l’eau bouillie ; mais cette eau absorbe une petite portion du gaz qu’on introduit dans Peudiomètre , ce qui cause de nouvelles erreurs. Il est plus simple et plus sûr d’opérer sur de Peau ordinaire à eu- diomètre ouvert. Cependant , comme les gaz dilatés au moment de l’explosion peu- vent être chassés hors de l’appareil. M.Gay-Lussac a construit un eu- diomètre qui remédie à Ions les défauts que nous venons de signaler. Son appareil représenté (pl. ô, fig. 17) ressemble beaucoup à un eu- diomètre à mercure.il en diffère essentiellement par une fermeture à soupape qui permet à Peau de rentrer dans l’appareil dès que ie vide s’y forme , mais qui ne la laisse pas sortir non plus que le gaz , au moment de la détonation. Enfin il existe certains corps qui ont la propriété de déterminer presque tout à coup la combinaison de l’oxigène et de l’hydrogène par leur seul contact : tel est le platine. Cette propriété curieuse , dé- couverte par M. üœbereiner, trouvera sa place dans l’exposition des caractères généraux des métaux , ces corps étant ceux qui présen- tent celle faculté au plus haut degré. 34. Usages. Personne n’ignore que Peau s’emploie à une foule d’usages. On sait généralement aussi que les eaux qui se rencontrent à la surface du globe , diffèrent considérablement entre elles , ce qui dépend de la nature des substances que ce liquide tient en dissolution. Nous placerons plus loin l’examen de Peau , sous ces divers points de vue. Il serait difficile de s’en former une idée nette, avant d’avoir appris à connaître les substances elles-mêmes qu’elle rencontre , et dont elle se charge dans le sein de la terre. !\ T ous nous contenterons d’ajouter ici qu’on se procure Peau pure au moyen de la distillation des eaux ordinaires de rivière ou de puits. Celte distillation s’opère dans des vases de verre ou de cuivre, suivant l’étendue des besoins. Du reste, l’eau distillée ou pure n’est em- ployée que dans les laboratoires. L’eau qu’on emploie dans les arts n’a besoin que d’une pureté relative, et peut souvent être chargée de beaucoup de matières, sans devenir nuisible à l’objet auquel on l’applique. DEUTOXIDE D'HYDROGÈNE. — EAU OXIGÉXÉE. -35 Ce composé extraordinaire, découvert en 1818 par M. Thénard, deviendra quelque jour un agent médical et industriel très-puissant. 100 CORPS NON MÉTALLIQUES. Le seul problème à résoudre consiste à trouver un moyen de prépa- ration facile et peu coûteux , gui permette de multiplier les recher- ches de détails nécessaires pour lui trouver des applications utiles. On jugera mieux, du reste , de l’importance de ce corps et des dif- cultés qui s’opposent à son introduction dans les arts par un court exposé de ses propriétés et de sa préparation. 56. Propriétés. Le deutoxide d’hydrogène est liquide à la tempé- rature ordinaire, il l’est encore à— 50° c. II se volatilise sans décom- position à une basse température dans le vide ; mais sa tension est néanmoins beaucoup plus faible que celle de l’eau. Il se décompose aisément sous l’influence de la chaleur, si aisément même que si on essayait de le distiller , quand il est concentré , il se transformerait assez promptement en eau et oxigène pour produire une détonation plus ou moins forte. Si on a soin de l’étendre d’eau avant de le chauf- fer, il se décompose encore mais sans détoner, et l’on observe que les dernières portions d’oxigène sont les plus difficiles à chasser. Ce corps est sans odeur, sans couleur; sa saveur rappelle celle de quel- ques solutions métalliques; sa densité est de 1,452 : aussi coule-t-il comme un sirop , au travers de l’eau. 11 détruit peu à peu la couleur des papiers de tournesol et de curcuma, et les rend même blancs. Il attaque l’épiderme, quelquefois subitement, et le blanchit en causant des picotements, dont la durée varie en raison des individus, de la quantité et de la concentration du liquide. En renouvelant ce dernier on pourrait détruire la peau. Appliqué sur la langue il la blanchit à l’instant et rend la salive épaisse et écumeuse. 57. Composition. La composition du peroxide d’hydrogène est telle qu’on peut regarder ce corps comme formé sensiblement de volumes égaux d’oxigène et d’hydrogène gazeux , quand il a la densité de 4,452. Il contient donc : 94,11 oxigène ou bien 100, 1 atome oxigène. 5,89 hydrogène 6.25 1 atome hydrogène. 100,— peroxide 106,25 1 atome peroxide. On ne connaît pas la densité de sa vapeur, de manière qu’on ignore la condensation de ses éléments. Cette composition s'établit aisément , en détruisant une quantité connue de peroxide préalablement étendue d’eau , au moyen de la chaleur. L’expérience se fait dans un tube rempli de mercure et ren- versé sur la cuve à mercure. Le peroxide pur donne 475 fois son vo- lume d’oxigène. On estime le degré de concentration de l’eau oxigé- née faible , de la même manière. On appelle eau oxigénée à 8 ou 10 volumes, celle qui fournit 8 ou 10 fois son volume de gaz oxigène en se décomposant. Abandonné à lui-même , le peroxide d’hydrogène se décompose, soit qu’il se trouve placé sous l’ir.flucnce de la lumière, soit qu’on l’ait maintenu dans l’obscurité. On ne peut jamais le conserver quel- 101 EAU OXIGÉNÉE. ques mois sans altération, souvent même au bout de quelques jours il est déjà en partie décomposé. Entouré de glace et mis à l’abri du con- tact de toute matière étrangère, il se conserverait sans doute; mais la dernière de ces conditions est bien plus difficile à réaliser qu’on ne le croirait, surtout si l’on songe que quelques parcelles dépoussiéré peuvent à la longue décomposer , presque entièrement , une quantité considérable de ce corps. Le deutoxide d’hydrogêne donne naissance par son contact avec divers corps à des phénomènes très-remarquables. Ils le sont même d’autant plus, qu’iis montrent pour ainsi dire à nu, un genre d’action qui joue probablement un rôle important dans beaucoup d’autres cir- constances, mais qui s’y trouve toujours masqué par des phénomènes accessoires. Ce corps étant décomposable par une élévation de tem- pérature de 25 ou 50°, il est évident qu’il doit être ramené à l’état d’oxigène et d’eau par beaucoup de corps , lorsque ceux-ci ont une affinité énergique pour i’oxigène ou pour l’eau. Aussi les faits dé cet ordre n’ont-iis rien qui doive surprendre. Maïs dans beaucoup de cas, la séparation de i’oxigène et de l’eau s’effectue par le seul contact de corps qui ne se combinent ni à l'eau, ni à l’oxigène qu’ils ont désunis. Bien pins, des oxides quijouissent de lapropriété de détruire subitement l’eau oxïgénée, se décomposent eux-mêmes tout à coup , l’oxigène et le métal devenant libres en même temps que l’eau oxi- génée se transforme en eau et en oxigêne. En général, il est néces- saire que les corps soient très-divisés pour que leurs réactions soient nettes et promptes, et dans le cas où leur ténuité est extrême, chaque goutte de peroxide d’hydrogène qu’on laisse tomber sur eux produit souvent une détonalion subite avec dégagement de chaleur et quel- quefois même de lumière. Pour faire commodément ces expériences, on place le corps dans un verre à pied ou dans un tube bouché, et on fait arriver le peroxide d’hydrogène, au moyen d’une pipette bien effilée. En opérant sur le mercure avec de l’eau oxigénée faible on peut recueillir les produits et les examiner. C’est par ces diverses mé- thodes que M. Thénard a constaté les résultats suivants : Parmi les corps simples non métalliques, le carbone et le sélénium agissent seuls sur le deutoxide d’hydrogène. Le sélénium s’acidifie; le carbone chasse l’oxigène sans se combiner avec lui. L’argent, le platine, l’or, l’osmium, le palladium, le rhodium, l’iri- dium très-divisés décomposent subitement le deutoxide, et chassent l’oxigène sans s’oxider. En limaille et même en masse , ces corps agissent encore , mais faiblement en comparaison des phénomènes précédents. Le plomb, ie bismuth et le mercure exercent une action qui , lente d’abord, s’accroît ensuite ; l’oxigène est chassé, et les métaux ne pa- raissent pas oxidés. Le cobalt, le nickel, le cadmium et le cuivre ne produisent qu’une 132 CORPS NON MÉTALLIQUES. °c i0n très - fa,bIe - Le fer, l’étain, Fantimoine et le tellure paraissent sans action. 1 ellc Tous les métaux ne se bornent pourtant pas à expulser l’oxigène quelques-uns se combinent avec ce corps : tels sont le potassium etlè so mm, comme il était facile de le prévoir. Une partie de l’oxigène se e<! ’ a&e to ”Jou r s, mais une partie est absorbée par le métal. L’arse- nic, e moiv) ène, le tungstène, le chrome sont encore dans ce cas. arsenic et le molybdène, | e potassium et le sodium exercent une ac ion es p us vives. Il y a dégagement de lumière, ce qui n’arrive pas avec e tungstène et le chrome. Enfin le manganèse et le zinc trèTfaTble 3S ' r ^ ^ mêni1e manière i mais l’action de ce dernier est Les sulfures métalliques offrent des phénomènes faciles à prévoir. eux aes mefaux i)a siques sont transformés en sulfates: ceux des métaux acidifiables passent à l’état d’acide, et le soufre devient libre- en n ceux c e fismiiih et d’étain agissent faiblement, et ceux d’argent et de mercure, point du tout. Les oxides métalliques exercent une action très-variée. La barite, a s.iou iane a chaux , l’oxide de zinc, le proto et le deutoxide de cuivre , oxi„e de nickel , ] e protoxide de manganèse , celui de fer. a.n, e co.ia t , d arsenic et d’autres sans doute absorbent i’oxi- .,°p na . nt naissan ce à des peroxides. Pour que l’expérience réussisse, il faut que le deutoxide d’hydrogène soit étendu d’eau , et que oxide métallique soit dissous ou à l’état d’hydrate. La plupart de ces oxides calcinés chasseraient l’oxigène du per- oxide d hydrogène, du moins en partie. Le peroxidede manganèse, celui de cobalt , le massicot , le per- oxi e e fer hydraté exercent une action des plus violentes, mais ils ne s altèrent pas. Les oxides alcalins et la magnésie elle-même dé- composent aussi ce corps, mais plus faiblement. ° 9 " ce sont sans contredit les oxides de la dernière section qui exercent action la plus singulière. A peine en contact avec le pe- roxi e d hydrogène , il s se réduisent, abandonnent leur oxïgène, le nu a reparaît, et le pei oxide lui-même est décomposé avec un vio- ent dégagement de chaleur, et même quelquefois de lumière. 11 est bien probable que l’élévation de température contribue à la réduction ? X ! e ’ m3iS e e n en est pas la seule cause ; car avec le peroxide étendu d eau les mêmes phénomènes se reproduisent , et pourtant la température ne s’élève pas sensiblement. niaues Û fn^st^ 01 -^ 0115 SPU,ement ( l t,e i parmi les matières orga- tre som h ^ , eX!>UlSent ^dement l’oxigène , tandis que d’au- t.es sont absolument inertes. La fibrine, par exemple, le tissu du 1— ’ d r e,nS ’ et en Sénéral les lissus animaux décomposent ! e u ox genée avec rapidité e, indéfiniment. L’oxigène sedégage pur, et la mattère animale n’a rien gagné ni perdu. L’albumine fia géla- CHLORE. 109 pour terminer l’opération, d’entretenir par un feu doux la tempé- rature développée par le mélange de l’acide sulfurique avec l’eau. Le mélange est d’ailleurs moins sujet à se boursoufler. Enfin le chlore qui s’en dégage est plus sec ; la présence de l’acide sulfurique, retar- dant le point d’ébullition de l’eau , permet au chlore de se dégager avant que le mélange bouille. 48. Nous n’avons examiné, jusqu’à présent, que la préparation du chlore en petit, il est nécessaire d’indiquer les modifications que les appareils doivent éprouver, pour devenir propres à la fabrication en grand. A l’époque où le chlore fut introduit dans l’art du blanchi- ment, par Berthollel, on se servait de dissolutions aqueuses de chlore. Aujourd’hui, on leur a substitué partout des dissolutions de chlorure de chaux. Dans le second cas, comme dans ie premier, il faut d’abord se procurer le chlore gazeux et le faire absorber ensuite par de l’eau ordinaire , ou par de beau tenant en suspension de la chaux vive ou même de la craie. Nous reviendrons sur le chlorure de chaux plus lard; nous nous bornerons pour le moment à observer que ce chlorure agit, comme le ferait une dissolution de chlore. I)u reste , l’appareil qu’on em- ploie pour la production du chlore en grand , étant le même dans les deux cas , nous allons le décrire. Quel que soit le procédé qu’on préfère, les vases de verre ou de grès ne doivent être employés qu’avec précaution. En effet, ie per- oxide de manganèse se précipitant toujours au fond du mélange , y forme une croûte dense qui s’applique au verre ou au grès et inter- cepte momentanément l’arrivée du liquide. La température ne tarde pas à s’élever dans cette partie, bien au delà du point d’ébullition du mélange, et lorsque tout à coup il s’établit un suintement, le retrait subit du verre ou du grès accasionne la fraclure des vases. On remédie à cet inconvénient en chauffant le mélange au bain- marie, ou bien encore en chauffant les vases de grès et les vases de verre lutés à l’argile, dans un fourneau disposé de telle façon que le vase ne reçoive pas l’impression directe de la chaleur sur le fond, et que la flamme en lèche seulement les flancs. Du reste les vases en verre doivent difficilement soutenir la con- currence avec ceux de grès ou de plomb qu'on emploie ordinaire- ment. Les vases en grès qu’on fabrique exprès , ont une capacité de soixante à quatre-vingts litres (ceux de Saint-Aubin près Beauvais sont très-estimés ; iis ont la forme d’une bonbonne, portant une ou- verture large de six pouces qui sert à introduire le mélange et à ex- traire le résidu, et en outre une tubulure à laquelle on adapte pour toujours un tube de verre ou de plomb , destiné à conduire le gaz. (PS. 6, fig. 2.) La jointure de la tubulure est lutée avec soin au moyen du lut gras, et celui-ci est maintenu, comme à l’ordinaire, par une bande de vessie bien ficelée. La grande ouverture se ferme par un IGSIE ï. nsos. S CORPS NON MÉTALLIQUES. procédé très-simple. Le goulot est creusé d’une rigole circulaire L’on remplit de lut gras. On place ensuite sur cet onfiee un obtura- teur en plomb, qui porte une saillie correspondante à la rigole, et on le serre fortement au moyen d’un lévier fixé à charnière dans le mur, et qu’on bande à volonté au moyen d’une double corde fixée a son ex- trémité libre ainsi qu’à un ann au de fer scelle en terre. En tordant cette corde au moyen d’un bâton, on donne le degré de presston ne- cessaire en quelques secondes. . , , Le gaz se rend, au moyen du tube de verre ou de plomb, dans un flacon de Woulf, où U se lave. Ce flacon doit avoir une capacité de dix litres- il doit être muni d’untube de sûrete et d un robinet destine à extraire l’eau qu’il contient, lorsqu’elle est chargée d’une trop grande quantité d’acide, qui accompagne toujours le S az ; 8 Delà le gaz passe dans un cuvier qui peut avoir huit pieds de dia- mètre et dix pieds de hauteur, si l’on a toujours deux appareils de gaz en acflvité. Ce cuvier, ordinairement en chêne, cercle en fer , doit tre goudronné en dehors et verni en dedans au moyen d’un mastic formé de c:re, de résiné et de térébenthine. U est ferme par un couvercle à demeure, et ce couvercle porte une ouverture au travers de laquelle passe un cylindre en bois également verni. Ce cylindre plonge de trois pieds en dedans du cuvier, et sort egalement de trois piedsen dehors. On lui donne deux pieds de diamètre. Cette ouverture sert à introduire l’eau et la chaux quand on veut en mettre. Elle sert en outre à contenir le liquide déplacé par le gaz. Cn tuyau de verre vertical placé en dehors du cuvier, et communiquant avec sa partie inférieure , indique les mouvements du liquide. Un tuyau de plomb, placé à quelques pouces du fond . sert à extraire celui-ci à mesure du be.oin ; enfin une bonde placée sous le fond même, permet ne retirer les résidus de chaux, quand on en emploie. Au lieu d'une bonbonne en grès luté, on peut employer des vases de plomb; mais beaucoup de manufacturiers préfèrent les vases en grès. Ceux-ci peuvent être chauffés directement, tandis que les vases de plomb doivent toujours l’être au bain-marie ou à la vapeur. Ces vases doivent être d’une seule pièce . le chlore attaquant I étain des soudures trop rapidement pour qu'elles puissent résister seulement quelques jours. On est dans l’usage de les former d’une espèce decu- curbite à large rebord, fermée par un chapeau qui est serré sur ce rebord par de forts écrous. Le chapeau porte les tubulures nécessai- res. (PI. 6, fig. ~ 2 .) Tous les tubes employés dans res appareils doivent avoir de un pouce à dix-huit lignes de diamètre, afin qu’en hiver ils ne risquent pas d’être engorgés par l’hydrate de chlore qui s y dépose. 11 faut toujours avoir soin de disposer quelques appareil s de rechange . un sur deux par exemple, afin que s’il survient quelque accident, on puisse remplacer de suite l'appareil hors de service ; la marche de CHLORE. 111 l’atelier se trouve ainsi assurée. Celte précaution, on ie conçoit, de- vient surtout nécessaire quand on emploie des vaisseaux de grès. 49. Il nous reste à indiquer le dosage des divers mélanges. Le pre- mier point à déterminer consiste à reconnaître le degré de pureté du peroxide de manganèse que l’on veut employer , et nous ne pouvons mieux faire que de rappeler ici les principes posés par M. Gay- Lussac. « Celui qu’on trouve dans le commerce est d’une pureté très-varia- ble, et il importe, par conséquent , de la connaître. M. Berthier a fait l’analyse de plusieurs espèces d’oxide de manganèse. ( 4nn. de chim, etdephys.,1. 20, p. 344.) Comme c’eslla quantité de chlore qu’eiies peuvent fournir qui doit fixer leur valeur , nous avons , d’après ce principe , formé le tableau suivant : k. I. Kil. de manganèse puf fournit. . . 0.78G4 de chlore. Crettnieh , près Saarbruk 0,7525 Calveron (Aude) sans calcaire 0,7658 Caiveron avec calcaire 0,5754 Périgueux (Dordogne) 0,5179 Romanèche (Saône-et-Loire) 0,4692, à 0,5135 Laveline (Vosges) 0,4048 Pesillo (Piémont) noir sans calcaire. . 0,4426 Pesilio noir avec caicaire 0,5320 Saint Marcel (Piémont) 0,2789 à 3098 « Ces résultats font connaître approximativement la valeur de ces diverses espèces de manganèse ; mais pour déterminer celle d’un manganèse quelconque il sera nécessaire d’en faire i’essai , et on y parviendra facilement de la manière suivante : Le peroxide de manganèse pur est formé de : Manganèse. ...... 5 gr. 5578 Oxygène 2 , 0000 5^ 5578 « Ce qui peut produire 4S-4265 de chiore , ou li‘t-5963 à la tempé- ralure de 0° , et sous la pression de 0 m .76° ; par conséquent 3s. ,980 produiraient l m - de chlore, et l ks >- en produirait 251 lil . 25. « On prendra donc ôs-980 de l’oxide de manganèse qu’on voudra essayer, on les traitera à une douce chaleur par l’acide hydrochlori- que, et on recevra le chlore qui se dégagera dans un peu moins d’un litre delaitde chaux; vers la fin de l’opération on fera bouillir l’acide hydrochlorique pour faire passer le chlore des vaisseaux dans le lait de chaux, et on complétera le volume d’un litre en ajoutant au chlo- rure de chaux une quantité d’eau convenable. Le litre de ce chlorure donnera exactement celui de l’oxide de manganèse. Nous exposerons les principes de ces sortes d’essais en étudiant le chlorure de chaux. « La valeur d’un oxide de manganèse ne dépend pas seulement de la quantilé de chiore qu’il peut donner, elle dépend aussi de ceile CORPS NON MÉTALLIQUES. 112 , u^mfhloriaue qu’il faut employer pour produire le chlore. Mais' l’opération est délicate, et le bas prix de l’acide hydrochlorique Ma.s opérai remarquer seulement que le l«“ l d 'f Pe r"a„ Jn«e co„,Ie„l a»™* d» c.rb.n... d, d»x, d. p, ro x.d. d« , en pn „ port,». d’.oid. ÏlroSd nortionnelle à celle du chlore obtenu. P îo Ces données sont surtout utiles pour l’appréciaüon du perox.de de manganèse qu’on veut acheter, car pour la préparation du chlore on peut U se diriger par des observations très-simples , indépendantes àe ZZ'on emploie peroxide de manganèse et l’acide hydro- . nn ; n t r oduit dans les bonbonnes 30 ou 40 kil. d acide chlorique , ^ kU de peroxi d e de manganèse de Ro- Sche qu’on mesure dans des cartouches pour plus de facilité Dans cette opération il faut toujours employer un excès de pero. id de manganèse, qu’on sépare ensuite du résidu par décantation. Ce nPT-nscide lavé pour le dépouiller de chlorure, peut servir de nouveau. Dans beaucoup de fabriques on tire parti du protochlorure de man- Lnèse ce sel étant d’un emploi très-utile dans l’impresston destoi- Tes- mais il en est aussi beaucoup où on le jette. Pour en tirer part,, il faudrait ajouter au résidu de cette première distillation une dose de peroxide de manganèse semblable à la première , 8 ou 10 kil. d’acide sulfurique concentré, autant d’eau , et recommencer 1 opera- tion On retirerait ainsi, une quantité de chlore égale à celle obtenue Bien entendu qu’on pourrait mettre l’acide sulfurique dès le com- mencement, et composer par conséquent la charge de 10 ou U Ut. manganèse, 4 ou 5 kil- acide sulfurique, autant d’eau, et 15 ou -Oki . acide hydrochlorique. . , , . „ Enfin, dans le cas où l’éloignement des fabriques d acide fndro- chlorique engagerait à faire usage de sel marin, on prendrait 10 ou 12 kil. peroxide de manganèse, 12 ou 13 kil. sel marin, 20 ou 24 kil. acide sulfurique concentré et autant d’eau. Avec ces doses , et en faisant usage de manganèse de Komanèche, chaque bonbonne doit fournir quatre mètres cubes de gaz ; et six opérations qu’on peut faire aisément en un jour, suffisent pour satu- rer de chlore un cuvier d’eau qui aurait les dimensions indiquées plus haut. 51. Usages. Le chlore à l’état de gaz. de dissolution ou de chioru de chaux, qui agit comme le chlore libre , s’emploie aujourd’hui en quantités énormes. Tout le monde connaît l’application heureuse qu BerthoÏÏet en a faite au blanchiment des fils et des tissus de co on , de chanvre ou de lin. On l’emploie aussi dans quelques fabriques papier pour blanchir les chiffons en pâte ; on en fait également usag ACIDE HYDROCHLORIQUE. 113 pour blanchir les vieilles estampes, restaurer les livres dégradés, effa- cer les taches d’encre, etc. ; enfin on s’en sert avec un avantage im- mense pour désinfecter l’air ou les matières en putréfaction. On con- çoit que le mode d’application doit varier, suivant les circonstances, aussi trouvera-t-on chacun de ces usages développé en son lieu. JNous serions obligés à trop de détails pour les placer ici. Toutes ces applications du chlore sont fondées sur l’action éner- gique que ce corps exerce sur les matières organiques. Il transforme en général les matières colorantes en une substance jaune ou brune, soluble dans l’eau elles alcalis, et d’une couleur ordinairement très- faible comparativement à celle des matières qui l’ont fournie. On ne connaît pas les produits de son action sur les miasmes. 11 est présu- mable, que dans tous ces cas, il agit en passant à l’état d’actde bydro- chlorique; c’est du moins ce qui arrive avec les matières colorantes et avec quelques matières putrides, sur lesquelles on a pu étudier son action. C’est donc en s’emparant de l’hydrogène des divers com- posés organiques ainsi altérés, qu’il les rend presque incolores dans un cas , et qu’il leur ôte leurs propriétés nuisibles dans l’autre. 11 est bien à souhaiter qu’on examine avec quelque soin ces diverses réac- tions dans tous leurs détails. ACIDE HYDROCHLORIQUE. 53. Propriétés. A la température et à la pression ordinaires cet acide est toujours gazeux ; il est incolore. Répandu dans l’air hu- mide , il y produit d’épaisses vapeurs blanches , dues à son action sur la vapeur d’eau. Il éteint subitement les corps en combustion , il rou- git fortement la teinture de tournesol. Sa densité est de 1,247, son pou- voir réfringent de 2,625;son odeur très-piquante est si forte qu’on ne peut en respirer sans danger , même de petites quantités. A la pres- sion ordinaire, il peut être soumis à un froid de 50° au dessous de 0° sans changer d’état; cependant M. Faraday est parvenu à le liquéfier en le comprimant fortement (1). Une séné d’étincelles électriques le dé- compose en hydrogène et chlore , et cependant un mélange de chlore et d’hydrogène détonne sous l’influence d’une étincelle électrique. On voit qu’un tel mélange , s’il était délayé d’acide hydrochlorique gazeux, cesserait d’être détonnant par l’étincelle. Sans action sur les corps non métalliques , l’acide hydrochlorique n’agit pas non plus sur les métaux des trois dernières sections. 11 n’en est pas de même avec ceux de la seconde et de la troisième ; ils le ramènent toujours à l’aide d’une température plus ou moins élevée à l’état d’hydrogène, en passant eux-mêmes à celui de chlorure mé- tallique» (1) Ann. de Ch. et de Ph. , T. 24 , p. 396. 114 CORPS NON METALLIQUES. 5 ". Composition. L’acide hydrochlorique est formé de volumes égaux de chlore et d’hydrogène sans condensation. On peut le prou- ver de plusieurs manières : le En combinant directement le chlore et l’hydrogène sous l’in- fluence de la lumière diffuse. Pour faire cette expérience avec pré- cision , on choisit un flacon et un ballon égaux en capacité , et on ajuste le col du ballon de telle sorte qu’il entre à frottement dans ce- lui du flacon. On remplit le premier d’hydrogène sec et le dernier de chlore également sec; puis on ajuste 1er deux vases, on Iule la join- ture et on abandonne l’appareil à la lumière diffuse pendant deux ou trois jours. Les gaz se retrouvent presque entièrement combinés, et pour terminer l’expérience, il suffit d’exposer l’appareil, pendant quelques instants, à la lumière directe du soleil. Il n’y a pas d’ex- plosion à craindre , si les gaz sont déjà presque entièrement décolo- rés. On ouvre enfin l’appareil et on le trouve plein d’acide hydro- chlorique pur. 2" En décomposant l’acide hydrochlorique gazeux , au moyen du poiassium , dans une cloche courbe, sur le mercure. Pourcent par- ties de gaz décomposé, on retrouve précisément cinquante parties d’hydrogène. 5° En considérant que la demi densité du chlore 1,355 ajoutée à la demi-densité de l’hydrogène 0,0544, donne un total de 1,2694, nombre bien peu différent de 1,2474, densité du gaz hydrochlorique trouvée par MM. Biot et Arago. La composition de l’acide hydrochlorique est donc 1 at. Chlore 1 at. hydrog. 221.52 6.244 ou bien 97,96 2 al. acide hydroehtor. 227,564 54. Action de l’eau. A la température de 20° c. , et sous la pres- sion de 0,76 l’eau dissout 464 fois son volume de gaz hydrochlorique, ou bien les trois quarts de son poids. Aussi s’élance-l-elle dans un vase plein de ce gaz avec la même rapidité que dans le vide. La secousse est assez forte pour que le vase soit souvent brisé, et cette expérience ne doit être faite qu’avec précaution. On y procède en remplissant successivement deux ou trois fois de ce gaz , une éprouvette sur le mercure, afin d’emporter tout l’air qui pourrait y être resté ad- hérent. On place cette éprouvette sur une soucoupe contenant un peu de mercure, on transporte le tout dans une terrine remplie d’eau, et on maintient la soucoupe fixe d’une main , tandis que de l’autre, qui doit être enveloppée d’un gant ou d’un linge, on enlève brus- quement réprouvette au dessus du mercure. L’œil ne peut suivre le mouvement de l’eau tant il est rapide. La glace même , mise en contact avec ce gaz , fond rapidement et l’absorbe. L’eau saturée d’acide hydrochlorique acquiert une densité de 1,21. 1 15 ACIDE HYDROCHLOPJOL’E. La table suivante exprime le rapport entre la densité de l’acide hydroehlorique et les quantités d’acide réel qu’il renferme , d’après les expériences de M. Edm. Bavy. Les proportions d’acide réel sont rapportées à 100 parties d’acide liquide à la température de 7°, 22 et sous la pression de 0 m ,7G. Densité . Quantité d’acide. Densité. Quantité d'acide. Densité. Quantité j d’acide, j 1.21 42.43 1.14 - 28.28 1.07 14.14 1.20 40.80 1.15 26.26 1.06 12.12 1.19 58.58 1.12 24.24 1.05 10.10 1.18 56.56 1.11 22.22 1.04 8.08 1.17 54.54 1.10 22.20 1.03 6 06 1.16 52.5:2 1.09 18.18 1.02 4.04 1.15 1 - 30.30 1.08 16.16 1.01 2.02 La dissolution aqueuse d’acide hydroehlorique est connue sous.ies noms d'acide muriatique . acide marin , esprit de sel -, noms qui tirent tous leur origine de celui du sel marin , qui sert à préparer ce gaz. L’acide hydroehlorique liquide et concentré doit être blanc, très- acide et même caustique , d’une odeur piquante insupportable ; mis en coniact avec l’air, il doit y répandre des vapeurs blanches, épaisses et piquantes , dues à la condensation de la vapeur aqueuse par le gaz hydroehlorique qui s’échappe de la dissolution. Cette pro- priété cesse , lorsque l’acide est étendu d’eau ; !a tension du gaz étant alors presque entièrement détruite par l’action de l’eau. Chauffé, l’acide hydroehlorique entre aisément en ébuilition etperd une grande quantité de gaz; mais à une certaine époque ce dégage- ment s’arrête et le résidu qui est encore très-acide distille facilement. On peut donc , pour les analyses, se procurer ainsi de l’acide hydro- chlorique pur. H suffit de prendre l’acide du commerce , qui est à très-bas prix , et de ie distiller dans une cornue munie d’un récipient tubulé (pl. 3 flg. 6.) , auquel on adapte un tube qui dirige l’excès de gaz dans la cheminée. II faut seulement, pour perdre moins de gaz, placer un peu d’eau distillée dans le récipient et choisir une cornue dont le bec soit assez long pour qu’il vienne plonger dans l’eau. Bien entendu , que la cornue doit être tubulée et munie d’un tube de sû- reté qui empêche l’absorption d’avoir lieu. L’acide hydroehlorique liquide se comporte avec les corps simples de la même manière que l’acide gazeux. Ainsi il est sans action sur les corps non métalliques , sur les métaux des trois dernières sections, et il dissout au contraire ceux de la seconde et de ia troisième en don- nant lieu à un dégagement de gaz hydrogène et à la formation d’un chlorure métallique. 116 CORPS NON MÉTALLIQUES. 55. Préparation. On se procure l’acide hydrochlorique en trai- tant le sel marin ou chlorure de sodium par l’acide sulfurique con- centré. Il se forme du sulfate de soude et de l’acide hydrochlorique qui se dégage. L’eau de l’acide sulfurique est décomposée, son hy- drogène se combine avec le chlore et son oxigène oxide le sodium. Voici l’expression exacte du phénomène. Atomes employés. Atomes produits. 1 chlorure de sodium 755,56 1 sulfate de soude 892,08 1 acide sulfurique sec 501,16 4 acide hydroch. 455,12 2 eau 112,48 En petit , rien de plus aisé eue cette préparation. On prend du sel marin . qui ait éprouvé la fusion ignée , afin de l’avoir en fragments plus volumineux et plus compactes. On place celte matière dans une fiole ou dans un matras , auquel est adapté un tube recourbé propre à recueillir les gaz (pl. 4, fig. 13) ; on verse par-dessus de l’acide sul- furique concentré, et déjà , à la température ordinaire , le dégage- ment de gaz s’effectue. Il est pourtant nécessaire au bout de quelques instants d’élever la température de l’appareil , pour faciliter la réac- tion; mais il suffitdedeux ou trois charbons incandescents, pour cela, tant cette décomposition est aisée. Ce n’est que vers la fin de l’opéra- tion qu’on a besoin d’élever davantage la température, surtout si on n’a pas employé un excès d’acide sulfurique. Nous avons recommandé l’emploi du sel marin fondu ; en effet, si on faisait usage du sel ordinaire en poudre ou en menus cristaux, la réaction serait tellement rapide et tumultueuse que le mélange sorti- rait presque en entier du vase et viendrait obstruer les tubes. Le gaz hydrochlorique se recueille sur le mercure, et on peut le considérer comme pur, dès qu’il est absorbé complètement par l’eau. Si l’on voulait se procurer de grandes quantités d’acide bvdrocblo- rique gazeux on pourrait s’v prendre autrement et faire usage du sel marin ordinaire. Pour cela on introduirait ce sel dans un matras (pl. 4 fig. 2), et on adapterait au col de celui-ci un bouchon percé de deux trous qui serviraient à supporter un tube recourbé pour la ré- colte du gaz, et un entonnoir en S pour l’introduction de l’acide. Par ce moyen on pourrait à volonté modérer le dégagement en diminuant ou augmentant la quantité d’acide. On chaufferait d’ailleurs l’appa- reil peu à peu, jusqu’à ce que le sel marin fût complètement décom- posé. 56. C’est ce dernier appareil qu’on a coutume d’employer pour la préparation de l’acide hydrochlorique liquide. Dans ce cas on prend des poids égaux de sel marin et d’acide sulfurique. On étend l’acide d’un tiers de son poids d’eau et on opère à la manière ordinaire, c’est- à-dire que le sel étant placé dans le matras , on verse l’acide peu à peu au moyen de l’entonnoir en S; on modifie seulement l’appareil de manière à forcer le gaz à traverser plusieurs vases contenant l’eau ACIDE HYDROCHLORIQUE. ' «7 qui est destinée à le condenser (pl. 4 , fig. 2). Ces vases doivent être des flacons de Woulf munis de leurs tubes de sûreté, et doivent con- tenir au plus les deux tiers de leur volume d’eau. Les tubes qui con- duisent le gaz dans ce liquide doivent plonger au plus de quelques millimètres , afin d’éviler une pression plus forte qui serait inutile. En effet, à mesure que l’eau se sature de gaz acide hydrochlorique , elle devient plus lourde , tombe au fond du flacon , et c est 1 eau pure qui vient sans cesse se présenter à l’orifice du tube. Le gaz n échappe donc à la condensation que lorsque tout le liquide en est saturé. La température s’élève beaucoup pendant la dissolution ; il faut donc avoir soin de plonger dans de l’eau froide les flacons et de la renou- veler à mesure qu’elle s’échauffe. Enfin l’eau en se saturant augmente de volume , ce qui explique la nécessité de ne pas remplir les flacons d’eau en commençant l'expérience. Un kilogramme de sel marin fondu suffit pour saturer sept cents grammes d’eau à la température de 15 ou 20°. 57. Tous ces procédés étant bien compris, il sera facile de saisir les modifications qu’ils doivent éprouver pour devenir applicables à la fabrication en grand. Cette fabrication n’a vraiment commencé qu’à l’époque où on s’est occupé de celle de la soude artificielle. La nécessité de se procurer de grandes masses de sulfate de soude pour le convertir en soude factice, rend inévitable la formation de quantités énormes d’acide hydro- chlorique. Les premiers essais pour la condensation de cet acide furent faits dans les ateliers de M. Payen ; on opérait la décomposition du sel marin par l’acide sulfurique à oo Q dans de vastes chaudières en plomb , couvertes de nappes de plomb et lutées. Le gaz acide qui s’en dégageait était forcé de circuler dans un conduit en briques glaisées , de 600 mètres de développement en longueur. 11 y était condensé par une couche d’eau de quelques millimètres, qui coulait lentement en sens inverse du gaz, et avec une pente de o millimètres par mètre ; par cette disposition l’acide hydrochlorique arrivait aussi coucentré que possible et assez pur à l’extrémité de ce conduit la plus rappro- chée de l’appareil , tandis que vers l’extrémité opposée l’eau de con- densation diminuant graduellement de densité, finissait par être pres- que pure. Cet appareil était donc assez parfait; mais la décomposition du sel marin ne pouvant se terminer dans des chaudières de plomb, on était forcé de retirer le mélange encore liquide et d’achever la réaction dans un four à réverbère; on perdait ainsi la moitié de l’a- cide hydrochlorique, et d’ailleurs la grande quantité de gaz qui se dégageait .pendant ce transport, suffoquait les ouvriers, au point de leur causer souvent des crachements de sang. Lorsque l’usage de la soude artificielle se fut établi, sa consomma- tion devint si forte que l’acide hydrochlorique dégagé et recueilli ne trouvait plus d’emploi. Alors on préféra opérer la réaction sans con- denser ies gaz ; mais dans ce cas les quantités énormes qu’on en verse 1ig CORPS NON MÉTALLIQUES, d^ns l’atmosphère devit nnenl très nuisibles à la végétation , même à de grandes distances des fabriques , lorsque la fumée qui entraîne le gaz * S e trouve rabattue vers le sol par les vents ou condensée par les brouillards. Pour parer à cet inconvénient , on força les gaz à circu- ler dans de vastes souterrains, où ils étaient condensés par des cou- rants d’eau. Plus tard l’emploi de l’acide hvdrochlorique s’étant lui- même répandu , il devint utile de le recueillir , et on en chercha les moyens. La méthode de Tl. Tayen, très-bonne pour la condensation , mais très-imparfaite pour la production du gaz , peut offrir quelques avan- tages cependant . lorsqu’on veut tirer parti de la chaleur perdue dans les fours à soude pour chauffer le mélange d’acide sulfurique et de sel marin, ainsi qu’on le fait dans l’appareil dit des bastrinques. Les inconvénients de ce procédé sont tels , néanmoins , qu’il ne pouvait être longtemps employé et qu’il fut abandonné bientôt pour d’autres, parmi lesquels on distingue deux espèces d’appareils, celui des chaudières et celui des cylindres Les appareils à chaudières et à cylindres ne diffèrent de celui que nous venons de rappeler qu’en ce que la caisse en plomb s’y trouve remplacée par des chaudières ou des tuyaux de fonte dans lesquels s’opère la réaction. Donnons une idée de ces divers appareils. Dans celui des bastrin- ques , on utilise la chaleur des fours à soude; à cet effet, on dispose à la suite du four à sourie un bassin en plomb de deux mètres de lon- gueur sur l m .G6 de largeur et 0 m ,oo de profondeur. Ce bassin est re- couvert de plaques en fonte , et il est encaissé dans la maçonnerie de telle manière que ces plaques sont au niveau du passage de la flamme du four à réverbère , et que la voûte de ce four prolongée forme une autre voûte au dessus du bassin , de strie que la flamme vient courir directement au dessus des plaques; elle est ensuite forcée de revenir sur elle-même en passant par-dessous ce bassin , où eile se divise pour entrer dans deux galeries qui sont dirigées le long de ses côtés; elle arrive ensuite dans la cheminée. Le bassin est donc exposé de toutes parts à l’action du courant d’air rhaud. On y introduit le sel marin au moyen d’une porte ; on en met ordinairement 1200 kilogrammes. On y verse ensuite de l'acide sul- furique non concentré à 54» an moyen d’un tube ajusté en haut du bassin On en met 1320 kilogrammes. Comme l’acide se dégage mêlé de vapeur d’eau, il suffit de lui faire traverser des tuyaux de grès refroidis pour qu’il se condense. Mais le même inconvénient déjà signalé se présente ici. La chau- dière étant construite en plomb, on ne peut élever assez là tempéra- ture pour que la décomposition soit bien achevée ; et d’ailleurs il est indispensable que le résidu soit liquide , car pour le retirer on gâ- terait au bout de peu de temps la chaudière. 11 en résulte qu au moment de l’extraction du résidu le gaz hydrochlorique se dégage ACIDE PERCHLORIQUE. 123 parer de ces deux acides. U serait plus simple de séparer l’acide hv- droehlorique au moyen du sulfate d’argent , qui formerait un chlorure insoluble et dont l’acide se joindrait à l’acide sulfurique déjà existant dans !e liquide. Quant à ce dernier, on s’en emparerait au moyen du carbonate ou de l’oxide de plomb en léger excès. 11 se formerait du sulfate de plomb insoluble , et la liqueur filtrée serait un mélange de perchlorate de plomb et d’acide percblorique. On en séparerait l’oxide de plomb au moyen de l’hydrogène sulfuré, qui donnerait naissance à de l’eau et à du sulfure de plomb insoluble. Une nouvelle filtration fourniraitl’aeide pur. Pour le concentrer on le placerait dans le vide, à côté d’un vase contenant de l’acide sulfurique. 67. Cet acide est sans couleur, sans odeur; il rougit le tournesol sans en détruire la couleur. Chose singulière, il est bien plus stable que l’acide chiorique. En effet, la chaleur décompose ce dernier, tan- dis que le premier se laisse distiller sans difficulté. Les acides h'ydro- ehlorique , sulfureux, hydrosulfurique, qui détruisent tout à coup l’acide chiorique, sont sans action sur l’acide percblorique. Les sels d’argent n’éprouvent de sa part aucune altération , en quoi il ressem- ble à l’acide chiorique. Nous avons vu que le chlore , l’acide bydro- chlorique et l’oxide de chlore lui -même, troublent tout à coup ces dissolutions. Enfin le perchlorate de potasse , le seul sel de ce genre qui ait été étudié , diffère beaucoup du chlorate de potasse, en ce qu’il détone difficilement et faiblement avec des matières qui produisent avec ce dernier des détonations terribles. On a fait l’analyse de cet acide en décomposant le perchlorate de potasse par le feu, de la même manière que ceile du chlorate. 11 se produit aussi du chlorure de potassium et de i’oxigène. 68. Beaucoup de chimistes admettent qu’on peut se procurer un autre oxide de chlore en traitant le chlorate de potasse par l’acide hydrochlorique. L’appareil se dispose comme le précédent; l’opéra- tion se conduit de même , seulement on remplace l’acide sulfurique par de l’acide hydrochlorique d’une densité de 1,10 environ. 1! se dégage un gaz analogue à celui que nous venons d’examiner, mais qui me paraît un mélange de chlore et d’oxîde de chlore. En effet , mis en contact avec l’eau , une partie se dissout et il reste du chlore. La dissolution offre toutes les propriétés de celle qu’on obtient avec l’oxide de chlore lui-même. Ce gazdécomposé donne pour 100 volumes 80 volumes d’oxigène et 40 voiumes de chlore. La con- densation serait donc de f du volume total, ce qui est sans exemple. Ce résultat serait parfaitement représenté par un mélange de 5 volu- mes de chlore et de 2 volumes d’oxide de chlore. Enfin on peut, en préparant ce gaz , n’avoir que du chlore, il suffit pour cela de faire usage d’un excès d’acide hydrochlorique. Toutefois comment se fait-il qu’en opérant , comme on le fait , sur le mercure, tout le chlore lihre ne soit pas absorbé par ce métal ? Le danger qui accompagne ces expériences explique l’incertitude qu’elles 126 CORPS NON MÉTALLIQUES. lussent à cet égard. Il est essentiel de noter en effet que les oxides de chlore détonent avec violence , non-seulement par une faible élé- vation de température, mais encore spontanément , soit lorsqu’on transvase ces gaz , soit pendant qu’on les recueille , soit même, et j’en ai été plusieurs fois témoin, quand ils sont abandonnés à eux-mêmes, et que rien en apparence ne trouble l’équilibre de leurs molécules. Les détonations sont très-fortes , les gaz deviennent lumineux , et les vases, presque toujours brisés, sont lancés au loin avec violence. CHAPÎTKE IV. Brome. — Acide hydrobrômique — Acide bromique. — Chlorure de brome. 69. Le brome est une substance très-remarquable sous tous les rapports, soit par ses propriétés, soit par les circonstances de sa dé- couverte. Aucun indice n’avait encore signalé son exisienre , lors- que par des recherches faites avec un soin et une sagacité dignes des plus grands éloges, M. Balard parvint, non-seulement à séparer ce corps des eaux mères des marais salants, mais encore à établir ses caractères d’une manière si complète , qu’il a laissé bien peu à faire aux chimistes qui voudront s’occuper de la même étude. Le brome prend évidemment place entre le chlore et l’iode, ses pro- priétés offrent la plus grande analogie avec celles de ces deuxcorps; et, chose singulière, ces trois matières semblent même liées géologi- quement, car on a retrouvé récemment le brome dans des résidus de sources salées, en exploitation. Tout ce que nous allons en dire est extrait du mémoire de M. Ba- lard , [Ann. de ch. et dephys-, T. 52, p. 557.) BROSIE. /O. Propriétés. Le brome se présente sous la forme d'un liquide rouge-noirâtre, quand on le regarde en masse et par réflexion; d’un rouge hyacinthe, quand on l’interpose en couche mince, entre la lu- mière et l’œil. Son odeur très-désagréable rappelle, quoiqu’à un degré bien plus intense, celle des oxides de chlore. Sa saveur est des plus fortes, il attaque les matières organiques, le bois, le liège, etc., et notamment la peau , qu’il corrode en la colorant fortement en jaune. La teinte qu il lui communique, moins intense querelle que produit iode, disparaît comme elle au bout de quelque temps; et si le eon- *ac ae cet agent a été d une certaine durée, la couleur ne disparaît qu avec es débris de 1 épiderme, n agit avec énergie sur les animaux; morf° Utte d<ip0Sée danS le bec d ’ un oiseau suffit pour lui donner la La pesanteur spécifique du brôme est de 2,966. Il résiste sans se eongéler a une température de - 18» c. d’après M. Balard, tandisque, BR01ÎE. 127 suivant M. Sérullas, vers celle température ou à — 20° c. au plus, il se solidifie tout à coup et devient très-cassant. 11 se volatilise aisé- ment. et cette grande volatilité contraste beaucoup avec sa pesanteur spécifique : il suffit de mettre une goutte de brome dans un vase quelconque pour que sa capacité soit à l’instant remplie par une va- peur rutilante très-foncée , que l’on confondrait, à cause de sa cou- leur, avec celle de l’acide nitreux, si elle ne s’en distinguait par une fouie de caractères, il entre en ébullition à une température de 47’ c. Dne température rouge est sans action sur ce corps. 1! est très-ir.au- vais conducteur de l’électricité, pourvu qu’il soit bien sec. Sa vapeur éteint les corps en combustion ; mais pourtant, les bougies brûlent dans une telle atmosphère, comme dans le chlore, avec une flamme verte à la base et rougeâtre au sommet. Le brome est un peu soluble dans l’eau, davantage dans l’alcool et beaucoup plus dans l’éther. L’acide sulfurique concentré n’en dissout que de très-faibies quantités, et comme il est plus léger que lui, on petit s’en servir pour conserver le brome dans des vases mal fermés. L’acide surnageant met obstacle à son évaporation. Le brôme at- taque lentement l'huile d’olives. 1! ne rougit pas la teinture de tour- nesol, mais il la détruit rapidement à la manière du chlore. De même que ce corps, il décolore aussi la dissolution d’indigo dans l’acide sul- furique. 71. Préparation. On peut mettre en usage deux procédés différents : le premier consiste à distiller l’eau mère des salines après l’avoir soumise à l’action du chlore, et à condenser par un mélange refrigé- rantles vapeurs rutilantes qui se dégagent au moment de l’ébullition. Les eaux mères employées contiennent du bromure de magnésium que le chlore décompose, il se forme du chlorure de magnésium et le brôme devient libre. L’on n’obtient par ce procédé, d’une exécution lente , qu’une petite quantité de brôme, et de brôme impur. M. Balard s’est convaincu qu’il se trouvait alors constamment mêlé avec une combinaison ter- naire d’hydrogène, de carbone et de brôme, analogue par sa nature et ses propriétés, au chlorocarbure d’hydrogène. Cette dernière circons- tance le fit renoncer tout à fait à ce mode d’extraction, surtout lorsqu’il eut trouvé, pour arriver au même but, une méthode d’une exécution plus facile, donnant du brôme plus pur et en plus grande proportion. Voici le second procédé. Après avoir fait passer à travers l’eau mère des salines un courant de chlore pour mettre le brôme à nu. M. Ba- lard verse à la surface du liquide une certaine quantité d’éther et remplit ainsi entièrement le flacon où la liqueur se trouve renfermée; en agitant ensuite fortement de manière à mêler ces deux liquides, et laissant reposer quelques instants pour favoriser leur séparation, l’éther surnage, coloré en rouge hyacinthe assez beau; tandis que l’eau mère des salines décolorée ne présente plus , au lieu de l’odeur Î28 CORPS NON MÉTALLIQUES. vive et irritante du brome, que l’odeur suave de l’éther qu’elle tient en dissolution. L’ether coloré (véritable solution élhérée de brome) perd ensuite sa teinte et son odeur désagréable, en l’agitant avec quelque subs- tance alcaline , et notamment avec la potasse caustique. Celle-ci ab- sorbe le brome, et en agitant successivement l’eau mère des salines jaunie avec l’éther, et l’éther coloré avec la potasse , on parvient à combiner avec une petite quantité de cet alcali tout le brème déve- loppé dans une assez grande masse d’eau. La potasse perd peu à peu toutes ses propriétés alcalines, se trans- forme en brômate de potasse peu soluble et en bromure de potas- sium qui l’est beaucoup et qui cristallise en cubes par l’évaporation du liquide. Ce sont ces cristaux cubiquesque l’on emploie avec succès pour l’extraction du brome. A cet effet, on les pulvérise et on mêle la poudre avec du peroxide de manganèse purifié: on verse sur ce mélange , placé dans un petit appareil distillaioire, de l’acide sulfurique étendu delà moitié de son poids d’eau. Cet acide qui n’aurait dégagé que des vapeurs blanches et très-peu de brome, si on l’eût mis en contact avec les cristaux seuls, ou bien même si on l’eût fait agir dans un grand état de concentration sur le mélange indiqué, produit dans cette circonstance des vapeurs ru- tilantes qui se condensent en gouttelettes de brome. On peut recuil- lir celui-ci en faisant plonger le col de la cornue au fond d’un petit récipient rempli d’eau froide. Le brome qui arrive en vapeur? se dis- sout dans ce liquide ; celui qui se condense dans le col de la cornue, sous forme de gouttelettes, se précipite au fond du vase à cause de sa grande pesanteur spécifique. Quelqu’affinité que possède l’eau pour ce corps, la couche de liquide qui l’entoure est bientôt saturée, et environnant le brome de toutes parts, elle le garantit de l’action dissolvante des couches supérieures. 11 suffit ensuite, pour l’obtenir dans un grand état de pureté, de le décanter et de le priver de l’eau qu’il pourrait retenir, en ie distillant sur du chlorure de calcium. Récapitulons la théorie de cette préparation. Le brome se trouve à l’état de bromure de magnésium dans les eaux mères employées. Le chlore qu’on y fait passer s’empare du magnésium et met le brème en liberté. Celui-ci reste dissous dans l’eau ; mais comme il est plus soluble dans l’éther sulfurique que dans l’eau , on conçoit qu’en agitant la solution aqueuse de brème avec de l’éther, tout le brome est enlevé à l’eau par l’éther. Celui-ci le cède, à son tour, lors- qu’il est mis en contact avec une solution de potasse qui transforme le brome en bromure de potassium très-soluble et en brômate de potasse qui l'est peu. Enfin ce bromure de potassium recueilli par l’évapora- tion et traité par le mélange de peroxide de manganèse et d’acide sulfurique, éprouve les mêmes transformations que nous avons étu - dises en parlant de la préparation du chlore. La théorie et les calculs 129 ACIDE HYDROBROMIQUE. sont semblables, en substituant toutefois les poids d’atomes du brô- mure de potassium , du brome et du sulfate de potasse, à ceux du chlorure de sodium, du chlore et du sulfate de soude. (46) ACIDE HYDK.OBB.OMIQTJE. 72. Cet acide ressemble à l’acide hydrochlorique sous beaucoup de rapports, et se rapproche de l'acide hydriodique sous beaucoup d’autres; en sorte que la comparaison qu’on peut établir entre les propriétés de ces trois corps permet de classer celles-ci d’une manière plus précise. Nous nous bornerons à indiquer les principaux traits de ressemblance ou de dissemblance,tout en nous réservant de revenir plus tard sur ce point pour les cas qui paraîtront le mériter. Le brome et l’hydrogène ne se combinent directement qu’avec dif- ficulté. 11 paraît que la combinaison ne s’effectue pas avec un déga- gement de chaleur assez grand pour que les mélanges de ces deux corps puissent détoner lorsque la réaction est commencée sur un point. M. Balard ayant fait des mélanges d’hydrogène et de vapeur de brome, n’a pu les transformer en acide hydrobrômique que d’une manière incomplète, en promenant un corps incandescent dans l’in- térieur du vase. La combinaison s’effectuerait donc si l’on faisait passer dans un tube rouge le mélange de brome et d’bvdrogène. La lumière solaire est sans action sur ce mélange. 75. Préparation. Lorsqu’on traite un bromure aicalin par l’acide sulfurique concentré, il se dégage un gaz acide, c’est l’acide hydro- bromique, dont la formation est déterminée par les mêmes causes qui donnent lieu au dégagement d’acide hydrochlorique précédemment examiné (55). Mais ici le gaz acide hydrobrômique n’est point pur; il se trouve accompagné d’acide sulfureux, qui provient de la décomposi- tion de l’acide sulfurique par l’acide hydrobrômique lui-même, ce qui détermine l’apparition d’un peu de brome et la formation d’un peu d’eau. Enfin, comme les bromures sont souvent accompagnés de sel marin, il en résulte qu’il se dégage en outre un peu de gaz acide hydrochlorique. Le procédé que nous venons d’indiquer établit donc seulement l’existence de l’acide hydrobrômique, mais ne permet pas de l’obtenir pur. Oa y parvient aisément par un procédé calqué sur celui qui était employé déjà pour la préparation de l’acide hydriodique. Ce procédé consiste à mettre en contact, de l’eau, du phosphore et du brome en proportions convenables. Il se forme des acides phos- phoreux ou phospborique qui sont retenus par l’eau , et de l’acide hydrobrômique qui se dégage. 74. Propriétés. L’acide hydrobrômique est un gaz incolore , fu- mant à i’air, très-acide, très-piquant, très-soluble dans l’eau. Sa dis- solution dans ce liquide s’opère avec une élévation notable de tempé- rature. La densité du liquide augmente, et il acquiert la propriété de 130 CORPS NON MÉTALLIQUES. fumer à l’air. Le brome se dissout aisément et en abondance dans l’acide hydrobrô rnique liquide ; ce qui rapproche cet acide de l’acide hy- driodiqtie et l’éloigne au contraire de l'acide hydrochlorique. L’acide hydrobrômique n’est pas décomposé par l’oxigène à une tempéra- ture élevée. en quoi il ressemble à l’acide hydrochlorique; mais d’un autre côté le brome ne décompose pas l’eau à une température élevée, ce qui le rapproche de l’iode. Le chlore décompose subitement l’acide hydrobrômique; il y a précipitation de brome ou de chlorure de brome et formation d’acide hydrochlorique. L’acide nitrique le décompose aussi, et i! en résulte un liquide qui contient du brome et de l’acide nitreux. C’est une es- pèce d'eau régale. L’aeide sulfurique tend à le détruire également; mais son action est plus faible , il se forme du brome et de l’acide sulfureux. 11 réagit sur les oxides comme l’acide hydrochlorique lui- même, enfin il éprouve de la part des métaux des altérations sem- blables, mais plus faciles à déterminer. 75. Composition. Il est formé d’un volume de vapeur de brome et d’un volume d’hydrogène, sans condensation. On le démontre par des procédés analogues à ceux qu’on a mis en usage pour les acides hydrochlorique et hvdriodique. Il contient donc 1 at. brome 466.40 ou bien 98.68 1 at. hydrogène 6,24 1-52 2 at. acide bydrobrôm. 472,64 100,00 ACIDE BROMIQUE. 76. Préparation. Lorsqu’on agite le brome avec une solution de potasse suffisamment concentrée, il se forme deux composés bien différents. On obtient du bromure de potassmm en dissolution dans le liquide. Il se précipite au fond du vase une poudre blanche, cris- talline, susceptible de fuser sur les charbons ardents à la manière du nitre, et de se transformer par la chaleur en brômu"e de potassium, tout en laissant dégager du gaz oxigène C’est du brômate de potasse. Le brômate de potasse est très-peu soluble dans l’alcool; il se dissout en assez grande quantité dans l’eau bouillante, d’où il se pré- cipite, par le refroidissement, sous forme d’aiguilles groupées les unes aux autres. Quand on le fait cristalliser par évaporation , il se dépose en lames cristallines d’un aspect mat. Le brômate de potasse présente une propriété dont les chlorates sont dépourvus, mais que l’on retrouve à un haut degré dans les io- dates. Son acide se décompose sous l’influence des causes hydrogè- nantes, comme s’il était libre; ainsi l’acide sulfureux, l’hydrogène sulfuré, l’acide hydrobrômique et l’acide hydrochlorique réagissent sur le brômate de potasse, en produisant, dans les trois premiers cas, un dégagement de brome; dans le dernier, une combinaison ne brôme et de chlore. ACIDE HYDROBROMIQUE. 131 On peut obtenir le brômate de potasse par un autre procédé. ÎI suffit, par exemple, de combiner le brome au chlore, et de mettre en contact avec la potasse la solution aqueuse de ce composé pour pro- duire à l’instant, par la décomposition de l’eau , du brômate de po- tasse et du chlorure de potassium ; on sépare aisément ces sels l’un de l'autre à cause de leur inégale solubilité. M. Balard a utilisé ce procédé pour la préparation du brômate de baryte, qu’il a obtenu sous forme de cristaux aciculaires, solubles dans l’eau bouillante, peu solubles dans l’eau froide et susceptibles de fuser avec flamme verte sur les charbons ardents. En versant de l’acide sulfurique étendu d’eau dans une solution aqueuse de brômate de baryte, de manière à précipiter toute la base qu’il contient, on obtient une liqueur qui n’est qu’une solution éten- due d'acide brômique. 77. Propriétés. On peut enlever par l’évaporation lente la ma- jeure partie de l’eau avec laquelle cet acide se trouve uni. 11 acquiert alors une consistance syrupeuse. Si on élève davantage la tempéra- ture, de manière à chasser complètement l’eau qu’il contient , une partie se vaporise . et l’autre se décompose en oxigène et en brome. Les mêmes effets semblent produits par l’évaporation simple de ce liquide dans le vide avec le concours de l’acide sulfurique. L’eau pa- raît donc nécessaire à la constitution de l’acide brômique. Cet acide rougit d’abord fortement le papier de tournesol, et le dé- colore ensuite en peu de temps. 11 est à peine odorant ; sa saveur est très-acide, mais nullement caustique. Les acides nitrique et sulfurique n’exercent point d’action chimique sur lui. Le second, quand il est très-concentré, produit, il est vrai, une effervescence due probablement à un dégagement d’oxigène , et met en liberté du brome ; mais cet effet parait devoir être attribué à la température élevée que développe l’acide sulfurique, ou à sa com- binaison avec l’eau de l’acide brômique; car il ne se produit point , quand l’acide sulfurique est affaibli. Les hydraeides, ainsi que les acides qui ne sont point saturés d’oxi- gène, agissent.au contraire, avec beaucoup d’énergie sur l’acide bro- mique. Les acides sulfureux, hydrosulfurique et hvdro-brômique le décomposent. Il en est de même des acides hydrochlorique et hy- driodique. On obtient, dans ce dernier cas, de l’eau et des composés de brome avec le chlore et l’iode. Ces divers acides , combinés avec les bases, se comportent de même avec l’acide brômique. L’acide bromique détermine dans les sels d’argent la formation d’un précipité blanc pulvérulent, qui paraît être du brômate d’argent. 11 précipite de la même manière les solutions concentrées des sels de plomb: mais le composé que l’on obtient dans cette circonstance se dissout par l’addition d’une petite quantité d’eau, et se distingue par cette solubilité de celui que les' hydrobrômates forment dans la so- lution des mêmes sels métalliques. 132 ' CORPS SON MÉTALLIQUES. ïi donne encore , comme le brômate de potasse , un précipité blanc avec le protonitrate de mercure. Les propriétés de l’acide bromique le rapprochent beaucoup des acides chlorique et iodique; mais l’impossibilité de le priver complè- tement d’eau et d’élever la température jusqu’à l’ébullition sans en opérer la décomposition , du moins partielle , le rapproche bien plus de l’acide chlorique , et indique que l’oxigène est moins fortement retenu que dans l’acide iodique. 78 .Composition. L’acide bromique renferme 2 at. brome 5 at. oxigène 1 at. acide bromique 932.80 ou bien 65,10 500,00 54,00 1432, 80 _ 10 ,00 On le prouve en décomposant le bt ômate de potasse par la chaleur. I! se transforme en bromure de potassium et en oxigène. Le calcul se fait comme pour le chlorate de potasse. CHLORURES DE BRÔlTE. 79 Le brome s’unit avec le chlore à la température ordinaire. On peut obtenir celte combinaison en faisant passer un courant de chlore au travers du brome, et condensant, au moyen d un mélange refr.gé- rant, les vapeurs qui se dégagent. Le chlorurede brome se présente sous la forme d’un liquide jaune- rougeâtre beaucoup moins foncé que le brome lui-même, dune odeur vive, pénétrante et provoquant subitement les larmes, d’une saveur excessivement désagréable. Il est très-fluide, très-volatil. Ses vapeurs, d’un jaune foncé comparable à la teinte des oxides de chlore , n’ont rien de semblable à la rutilance des vapeurs de brome. Il détermine la combustion des métaux, avec lesquels il forme pro- bablement des chlorures et des bromures métalliques. Le chlorure de brome est soluble dans l’eau. 11 en résulte un li- quide qui possède la couleur et l’odeur de ce composé , et qui peut, comme lui , décolorer rapidement le papier de tournesol sans le rou- gir. Le chlorure de brome peut par conséquent se dissoudre dans l’eau sans changer de nature. Il décompose au contraire ce liquide sous l’influence des substances alcalines. La potasse, la soude, la baryte, versées dans une solution de chlorure de brome , produisent des chlorures métalliques et des brômates de ces bases, propriété que l’on retrouve dans le chlorure d’iode , et qui montre que le chlore possède en effet plus d’affinité pour l’hydrogène que le brome. CBAPUBE V. Iode. — Acide hydriodique. — Acide iodique. — Chlorures d’iode. — Bromures d’iode. 80. te corps simple auquel on a donné le nom d’iode, à cause de la belle couleur violette de sa vapeur, fut découvert en 1811 , par M, Courtois, salpétrier de Paris. Ses propriétés chimiques furent d’abord examinées par M. Clément; mais c’est à M. Gav-Lussae que Pon doit une histoire complète de cette substance. (Ann. de chini., T. 41, p. 7.) Le travail de ce célèbre chimiste servira longtemps de modèle, par cette réunion remarquable de précision dans les détails et de philosophie dans l’ensemble qui caractérise tous ses écrits. Sir H. Davv et M. Vauquelin ont aussi soumis ce corps à des essais variés qui ont contribué à faire mieux connaître sa nature. On doit encore des observations remarquables à MM. Colin et Gaultier de Claubry. Enfin dans ces derniers temps M. Boullav fils a fait connaître une nouvelle série décomposés produits par l’iode, dont les arts tirent déjà un parti très-avantageux. L’iode intéresse à un haut degré le chimiste par ses caractères nets et remarquables, le médecin par les effets merveilleux qu’il produit dans le traitement du goitre , enfin le fabricant en raison des cou- leurs brillantes de quelques-uns de ses composés. Les manufactures de toile peinte commencent à s’en servir; nui doute que d’autres arts ne parviennent également à se les approprier. 81. Propriétés. L’iode à l’état solide est d’un gris-noir , mais sa vapeur est d’un très-beau violet; son odeur est exactement celle du chlore affaiblie. I! se présente souvent en paillettes micacées . quel- quefois en iames rhomhoïdales très-larges et très-brillantes , ou même en octaèdres allongés d’un centimètre de longueur, si l’on a opéré avec soin. Sa cassure , quand il est en masse , est lameileuse et a un aspect gras: il est très-tendre et très-friable, et on peut le porpbyri- ser. Sa saveur est très-âcre, quoique sa solubilité soit extrêmement faible : il tache profondément la peau en jaune-brun très-foncé ; mais cette couleur se dissipe peu à peu. Comme le chlore, il détruit les couleurs végétales, quoique avec beaucoup moins d’intensité. L’eau en dissout environ un sept millième de son poids , et se colore en jaune orangé. Sa densité à 17° est égaie à 4,948 ; il se fond à 107<>, et se volatilise sous la pression de 76 centimètres de mercure à 175 ou 180°. M. Gay-Lussac a déterminé ees derniers nombres en mettant Piode en excès dans l’acide sulfurique concentré qui a peu d’action sur lui. et en observant la température à laquelle les vapeurs traver- saient l’acide. Son ébullition eut iieu à 175 et à !80o, dans deux ex- périences faites dans des circonstances un peu différentes. Comme l’iode mêlé à l’eau passe à la distillation avec ce liquide, on avait d’abord cru qu’il avait à peu près la même volatilité : mais c’est une 134 CORPS NON MÉTALLIQUES. erreur. A la température de 100°, la vapeur de l’iode se mêle à la va- peur de l’eau en quantité aussi considérable-dans des espaces égaux, que dans le vide, et elle est entraînée dans les récipients , où elle se condense : on pourrait même distiller l’iode à une température beau- coup pius basse. Le même phénomène a lieu pour les huiles essen- tielles. qui seules ne bouillent qu’à environ 155», et que l’on distille cependant à 100o, en les mêlant avec l’eau. L’iode ne paraît pas con- duire le fluide électrique ; un très-petit fragment mis dans une chaîne galvanique, arrête ia décomposition de l’eau , à l’instant. La densité de la vapeur d’iode avait été fixée par le calcul à 8,618 , par M. Gav- Lussac ; je l’ai trouvée de 8,716 par des expériences directes. L’iode n’est point inflammable ; on ne peut même le combiner di- rectement avec l’oxigène. Préparation. L’iode s’obtient par un procédé semblable à celui que nous avons mis en usage pour le chlore et le brome. Ce corps se rencontre à l’étal d’iodure métallique, dans beaucoup de matières ri- ches en sel marin. Jusqu’à présent, on 1 a extrait seulement des\a- recks , dans lesquels on l’observa pour la première fois. Rien de plus aisé, que cette extraction. Lorsqu’on brûle ces varecks, jusqu’à incinération complète , le résidu ou la cendre est composé de beau- coup de sel marin , de carbonate de soude, de sulfates de soude et de potasse, de chlorure de potassium, de nitrates et de sulfures alcalins, enfin d’iodure de potassium, abstraction faite des matières insolubles dans l’eau. Ces cendres , connues sous le nom de soude de vareck, raitées par l’eau, fournissent une dissolution qui renferme toutes ces matières ; mais comme l’iodure est en proportion très-faible , il faut le séparer le plus possible des autres sels. On y parvient par des cris- tallisations répétées. L’iodure étant l’un des plus solubles parmi les sels cités, il reste en enfler dans les eaux mères avec les sulfures et une certaine quantité de tous les autres sels. Ce sont ces eaux mères qu’on emploie pour l’extraction de l’iode. 11 suffit de les traiter par l’acide sulfurique concentré mis en excès dans un appareil distiiiatoire. Dès l’instant du mélange la vapeur d’iode apparaît, etîlorsque le liquide a été maintenu à l’ébullition pen- dant quelque temps , tout l'iode se trouve condensé dans le col de ia cornue , l’allonge . ou le ballon , sous forme de paillettes cristallines. Use dégage en outre de l’acide hydrosulfurique, de l’acide bydro- chiorique, du chlore, de l’acide nitreux et de l’acide sulfureux. Les deux premiers proviennent des sulfures et des chlorures qui existent dans les eaux mères. Le chlore et l’acide nitreux sont dus à la réaction réciproque de l’acide hydrochlorique et de l’acide des nitrates. L’acide sulfureux résulte de la décomposition mutuelle de l’acide hydriodique naissante! de l’acide sulfurique. Il se forme de l’eau et du gaz sulfu- reux. Cette réaction marque bien les rangs respectifs du chlore, ou brome et de l’iode. En. effet, supposons pour simplifier le raisonne- CHLORURES D'IODE. UI 9o. On ne se procure jamais les iodales par la combinaison directe de 1 acide indique avec les bases. On peut les obtenir facilement, au nioyen de 1 iode mis en contact avec les bases , ainsi que nous l’avons vu avec le chlore. Il se produit dans ce cas un iodure métallique et un i idate: ou bien encore, comme on va le voir en traitant le chlorure d iode lui-même, par les bases, après l’avoir dissous dans l’eau. On ne connaît aucun oxide d’iode. Dans ces derniers temps, M. Se- mentim a décrit un acide qu’il a nommé iodeux , mais le produit qu’il avait formé paraît n’ètre que du chlorure d’iode. CHLORURES d’iode. 94. Il existe deux chlorures d’iode. Le plus riche en chlore corres- pond à l’acide iodique, l’autre n’a pas une composition suffisamment déterminée pour qu’on puisse assigner ses rapports. Ils s’obtiennent aisément tous les deux en faisant arriver du chlore sec dans un flacon. Lorsqu’il en est rempli , on y projette peu à peu de l’iode également sec. La combinaison s’opère à l’instant avec dégagement de chaleur. Il se forme d’abord du sous-chlorure d’iode , qui est un liquide rouge- brun, mais si on emploie un excès de chlore . il suffit de boucher le flacon et de l’abandonner à lui-même pour obtenir le perchlorure. Le chlore se combine peu à peu avec le sous-chlorure , et le transforme en perchlorure. Celui-ci est solide, cristallin, blanc-jaunâtre. Ces deux composés sont très-volatils. Leurs vapeurs sont rutilantes et d une âerelé extraordinaire. Si on en respire, même de très-petites quantités, on éprouve une irritation fort vive à la gorge, et il serait dangereux de rester longtemps sous l’influence de ces vapeurs. Le perchlorure d’iode est formé de 1 at.iode 785.S5 ou bien 41,45 5 at. chlore 1106,60 58,55 1 at. perchlorure d’iode. 1889.95 ' 1 (ÏÔToo ' Le protochiorure contient probablement trois atomes de chlore seulemen! pour un d’iode. 95. On peut former ces combinaisons en fraitanf un mélange en proportions convenables de chlorure de sodium, d’iodure de polassium. de peroxide de manganèse et d’acide sulfurique étendu de son poids d’eau. Ce qui se passe dans ce cas est trop facile à concevoir, pourqu’i! soit nécessaire de s’y arrêter. Le meilleur procédépour obfenirle perchlorure pur.consiste à trai- ter l’iode par du chlore gazeux, jusqu’à ce eue ce corps soit Iran* formé en sous-chlorure. On dissout celui-ci dans l’eau et on v fai! passer un courant de chlore, jusqu’à ce que le liquide soit entièrement decoioré, et qu’ii y ait même un excès de chlore. La dissolution offre alors le perchlorure d’iode pur, surtout lors- qu’après quelques jours d’exposition à l’air elle a perdu son excèsde 1 J2 ‘corps non métalliques. Ces deux chlorures se distinguent en ce que, traités parla potasse ou d’autres bases alcalines, le perchlorure se transforme en iodate de potasse et en chlorure de potassium. Le sous-chlorure, au contraire, se décompose en iode, iodate de potasse et chlorure de potassium. On conçoit que l’iode n’est mis à nu, qu’autant qu’on ajoute la base al- caline peu à peu, car il réagit lui-même subitement sur la potasse en donnant naissance à de l’iodure de potassium etde l’iodate de potasse. Ces deux chlorures décolorent le tournesol , iis se dissolvent dans l’eau. La solution de perchlorure est incolore, celle du sous-chlorure est d’un brun-rouge. L’éther sulfurique agité avec ces dissolutions leur enlève les chlorures d'iode; une dissolution aqueuse de potasse les enlève à son tour à l’éther sulfurique ; de telle sorte que le sous- chlorure d’iode peut réellement simuler beaucoup de phénomènes qui se passent dans la préparation du brome. Mais on distingue néan- moins avec facilité le brome de ce corps, en ce que le sous-chlorure est bien plus soluble dans l’eau, en ce qu’il est bien moins volatil , enfin en ce qu’il laisse déposer de l’iode par 1 action ménagée de la potasse. Le perchlorure d’iode est peu stable. Quand on concentre ses dis- solutions, elles abandonnent du chlore et repassent à l’état de sous- ciiiorure. Ce perchlorure traité par la potasse, la soude , la baryte, la stron- tiane,se transforme en iodates de ces bases et en chlorures métalliques. Ces iodates étant généralement bien moins solubles que les chlorures, se précipitent presque en entier et sont aisément purifiés par quel- ques lavages avec de l’alcool affaibli. Voici l’expression générale de cette réaction, qui offre le meilleur moyen de préparation pour les iodates : Atomes employés. Atomes produits. 2 iode. 2 iode et 5 oxigène = acide iodique 10 chlore. 1 métaletl oxigène =base de l’iodate. 0 métal. 5 métal et lu chlore = chlorure métallique. 6 oxigène. BROMURE D IODE. 96, L’iode paraît susceptible de former avec le brome deux com- posés différents- Si l’on fait agir l’un sur l’autre ces deux corps dans de certaines proportions, on obtient un composé solide , susceptib e de produire. quand on iecbauffe.des vapeurs brunes-rougeâlrcs, qm se condensent en petits cristaux de la même couleur, et dont la forme rappelle celle des feuilles de fougère. Une nouvelle addition de brome transforme ces cristaux en un composé liquide d’un aspect semblable à l’acide hydriodique forte- ment ioduré. Le bromure d’iode liquide est miscible à l’eau , à laquelle il c FLUOR. m munique la faculté de décolorer ia teinture et le papier de tournesol, sans les faire passer au rouge. Les alcalis versés dans celte dissolution donnent naissance à des bromures et à des iodates, comme l’analogie le faisait prévoir. CHiPSTRE VI. Fluor. — Acide hydrofluorique. FLUOR. 97. Tous les chimistes sont d'accord aujourd'hui , pour admettre l’exis- tence d’un corps simple auquel nous donnons le nom de fluor. Ce corps simple, dontM. Ampère a le premier établi la nature et signalé les ana- logies , doit jouir de toutes les propriétés chimiques qui caractérisent le chlore, l’iode et le brome que nous venons d’étudier. Bien plus , il aurait dû précéder ces corps , étant sans aucun doute pourvu de propriétés élec- tro-négatives plus prononcées que les leurs. Mais il eût été difficile d’en- tendre le peu que nous savons s?j r les combinaisons du fluor, si on n’y eût été préparé par l’étude de corps mieux connus que lui. Le fluor n’a jamais été isolé, ou du moins il ne l’a été que d’une manière si éphémère qu’on n’a pas eu le temps d’en constater les propriétés. Toutefois on ne peut pas douter de sa ressemblance avec le chlore. Les propriétés de l’acide hydrofluorique sont telles , qu’il est impossible de ne pas le ranger avec les hydracides connus. L'analogie du fluor et du chlore devient même plus frappante encore , en comparant les fluorures avec les chlorures ou les iodures, comme nous aurons plus d’une occa- sion de le remarquer. ^Non-seulement le fluor n’a pas été isolé, mais encore on n’a pu le com- biner jusqu’à présent ni avec l’oxigène . ni avec le chlore, ni avec ie brome , ni avec l’iode. Ainsi nous n’aurons à nous occuper ici que de l’acide hydro-fluorique , combinaison où l’on suppose qu’il n’y a que du fluor et de l’hydrogène. ACIDE HYDROFLUORIQUE ^ 98. Préparation. La nature nous offre en abondance une matière dési- gnée sous le nom de Spath fluor par les anciens minéralogistes. Cette matière , dans la manière de voir que nous adoptons , serait composée de fluor et de calcium : ce serait donc du fluorure de calcium. En compa- rant ce fluorure aux chlorures métalliques , on concevra facilement quel est le traitement qu’il faut lui faire subir pour en extraire de l’acide hydro- fluorique. C’est par Faction de l’acide sulfurique concentré qu’on y par- viendra. Cet acide contenant de l’eau, celie-ci sera décomposée; il se formera du proloxide de calcium qui s’unira à l’acide sulfurique, tandis 144 CORPS MOb MÉTALLIQUES. nue l'hydrogène et le fluor mis à nu . se combineront pour donner nais- sance à l’acide bydrofluorique. Connaissant la quantité de calcium que contient le fluorure de calcium et supposant que le reste soit du fluor , on pourra même établir des calculs atomistiques qui satisferont à toutes les conditions de la question et qui s’appliqueront également à tous les phé- nomènes où le fluor joue quelque rôle. Mornes employés. 1 fluorure de calcium 489.83 1 acide sulfurique sec 501,16 2 eau 112,48 Mornes produits. 1 sulfate de chaux 857,19 4 acide hydrofluoriq. 246,28 C’est . comme on voit . la même formule que pour l’acide hydrochio- rique(55). ... C’est à Schèele que la découverte de cet acide est due ; mais n ne l’ob- tient pas pur et concentré. MM. Thénard et Gay-Lussac Tout obtenu les premiers dans cet état et en ont fait connaître les propriétés singulières. Ce qui va suivre est extrait de leur mémoire. Une des propriétés les plus remarquables de l’acide bydrofluorique con- • siste d 3 ns l’action énergique et prompte qu’il exerce sur le verre, ou plu- tôt sur l’acide silicique du verre. En effet , à peine en contact , ces deux corps sont détruits et transformés en eau et en fluorure de silicium. On ne peut doue préparer l'acide bydrofluorique ni dans des vases de verre, ni dans des vases terreux quelconques. II n'y a que les vases métalliques qui puissent servir, et encore parmi ceux-ci faut-il faire un choix . 1 acide bydrofluorique étant capable d’attaquer beaucoup de métaux. Le plomb et le platine sont les seu's qui conviennent, soit par cette raison, sou parce que l’acide sulfurique concentré lui-même en attaque plusieurs qu’on est par là obligé d'exclure. Ces vases de plomb ou de platine consistent en une cornue composée de deux pièces qui s’emboîtent; l’une en forme de capsule, contient le mé- langé; l’autre, qui constitue la partie supérieure de la cornue et le col, sert à diriger les vapeurs dans un récipient. Celui-ci, dont la forme est celle d'un tuyau courbé, s'ajuste à frottement sur le col de la cornue et n'a d'autre ouverture à son extrémité opposée qu’un petit trou destiné a livrer passage à l’air dilaté ou à l’excès de vapeur. Ce récipient est refroidi avec de la glace pendant l’opération , et si celle-ci marche lentement, tout l’acide hydrofiuorique s’y trouve condensé. Pour obtenir l'acide bydrofluorique en quantité notable , il faut operer au moins sur 100 grammes de fluorure de calcium , qui exigent o50 grammes d'acide sulfurique, soit pour leur décomposition complété, soit pour empêcher que l’eau d’une partie de l’acide sulfurique ne soit emportée par l'acide hydrofiuorique qui en est très-avide. Le fluorure ' e calcium doit être bien exempt de silice, autrement on obtiendrait du HuO' rure de siiicium ; il doit être en outre bien pulvérisé , sans cela il y auriUL des portions qui ne seraient pas attaquées. _ On place le fluorure de calcium dans la cornue, on verse l’acide sa «' rique par-dessus et on remue bien avec une spatule d’argent ou de p - Î4'5 ACIDE HYEROFLCORIGUE. tine. On monte ensuite l’appareil et on lute avec le plus grand som les jointures, celle de la panse avec du lut terreux , qu’on maintient au moyen d’une bande de papier coil celle du récipient avec du lut gras, que Ion fixe avec une bande de vessie. On chauffe alors doucement , et en ayant soin de ne pas atteindre le po.nt de fusion du plomb , si la cornue est faite avec ce métal. En approchant l’oreille de la cornue on entend l’ébul- lition de l’acide hydrofluorique qui se dégage. Lorsque ce bruit cesse de se faire entendre, l’opération doit être à peu près terminée. Si pendant le cours de la distillation les luts se gerçaient, U faudrait réparer les fuites avec du lut mou qu’on appliquerait de loin avec une spatule. Si la cornue venait à fondre, il faudrait verser de l'eau en abondance sur l’appareil pour empêcher les vapeurs d’acide de se répandre ; et s’il y avait lieu de craindre qu’elles ue le fussent déjà en assez grande quantité pour incom- moder. le mieux serait d'abandonner promptement le laboratoire. Lorsque l’opération est terminée , il faut démomer l’appareil avec les plus grandes précautions , et après s’être muni de gants très-épais et smfés ou graissés . de telle sorte que s'il tombait une goutte d’acide sur la main , elle ne pût pas s’attacher au gant qui ia recouvre. Si on ne pre- nait pas ce soin , la peau du gant serait si promptement corrodée que la main elle-même se trouverait atteinte et profondément brûlée. On conserve l’acide hydrofluorique dans des vases d’argent, fermés par un bouchon d’argent soigneusement rôdé. On peut l’y verser au moyen d'un entonnoir en plomb, tes vases de plomb ne conviennent pas pour le garder, parce que les bouchons ferment mal; mais on pourrait les faire en plomb et les fermer avec uu bouchon d’argent. On retrouve dans la cornue l’excès d’acide sulfurique et le sulfate de chaux. 99. propriétés. L’acide hydrofluorique est un liquide incolore, très- acide, d’une odeur piquante et pénétrante, d’une saveur insupportable. C est le plus corrosif de tous les corps connus. A peine est-on atteint par une goutte de cet acide , que déjà la peau est devenue le siège d’une in- flammation très-vive. Une forte douleur se fait sentir ; des ampoules d’un caractère particulier se forment et se remplissent d’un pus épais et abon- dant. Tous ces phénomènes sont accompagnés de fièvre et de douleurs plus ou moins aiguës d3ns ïes parties voisines du point biessé. L action de cet acide est si énergique qu'il suffit d’en mettre en contact avec la peau des quantités très-petites et à peine visibles pour que tous ces phénomènes se manifestent , quoique moins promptement. 11 suffit même d’être atteint par sa vapeur, bien qu’elle soit répandue dans beaucoup d’air, pour éprou- ver des douleurs sous les ongles et à l’extrémité des doigts, ainsi qu’une inflammation des yeux plus ou moins vive. C’est .lire qu’il ne faut préparer et manier cette matière qu’avec des précautions extrêmes. La densité de l’acide hydrofluorique, est de i.OS. il ne se gèle pas , même à 40° au dessous de C»; il entre en ébullition, à une basse température vers 50° c. au plus. Sa vapeur condensée reproduit le liquide primitif doué de toutes ses propriétés. Mis en contact avec l’air, il s’y vaporise et donne lie CORPS SON MÉTALLIQUES. naissance à d’épaisses vapeurs blanches , dues à sa combinaison avec ia vapeur aqueuse de Pair. li est sans action sur les corps non métalliques. Parmi les métaux, ie potassium et le sodium, le zinc, le fer et le manganèse décomposent l’a- cide hydrofluorique en donnant naissance à des fluorures métalliques et à un dégagement plus ou moins rapide de gaz hydrogène. Mis en contact avec l’eau , l’acide hydrofluorique s’en empare avec une telle énergie , qu’il produit un bruit analogue à celui d’un fer rouge qu’on plonge dans ce liquide. Du reste une addition convenable d’eau en atténue les propriétés; il cesse de fumer à l’air, il perd sa volatilité , il n’agit plus sur la peau avec autant de force; mais il conserve son action sur les mé- taux , ainsi que celle qu’il exerce sur la silice et quelques autres corps. A la vérité cette action est moiDS prompte. On conçoit, d’après ce que nous venons de dire de son action sur l’eau, que ce mélange doit être fait à petites doses , si l’on veut éviter que le li- quide ne soit projeté vivement. Aussi , la meilleure manière de se procurer l'acide hydrofluorique faible coasiste-t-elle à placer de Peau dans le réci- pient où les vapeurs viennent se rendre pendant sa préparation. Le mé- lange s’opère ainsi peu à peu, et l’on évite tous les inconvénients du manie- ment de l’acide hydrofluorique concentré. 100. Composition. Elle est inconnue. Cependant on est porté à supposer que ce corps est formé d"un volume de fluor et d'un volume d’hydrogène, par analogie avec les acides hydrochlorique, hydrobrômique et hydrio- dique. Voici les motifs sur lesquels cette supposition s’appuie. On n’a pu , d’aucune manière , démontrer la présence de l’oxigène dans l’acide hydrofluorique; au contraire, celle de l’hydrogène se constate avec la plus grande facilité; par l’action des métaux. En réagissant sur quelques corps oxigénés, tels que la silice, l'acide bo- rique, l'acide chronique, l'acide manganésique, l'acide arsénieux, ce corps ne peut donner naissance qu’à des composés dont il ferait partie, ainsi que ces acides, ou bien à de l'eau et à des fluorures de leurs radicaux. Or, es composés qu'on obtient et qui sont bien connus ressemblent tellement, soit par leurs propriétés physiques, soit parleurs propriétés chimiques, aux chlorures correspondants, qu'on ne peut pas douter que la dernière supposition ne soit fondée. Les fluorures métalliques qu’on a pu observer à l’état cristallisé, sont tous isomorphes avec les chlorures, les brômures et les iodures correspon- dants. Cette observation importante est due à M. Berzélius. M. Davy a fait remarquer que les hydracides , en se combinant avec l'am- moniaque, donnent toujours des composés privés d’eau. Les oxacides, au contraire, avec la même base, forment des sels qui retiennent toujours plus ou moins d’eau. Or, on ne peut , en aucune manière, mettre en évi- dence l’existence de l’eau dans l’hydrofluate d’ammoniaque. D’après le même observateur, on obtient en traitant l’hydrofluate d am- moniaque par ie potassium un produit solide qui n'est autre que le fluo- rure de potassium et un produit gazeux formé de 1 vol. d’hydrogène et de SOÜFRE. -**' 2 vol. d'ammoniaque. Or, la réaction du potassium sur l'hvdrochlorate d'ammoniaque donnerait évidemment naissance aux mêmes produits, car ce dernier sel contient : 1/2 vol. hydrogène ( i vol. acide hydrochlorique. 1/2 vol. chlore ^ 1/2 vol. azoté. ( ,j YO j_ ammoniaque. 1 1/2 vol. hydrogéné. ^ l.e potassium s’emparant du chlore, «reste 1/2 vol. hydrogène et 1 vol. ammoniaque, ou bien 1 vol. hydrogène et2 vol. ammoniaque. Cette expérience remarquable autorise la supposition que nous avons admise et permet d’établir ainsi qu’il suit la composition de l’acide hydro- fiuorique: 1 at. fluor 116,9 ou bien 94,95 1 at. hvdrog. S,2i S.n 2 at. acid, hydrofl. 125,14 100,80 101. Usages. L’acide hydrofluorique n’étant employé que pour la gra- vure sur verre , nous ne parlerons de ses usages qu’en étudiant le verre lui- même. Nous aurons alors appris à connaître les composés qui se foimenl pendant cette réaction , ce qui rendra l’exposition des procédés plus sim- ple et plus faciie. CHAPITRE VIS. Soufre. — Acide hydrosulfurique. — Hydrure de soufre. Acide sulfureux. — Acide hyposulfureux. — Acide sulfurique. Acide hyposulfurique. — Chlorure de soufre. — Bromure de soufre. — lodure de soufre. 102. Parmi les corps simples non métalliques, le soufre est sans contredit l'un des plus importants. Pur, il est l’objet d’un commerce considérable; combiné avec l’oxigène , il donne naissance à deux acides utiles , dont 1 un, l’acide sulfureux , est indispensable au blanchiment des matières animales , et dont l’autre, l’acide sulfurique, est aujourd’hui entre les mains de tous les manufacturiers. Sous ces trois formes le soufre constitue trois matières premières de fabrication , dont la consommation actuelle est énorme. On ne sera donc pas surpris de la longueur donnée à ce chapitre j’au- rais craint en me restreignant dans les limites indiquées par ceux qui pré- cèdent, que les détails que j'aurais pu y introduire ne parussent insuffisants. SOCFRE. 105. Ce corps simple , bien connu de tout le monde , se trouve pur ou presque pur dans les environs de ia plupart des volcans en activité. Aussi son existence et beaucoup de ses propriétés sont-elles déjà signalées dans CORPS NOS MÉTALLIQUES. IIS les écrits les plus anciens que nous possédions. Non-seulement les produits volcaniques récents sont incrustés de soufre, tantôt en poussière, tantôt plus ou moins bien cristallisé ; mais encore les volcans actuellement en activité émettent sans cesse de la vapeur desoufre,qui se condense dans les environs de leur cratère. H est probable que le feu des volcans ou des solfatares se borne à subli- mer des dépôts profonds de soufre. En effet ce corps a été observé dans tous les terrains; M. Humboldt Ta trouvé en Amérique , dans les terrains primitifs. On l'a observé également dans des terrains intermédiaires ; on en connaît d'abondants dépôts dans les terrains secondaires où il accom- pagne souvent le gypse et le sel marin. 11 est plus rare dans les terrains tertiaires, mais pourtant on l’y observe quelquefois accompagnant les lignites ou le gypse. Les eaux chargées d’acide hydrosulfurique, déposent continuellement du soufre dans leur lit; aussi le voit-on se former, pour ainsi dire, sous nos yeux dans tous ies endroits où l'acide bydrosulfurique prend lui- même naissance. Dans les latrines, les égouts, on observe souvent des dépôts de soufre, provenant sans doute de l'action de l’air sur l'acide hydrosulfurique que la putréfaction a produit. Mais ce n’est point à l'état libre que le soufre se montre ordinairement. Combiné avec les métaux et constituant ainsi des sulfures, acidifié et combiné aux bases sous forme de sulfate , il se présente en abondance et dans toutes ies natures de terrain. 104. Propriétés. Le soufre est d’une belle couleur jaune citron dans son état ordinaire ; il est fragile , et peut se réduire aisément en poudre. Le frottement lui fait acquérir une légère odeur , en même temps qu’il le met dans un état électrique. C’est de Péleclrieité négative qui se développe. Ce corps est mauvais conducteur de l’électricité et de la chaleur ; aussi quand on échauffe un bâton de soufre seulement avec la main, l’inégale dilatation de ses parties suffit-elle pour déterminer promptement des cra- quements qui annoncent leur séparation; souvent même celle-ci se trouve portée à un point tel que le bâton se rompt dans le point réchauffé. La densité du soufre ordinaire est environ de 1,99; mais en opérant de ma- nière à éviter l’influence de l'air adhérent aux cavités ou aux parois, on trouve 2,087. Son pouvoir réfringent est très-considérable. La cristallisation du soufre peut s’opérer de plusieurs manières, et les divers cristaux ainsi obtenus ont donné lieu à des remarques d’un haut intérêt , que l’on doit à M. Mitscherlich. La nature , ainsi que nous l’avons dit, nous offre souvent du soufre cristallisé. L’art peut lui donner aussi cette forme par deux procédés essentiellement différents; le premier con- siste à dissoudre le soufre dans certains corps , tels que le sulfure de car- bone, qui peuvent s'en charger et qui l’abandonnent ensuite peu à peu , soit par leur évaporation, soit par un abaissement convenable de tempe- rature. Le soufre déposé lentement de cette manière, prend une forme cristalline très-régulière , et fournit souvent des cristaux isolés assez vo- lumineux. On peut encore se procurer du soufre cristallisé par une autre SOUFRE. 149 méthode ; elle consiste à fondre ce corps dans un creuset, et u le la.sser refroidir très-lentement. Lorsque la surface est solidifiée, on ... per. e moyen d'un fer chaud, et on fait écouler tout le soufre encore liquide. L'intérieur du creuset présente alors une foule d aiguilles cr.stailines d’une transparence parfaite ; mais elles la perdent promptement à 1 ai» , et deviennent opaques et très- friables. D'après M. Mitscherlich . le soufre obtenu par l’évaporation ou carbure de soufre sulfuré , cristallise en octaèdres à bases rhombes , dérivant du système prismatique rectangulaire droit , comme les cristaux que l’on rencontre dans la nature. Ceux qui avaient été formés par fusion étaient, au contraire , des prismes obliques à bases rhombes , forme absolument incompatible avec la précédente. C’estlà, sans aucun doute, unedes belles découvertes de M. Mitscherlich , et lorsqu’elle aura reçu une application plus générale , on peut espérer qu’elle jettera un grand jour sur les dispo- sitions intimes des molécules des corps. Le soufre fond entre 107° et 109o c. A cette température il est très- fluide, et conserve sa belle couleur citrine. 11 conserve ces caractères jus- que vers 140» c.; mais lorsqu’on a dépassé ce terme, il offre des phéno- mènes curieux. A 160° c. , par exemple , il commence à s’épaissir , sa teinte devient rougeâtre , et si l’on continue à le chauffer , il finit par ac- quérir une consistance telle qu’on peut renverser le vase qui le contient sans que la matière change de place. C’est entre 220° et 250° que le phéno- mène est le plus marqué; au delà, et surtout vers le point où il entre en ébullition , le soufre reprend quelque fluidité ; mais il ne perd pas la cou- leur rouge-brun que la chaleur lui a fait acquérir, et ne reprend pas la fluidité qu’il avait à 109°. Du reste , ramené par le refroidissement à cette température . il redevient fluide ; chauffé de nouveau, il s’épaissit , et ainsi de suite indéfiniment; ce qui prouve que ce phénomène n’est pas du a une altération chimique. Le point d’ébullition du soufre ne doit pas être éloigné de 400° c. 105. Il est sans doute bien remarquable que par une élévation de tem- pérature . on puisse épaissir le soufre ; mais les phénomènes que nous allons exposer ne sont pas moins singuliers. Lorsqu’on refroidit subitement le soufre fluide , il devient cassant, tandis que le soufre épais soumis au même traitement reste mou, et d’au- tant plus que sa température est plus élevée. Voici le détail de quelques expériences à ce sujet: 150 CORPS NON METALLIQUES. Température. Soufre chaud. Soufre refroidi subitement par immersion dans l’eau. 110° c. . . Très-liquide, jaune. Très-friable , couleur ordi- naire. 140° c. . Liquide , jaune foncé. Très-friable, couleur ordi-ï naire. |l70° c. . . Epais , jaune orangé. Friable, couleur ordinaire.' 100° c. . . Plus épais , orangé. Mou et transparent d’abord, 1 mais bientôt friable et opa- que, couleur ordinaire. 220° c. . . Visqueux , rougeâtre. Mou et transparent, couleur de succin. 1 240° à 200° c. Très-visqueux , brun- rouge. Très-mou , transparent, de couleur rougeâtre. Point d’ébul- ] lition. Moins visqueux, brun- rouge. Très-mou. transparent, cou- leur brun-rouge. Dans tontes ces expériences , le soufre a été projeté dans l’eau dès qu'il avait atteint la température où Ton désirait l'essayer. Il n'est donc pas né- cessaire , bien que tous les ouvrages de chimie indiquent celte précaution, de chauffer le soufre pendant longtemps pour obtenir le soufre mou; tout dépend de la température. La seule précaution à prendre consiste à le couler dans une quantité d’eau assez grande pour que le refroidissement soit subit , et à le diviser en petites gouttes; car si on le coule en masse , l'intérieur se refroidit lentement et repasse à l’état de soufre dur. Lorsque l’expérience est bien faite sur du soufre porté à 230° et au des- sus, ou l’obtient si mou et si ductile qu’on peut le tirer en fils aussi fins qu’un cheveu, et de plusieurs pieds de longueur. Il y a donc un rapport constant entre la température à laquelle s’opère la trempe et l'altération que le soufre en éprouve. Il est fort remarquable sans doute que cette trempe ramollisse le soufre au lieu de le durcir; c’est un exemple à ajoutera celui du bronze , et à opposer aux théories ima- ginées pour expliquer la trempe de l’acier et celle du verre ; c’est encore une circonstance bien singulière que la transparence que conserve le soufre mou, tandis que celui qui durcit devient subitement opaque. Il est difficile d’assigner une cause à des phénomènes aussi éloignés des modifications habituelles de la matière; toutefois on aperçoit bien nette- ment comme cause prochaine, le passage à l’état cristallin. Lorsque le soufre cristallise , il devient dur , cassant et opaque ; lorsque le refroidis- sement subit empêche sa cristallisation, il reste mou, transparent, et AZOTE. 253 est difficile d’expliquer d’après cela pourquoi l’azote ne peut presque jamais se combiner directement avec les autres corps simples ou composés. Jusqu’ici l’on ne connaît en effet aucune matière capable de s’unir à l’azote gazeux dans un espace de temps un peu court , sous une influence quelconque. De là résulte que l’on ne connaît pas non plus de moyen direct qui permette de constater l’existence de l'azote dans un composé ou un mélange gazeux. Tous les caractères de ce corps sont négatifs , et l’on admet qu’un gaz et de l'azote dès qu’il n’offre aucune des propriétés qui dénotent les autres gaz con- nus. On peut s’expliquer ainsi les difficultés singulières que l’histoire de ce corps dut présenter aux chimistes du siècle dernier. Tandis que la théorie de Lavoisier s’appliquait de suite à tontes les autres subs- tances connues , l’azote et ses composés échappèrent longtemps à ses explications , faute d’en pouvoir constater la présence par un réactif spécial. Il fallut les efforts réunis des plus habiles ehimisles de cette époque et de la nôtre pour ramener à une expression simple et sé- vère les phénomènes nombreux et importants que ce corps présente dans ses combinaisons ; mais aussi , grâce à ces efforts, l’histoire de l’azote peut maintenant servir de modèle, et s’il reste encore quel- ques difficultés à vaincre, elles sont du moins reléguées dans un or- dre de phénomènes tellement obscurs aujourd’hui, qu’il est réservé peut-être à une autre révolution chimique d’en développer les causes. Le gaz azote confondu d’abord avec l’acide carbonique en fut dis- tingué par Bulterford en 1772. Nous donnerons avec quelque étendue l’histoire de ce corps et cehe des combinaisons dont il fait partie. Son importance dans 1 élude des phénomènes chimiques sera facilement sentie , lorsque nous dirons qu’il forme l’un des principes essentiels de l’atmosphère qui entoure le globe, qu’il entre dans la composition du plus grand nombre des matières animales et de quelques matières végétales, qu’il donne naissance à l’ammoniaque, à l’acide nitrique ou eau forte , et par suite au salpêtre et à la poudre à canon, enfin qu’il existe en quantité considérable dans le bleu de Prusse. AZOTE. 276. Propriétés. A l’état de pureté, ce corps est toujours gazeux. A la température et sous la pression ordinaire , il est incolore, inodore, insipide; il éteint iescorps en combustion. A la même température et à !a même pression, son pouvoir réfringent comparé à celui de i’air est de 1,020. D’après les observations de MM. Berzélius et Du.ong , sa densité est de 0,976. . 277 Préparation. C’est de l’air qu’on se procure presque toujours l’azote, en absorbant l’oxigène au moyen du phosphore, l’acide car- bonique par la potasse, et la vapeur aqueuse au moyen du chlorure de calcium. A cet effet, on prend une cloche en verre de deux ou trois litres de capacité, et on place sur une plaque en heged un d,a- TOME I. I-NOR. 2 - 4 CORPS NON MÉTALLIQUES. mètre moindre que celui de la cloche, une coupelle en terre d’os on lln pe tit têt, contenant 2 ou S grammes de phosphore. Après avoir disposé la plaque de liège, sur la cuve à eau, de manière qu'elle nage à la surface du liquide, on enflamme le phosphore et on recouvre celui-ci au moyen de la cloche pleine d’air, dont on a soin d’enfoncer l'ouverture un peu au dessous de la surface du liquide, pour iniercep- , er la communication entre l’air extérieur et celui qui se trouve en- fermé dans la cloche. L’air ne peut donc point se renouveler, et l’on en met ainsi une quantité déterminée en contact avec un excès de phosphore en pleine combustion. Cet air se trouve soumis àl a fois à deux influences différentes, celle du phosphore qui s’empare de son oxigène et celle de la chaleur développée pendant cette combustion. Tandis que son volume diminue par la première cause, il augmente par la seconde, et ce dernier effet l’emporte de beaucoup sur l’autre dans les premiers instanls de l’expérience. Aussi voit-on déborder de tous côtés l’air contenu dan- la cloche, et se trouve-t-on forcé de soutenir celle-ci , que la sortie des bulles risquerait de renverser. Mais bientôt l’effet produit par la disparition de t’oxigène l’emporte sur l’autre, et l’on voit le liquide remonter dans la cloche, tandis que la flamme du phosphore pâlit et s’éteint. Les vapeurs blanches d’acide phosphorique. qui d’abord s’étaient déposées sur les parois de la cloche sous forme neigeuse , ne tardent point à se dissoudre dans l’eau qui touche ces parois. Le gaz qui reste après cette opération n’est pas encore pur. 1! con- tient de i’oxigène en petite quantité, de l’acide carbonique et de la vaneur de phosphore. On enlève t’oxigène en introduisant dans le gaz quelques bâtons de phosphore soutenus sur des tubes de verre. Ou les y laisse pendant quelques heures, ou mieux jusqu’au moment où le phosphore cesse de paraître lumineux dans l’obscurité. Enfin pour se débarrasser de l’acide carbonique et de ia vapeur de phosphore, on fait passer le gaz dans des flacons à l’émeri , où l’on a laissé un peu d’eau. On y introduit ensuite quelques fragments d’hy- drate de potasse ou de chaux , en ayant soin de tenir leur goulot plongé dans l’eau. On replace les bouchons, qu’on a graissés aupa- ravant avec un peu rie suif, et l’on sort les flacons, qu’on agite vive- ment pendant quelques minutes. L’hvdrate de potasse se dissout , absorbe l’acide carbonique en donnant naissance à un peu de sous- carbonate dépotasse. La vapeur de phosphore est précipitée, et pour avoir le gaz sec il ne reste plus qu’à le transvaser dans des flacons que l'on remplit complètement, et dans lesquels on introduit du chlo- rure de calcium en morceaux ou de la chaux vive bien récente, au bout de vingt-quatre heures le gaz est complètement sec. 278. Lisages. Dans cet état de pureté le gaz azote n’est guère em- ployé que pour quelques expériences de chimie. Comme U est sans action sur presque tous les corps connus, il est très-commode pour AMMONIAQUE. 255 former des atmosphères artificielles , dans le sein desquelles on met en contact des corps qui agiraient sur l’oxigène de l’air on sur les autres gaz propres à le remplacer. Son emploi se trouve donc fort limité sous cette forme. AMMONIAQUE OU AZOTUKE D’HYDROGÈNE. L’ammoniaque était connue des anciens chimistes, ils la désignaient par le nom qu’elle porte encore ou parcelui d 'alcali volatil. Sa com- position leur étail inconnue, et l’on doit regretter que son nom n’ait pas été changé à l’époque où Berlhoilel la mit en évidence. L’ammoniaque ne se produit directement que dans des circonstances rares et jamais économiques. On peut dire que toute celte qui est era ployée, soit combinée soit libre, provient des matières animales décom- posées par le temps ou par une température élevée. En effet les urines de presque tous les animaux renferment «le l’ammoniaque en abon- dance lorsqu’elles sont putréfiées. Les Égyptiens ont exploité pendant bien des siècles l’urine des chameaux pour obtenir l’hydrochlorate d’ammoniaque qu’ils livraient seuls au commerce. Depuis quelques années , la distillation des matières animales fournit à la France plus d’ammoniaque et de sels ammoniacaux qu’elle ne peut en consommer. Cet art , que nous décrirons plus loin, date de Beaumé , qui le premier montra qu’on pouvait le pratiquer avec économie 279. Préparation. Si i’on broie ensemble, dans un petit mortier, parties égaies à peu près. de chaux vive et de se! ammoniac, et qu’on respire en approchant le mélange des narines, on s’apercevra bientôt qu’il exhale une odeur vive et pénétrante, qui ne tarderait point à irriter les membranes muqueuses du nez et de l’arrière-bouche , et qui porterait en même temps son action sur les yeux, de manière à exciter le larmoiement. Cet effet particulier résulte du dégagement d’une matière gazeuse qu’il est facile de recueillir. Que l’on prenne 50 gr. de chaux vive et autant de sel ammoniac pulvérisés séparé- ment, et qu’on les mélange le plus promptement possible ; qu’on in- troduise ensuite le tout dans une cornue de verre, de manière que celle-ci se trouve remplie aux trois quarts ; qu’on adapte à son col un petit tube recourbé plongeant dans un bain de mercure, et qu on chauffe peu à peu la cornue au moyen d’une lampe à alcool ou d’un fourneau ; bientôt il se dégagera un gaz qu’on pourra recueillir dans des éprouvettes remplies de mercure. On sera certain que 1 air des vases a été complètement chassé, lorsqu’en introduisant une petite mesure d’eau dans l’éprouvette le gaz qu’elle renferme sera complète- ment absorbé. Pour concevoir ce qui se passe dans celte opération , il est néces- saire d’observer que le gaz ammoniac possède des propriétés alca- lines. Il est facile de s’en convaincre; il suffit pour cela de faire 256 CORPS SON MÉTALLIQUES passer dans une éprouvette pleine de ce gaz un morceau de papier L eu rcuina humecté, à l’instant même il prendra une teinte rouge; ou bien d’y introduire un peu d’eau colorée en bleu par le sirop de violettes le gaz sera absorbé et la liqueur deviendra verte; ou bien enfin d’y introduire de l’eau légèrement acidulée par un peu d’acide sulfurique ou hydrochlorique ; car si la quantité d’acide est très- faible, le gaz sera encore absorbé, la liqueur offrira tous les caractères d’une dissolution alcaline, et on ne pourra lui faire perdre cette propriété que par l’addition d’une nouvelle quantité d’acide. Observons en outre que le se! ammoniac , ainsi que nous le verrons plus lard , résulte de la combinaison de l’acide hydrochlorique et du gaz ammoniac , que c’est par conséquent un hydrochlorate d’ammoniaque , et nous au- rons toutes les données nécessaires à l’explication de l’expérience précitée L’imlrogène de l’acide hydrochlorique et l’oxigène de la chaux se réunissent pour former de l’eau, le chlore se combine avec le calcium, et il en résulte du chlorure de calcium qui se combine lui- même avec une partie de la chaux, pour former un composé particu- lier de chlorure et d’oxide de calcium L’ammoniaque mise en liberté se dégage sous la forme gazeuse qui lui est propre à la température et à la pression ordinaire. 280. Propriétés physiques. Préparé de cette manière, le gaz am* moniac est incolore, très-âcre, très-caustique; son odeur vive et piquante le fait reconnaître aisément ; on ne peut le respirer sans éprouver une irritation prompte des membranes du nez et de la bou- che : il provoque les larmes. C’est un alcali assez puissant pour riva- liser avec la potasse et la soude. Son action comme alcali sur le sirop de violettes et le papier de eurcuma est très forte ; sa densité est de 0,591, son pouvoir réfringent de 1,509. On avait cru jusque dans ces derniers temps que l’ammoniaque, comme la plupart des gaz, conservait toujours son état ordinaire; mais M Faraday nous a montré quece gaz était susceptible de passer à l’état liquide.” A la vérité , Clouet et M. Hachette avaient remarque qu'en dirigeant un courant de ce gaz au travers d’un vase refroidi à — 41 o c. il se déposait une petite portion de liquide. On avait attri- bué ce phénomène à l’eau hygrométrique du gaz , et la quantité ^de liqueur obtenue n’avait pas permis de pousser les recherches p>us loin. 281 . Il n’en est pas de même des expériences de M. Faraday [Ann. de Chim. et de Phys., t. 24, p. 412.) Pour se mettre à l’abri de toute objection, il chercha d’abord une source d'ammoniaque exempte d’eau , et il la trouva dans un composé particulier qu’il avait eu l oc- casion d’étudier. Le chlorure d’argent sec absorbe le gaz ammoniac également sec. Il l’absorbe même avec une telle facilité que 1 gramme de chlorure d’argent peut condenser 320 cent. cul), de gaz niac. Cette combinaison peu connue d’ailleurs offre une insta t t remarquable. A la température de 58° c. elle se décompose, le gaz AMMONIAQUE. 237 ammoniac reprend sa forme élastique et se dégage , le chlorure d'argent reste sans éprouver d’altération. JI. Faraday renferma une certaine quantité de ce composé dans un tube de verre recourbé, et q ,’ii eut soin de sceller à la lampe, il chauff.. l’une des extrémités où se trouvait le chlorure , qui ne tarda point à fondre et à entrer en ébullition. Il refroidit l’antre à l’aide d’un peu de glace, et bientôt le gaz ammoniac mis en liberté vint se condenser sous forme liquide à la partie froide du tube. Dans cet état, l’ammoniaque est sans couleur, transparente et très- fluide. Son pouvoir réfringent surpasse celui de l’eau. Sa densité comparée à celle de ce liquide est de 0,76. A + 10° c. sa vapeur exerce déjà une pression égale à 6,3 atmosphères. Le petit appareil employé pour cette expérience présente un phé- nomène curieux. Lorsque celle-ci est terminée, que le chlorure d’ar- gent a perdu toute son ammoniaque et que le gaz sous forme liquide se trouve rassemblé à l’autre bout du tube , il suffit de laisser refroi- dir le chlorure d’argent pour lui rendre la faculté d’absorber l’ammo- niaque. Cet effet ne larde point à se manifester : le liquide entre en ébullition , ses vapeurs se combinent avec le chlorure , et bientôt, si l’appareil est maintenu à la température de 15» c„ le composé primi- tif se trouve reproduit sans qu’il reste aucune trace de l’expérience. M Bussy , en faisant passer du gaz ammoniac au travers d’une boule mince’, refroidie par l’évaporation de l’acide sulfureux liquide à l’air libre, est également parvenu à le liquéfier complètement. 282. L’action de la chaleur sur le gaz ammoniac paraît nulle. Priestley dit cependant qu’en le faisant passer au travers d’un tube de porcelaine ou de verre rouge , il se décompose, pourvu que celui- ci soit d’un petit diamètre. M. Thénard, au contraire, admet que pourvu que le gaz soit sec, que le tube soit bien propre et verni à l’intérieur, et que la température ne s’élève pas trop au delà du rouge cerise, le gaz nasse au travers du tube sans altération. Il est proba- ble , cependant qu’une température plus élevée, et surtout l’emploi d’un tube rempli de fragments de porcelaine, opéreraient la décom- position du gaz en tout ou en partie. Quoi qu’il en soit , on peut re- garder comme certain qu’en passant au travers d’un tube de porce- laine. d’un diamètre de huit ou dix millimètres , porté au rouge ce- rise ou un peu au dessus, l’ammoniaque sèche n’éprouve aucune altération , quoique le courant soit très-lent. Recueilli sur le mercure au sortir du tube cl mis en contact avec l’eau, celle-ci s’élance dans l’éprouvette et le gaz disparaît complètement. Il agit d’ailleurs sur les eouleurs végétales à la manière ordinaire, et n’a rien perdu de ses propriétés primitives. -285. Composition. II n’en est pas de même de l’électricité ; elle décompose ce gaz et offre un moyen rigoureux d’en faire l’analyse. M. Bertholiet découvrit la véritable nature de l’ammoniaque , el son 25S COBPS NON MÉTALLIQUES. fils parvint, à l’aide de l’électricité , à déterminer la proportion exacte de ces éléments. L’ammoniaque est formée de 3 vol. d’bydrogène et 1 vol. d’azote condensés en 2 vol. Pour le prouver on soumet un volume déterminé de ce gaz à l’action d’une série d’étincelles électriques. De tous les ap- pareils , le plus simple est l'eudiomèlre ordinaire à mercure , aussi doit-il être employé de préférence. L’action est si lente que si l'on prend 10 centimètres cubes de gaz, il faudra six ou huit heures au moins pour que la décomposition soit complète , bien qu’on fasse usage d’une puissante machine. A cette époque le volume du gaz aura doublé. 11 aura perdu son odeur, sa saveur, son action sur le sirop de violeltes et le papier de cureuma. Il sera sensiblement insoluble dans une petite quantité d’eau. Enfin par une analyse convenable au moyen de l’oxigène et de l’eudiomètre de Voila, on trouvera le ré- sidu formé de 15 centim. cubes d’bydrogène et 5 cenlim. cubes d’a- zote. Toutes les autres recherches dont l’ammoniaque a fréquemment été l’objet , n’ont fait que confirmer ce résultat. Ce gaz eaL donc formé de 1 at. azote = 88,52 ou bien 82,53 5 al. hydrog. — 18,73 17,47 2 al. ammon. = 107,25 100,09 284. Propriétés chimiques. On doit augurer d’après cela que l'ac- tion de l’oxigène sur l’ammoniaque sera très-vive. Elle est pourtant nulle à la température ordinaire , mais si l’on mêle dans une éprou- vette sur le mercure parties égales d’ammoniaque et d’oxigène, et qu’on approche le mélange d’une bougie allumée, il y aura Inflam- mation et détonation. 11 en est de même si le mélange introduit dans l’eudiomèlre à mercure se trouve soumis à l’action de l’étincelle électrique. Dans ce cas l’action est tellement forte , que si on em- ployait un eudiomètre ordinaire et une quantité de gaz trop considé- rable, l’appareil serait certainement brisé. Il faut donc faire usage d’un eudiomèlre très-épais, ou bien fractionner par petites doses le mélange qu’on veut faire détoner. L’air peut aussi décomposer l’ammoniaque, mais l’expérience réus- sit mal, si l’on n’expose le mélange successivement et dans toutes ses parties à l’action d’une chaleur rouge au travers d’un tube incan- descent. On fait arriver séparément à l’un des bouts d’un tube de porcelaine rouge, de l’air et de l’ammoniaque, et l’on recueille les produits au moyen d’un tube recourbé, placé à l’autre extrémité. Lorsqu’on opère sur lin mélange d’oxigène et d'ammoniaque, les produits sont de l’eau , de l’azote et une petite quantité d’acide nitri- que ou de nitrate de mercure. Si Ton substitue l’air à l’oxigène , les produits resteront les mêmes , mais il faudra tenir compte de l’azote contenu dans l’air qui se joindra à celui qui provient de [am- moniaque. AMMONIAQUE. 259 Ceci nous permet de concevoir ce qui se passe lorsqu on wen.à plonger une bougie allumée dans une éprouvette pleine de gazam- momac Elle s’éteint , comme il était facile de ie prévoir ; mais si l’introduction de la bougie se fait lentement et avec précaution, on voit le disque delà flamme s’agrandir, prendre une teinte jaune, puis bleue, et puis disparaître entièrement. Ces phénomènes proviennent de la présence d’une petite quantité d’air qui décompose le gaz ammo- niac autour de la flamme , en raison de la haute température de celle-ci On rend cet effet plus sensible en répétant l’immersion de la bougie à plusieurs reprises, ce qui facilite le mélange de l’air ou bien en opérant sur un mélange fait à l’avance d’ammoniaque ad air atmosphérique. En résumé , d’après la composition de ce gaz, 100 vulumes exige raient 75 vol. oxigène pour se transformer en eau et en azote ; mais la formation accidentelle d’une petite portion d’acide nitrique détruit la netteté du résultat. Le mélange détone à l’aide de la chaleur ou de l'étincelle électrique dans toutes les proportions entre o oxigene et i ammoniaque d’une part , et 2 ammoniaque et 1 oxigène de l’autre. L’hvdrogène est sans action sur l’ammoniaque. Au conlraire . le chlore et l’iode agissent à froid sur ce corps et donnent divers pro- duits que nous examinerons plus tard (chlorure d’azote toaure d’azote.) Pour le moment nous dirons seulement que le chlore dé- composé subitement l’ammoniaque gazeuse ou dissoute, met l’azote à nu , passe à l’état d’acide hydrochlorique et par suite à celui d’hy- drochlorale d’ammoniaque. Si le chlore et l’ammoniaque sont ga- zeux . l’action a lieu avec chaleur et lumière. Il s’en produit encore entre le chlore gazeux et l’ammoniaque liquide , mais point lorsqu ils sont l’un et l’autre dissous dans l’eau. L’iode au contact de I ammo- niaque sèche, absorbe ce gaz et se transforme en un liquide noirâtre. Le soufre n’agit sur lui qu’à chaud, il produit de l’hydrosutfate d am- moniaque et de l’azote. 285. A la température et à la pression ordinaire, l’eau dissout une grande quantité de gaz ammoniac; elle en absorbe au moins ie tiers de son poids, ou environ quatre ou cinq cent fois son volume Qu’on la mette en contact avec un vase rempli de gaz ammoniac, pur, et l’on verra le liquide s’élancer dans son intérieur comme ( ans le vide. Le plus souvent même l’éprouvetle sera brisée par le choc brusque de la colonne d’eau. L’ascension serait bien moins vive si le gaz renfermait une très-petite bulle d air ou d un gaz mso u . e. ~a glace elle-même absorbe le gaz ammoniac. Q.i on in.ioi inse un petit fragment de glace dans une éprouvette pli me ue ce gaz sur le mercure, bientôt celle-ci fondra, absorbera le gaz , et le mercure montera rapidement jusqu’au sommet de l’éprouvette. Pendant que cette dissolution s’effectue, la température de l’eau s’élève; aussi 260 CORPS NON MËTALLtQUES. est-il indispensable de refroidir les vases lorsqu’on veut préparer une quanlité considérable de dissolution , et l’obtenir très-concentrée. En même temps le liquide augmente de volume, et sa densité diminue. On évalue l’augmentation de volume à un neuvièmede celui de l’eau employée ; mais ce résultat ne doit pas être regardé comme bien cer- tain. Sir H. Davy a fait trois expériences pour déterminer la quantité de gaz qui correspond à la densité de la dissolution. D’après ces don- nées, il a construit la table suivante, en supposant que si l’on mêle de l’eau et une dissolution d’ammoniaque, la densité du mélange sera égale à la densité moyenne des deux liquides. On ne doit regarderies nombres inscrits dans ce tableau que comme des approximations: 1° parce qu’ils sont basés sur un trop petit nombre de donnérs; 2 » parce qu’ils sont établis sur l’absorption en volumes, et que sir H. Davy les a calculés d’après la densité du gaz ammoniac, en la supposant égale à 8 fois celle de l’hydrogène seulement, tandis qu’en réalité elle est 8,5 fois plus grande que celle-ci. U en résulte que les quantités de gaz ammoniac inscrites dans la table sont au dessous de la réalité de J- environ de ta quantité totale; mais tel qu’il est , ce tableau peut être utile à consulter jusqu’à ce qu’on en possède un meilleur. Les trois astérisques indiquent les résultats obtenus par expérience. Cent parties de ta disso'utton contiennent en poids: santeur spécifique. 0.8750*. . . Ammoniaque. . 32.50. . Eau. 67,50 0,8875 . . . 29,25. . 70,75 0.9000 . . . 26,00. . 74 09 0.O054*. . . 25,37. . 74.63 0.9166 . . . 22,07. . 77,95 0.9255 . . . . 1 .54. . 80,46 0,952(1 . . . . 17,52. . 82,48 0.9385 . . . 15,88. . 84,12 0,9435 . . . . 14.53. . 85,47 86.54 0.9476 .. . . 1-5.46. . 0,9515 . . . 0.9545 . . . 12.40. . 87.60 . 11,56. . 88.44 0,9573 . . . 10.82. . 89 18 0,0597 . 10.17. . 89.85 0.9619 . . . 9.60. . 90,40 0,9692*. . . , • 9,50. . 90,50 La dissolution aqueuse d’ammoniaque est incolore, d’une saveur forte et caustique, d’une odeur pénétrante semblable à celle du gaz lui-même; elle agit sur les couleurs du curcuma et de la violette, à la manière des alcalis; à — 40° e., elle se fige, devient opaque et perd son odeur; à la température de l’ébullition , elle perd presque tout le gaz qu’elle tient en dissolution; exposée à l’air libre, même à la température ordinaire , elle ne larde point à s’en dépouiller éga- lement; aussi faut-il avoir soin de l’enfermer dans des flacons fermés à l’émeri. ammoniaque. ^ 286. Usages. C’est presque toujours sous cette forme qu on em- ploie l’ammoniaque. On fait un grand usage de cette dissolution dans les laboratoires comme réactif; en médecine on l’administre comme stimulant on l’emploie à l’extérieur en frictions , soit pure , soit en combinaison avec les huiles grasses. On s’en sert aussi à 1 intérieur, mais dans ce cas. à la dose de quelques gouttes seulement, «teten-, due de beaucoup d’eau , pour atténuer son action caustique. Mêlée à trois ou quatre fois son volume d’eau, et administrée à la dose de quelques cuillerées, elle dissipe les gonflements qui surviennent quelquefois aux bestiaux qui se sont repus de légumineuses fraî- ches, telles que la luzerne ou le trèfle. Cette maladie connue sous le nom d’empansement , est presque toujours due au développement subit d’une grande quantité d’acide hydrosulfurique ou carbonique dans l’estomac. On l’emploie aussi dans les arts , et particulièrement pour la teinture. 287. Préparation de L’ammoniaque dissoute dans l’eau. Pour obtenir la dissolution aqueuse de ce gaz , on fait usage , dans les laboratoires , d’un appareil de Wouif , qu’on met en communication avec une cornue de verre lulée ou de grès remplie aux deux tiers d’im mélange de chaux vive et de sel ammoniac à parties égales. On chauffe graduellement la cornue jusqu’à ce que le dégagement du gaz soit terminé, ce qui n’a lieu qu’à une température rouge ou presque rouge. Il faut avoir soin que le tube qui met la cornue en communication avec l’appareil soit d’un large diamètre. Sans cette précaution; il pourrait être obstrué par une petite quantité de sel ammoniac échappé à la décomposition , qui se sublime et vient cristalliser dans son intérieur. Mais cette méthode , qui peut s’exécuter aisément, lorsqu’on n’a besoin que d’une petite quantité d’ammoniaque en dissolution , de- vient impraticable lorsqu’on veut fabriquer ce produit en grand. Les cornues de verre cassent quelquefois au commencement de l’opé- ration , et vers la fin elles se déforment par un commencement de fusion , ce qui ne permet pas de s’en servir plusieurs fois. Les cor- nues en grès, également sujettes à casser, présentent en outre, un autre inconvénient. Si on iesabandonne à elles-mêmes lorsque l’opé- ralion est terminée , bien qu’on ait eu soin d’en extraire le résidu , la petite portion de chlorure de calcium qui reste adhérente à leur paroi intérieure attire l’humidité de l’air , et forme bientôt une dis- soiution qui pénètre la pâte de la cornue. Si ou l’expose de nouveau dans cet état à l’action de la chaleur, l’eau de la dissolution entre en vapeur, et la cornue ne tarde point à éclater en tous sens. Il se pro- duit même quelquefois de peliles explosions qui détachent de larges écailles des parois de la cornue. On peut, à la vérité , prévenir ce résultat en la chargeant de nouveau dès que l’appareil est démonté, et en procédant de suite à une nouvelle opération ; mais il reste tou- ggg CORPS SOS MÉTALLIQUES. jours les chances de fracture; et je crois qu’il est bien rare que !a même cornue puisse servir deux fois. £n outre , il n’est pas facile de trouver un lut qui résiste à l’action (lu gaz. Celui qu’on fait avec le blanc d’œuf et la chaux paraît le meilleur , mais il faut avoir soin de le laisser sécher complètement. Sans cette précaution, le gaz se dissout de proche en proche, et finit par se répandre dans l’atmosphère. Celui qu’on fait avec la cire, la résine et la térébenthine serait préférable ; mais il ne s’applique bien sur le verre des tubes et des tubulures, et sur les bouchons, que lors- que ces matières sont bien sèches et chaudes. Si l’opération n’est pas faite avec soin , le gaz ne tarde point à trouver une issue entre le lut et le verre, et il faut arrêter l’opération. 288. Tous ces inconvénients disparaissent en faisant usage de l’ap- pareil suivant (fig. 1. pl. 12.) il consiste en une cornue en fonte douce, portant une large tubulure qui se ferme au moyen d’un bouchon en fer rodé soigneusement. Le col de la cornue porte également un bouchon de fer rodé, auquel est soudé un tube en fer destiné à établir quelque distance entre le fourneau et les parties de l’appareil qui sont en verre. Ce canon communique soit directement , soit par le moyen d’un tuyau de plomb ou de verre, avec un premier flacon de Woulf à robinet. Celui-ci doit être vide; il est destiné à condenser un peu de matière huileuse qui accompagne presque toujours le gaz, et qui provient des impuretés de l’hydrochlorate d’ammoniaque ou de la graisse des bouchons. Lorsqu’une assez grande quantité d’eau et de matière bitumineuse s’y trouvent accumulées, on ouvre le robinet, on reçoit le produit qui est fortement chargé d’ammoniaque, et on le verse dgns la cornue en commençant une nouvelle opération. Le second flacon de Woulf , rempli d’eau aux trois quarts , sert à la fa- brication de l’ammoniaque liquide. Tour oblenir des dissolutions à un terme fixe , il suffit de marquer le niveau de l’eau au commencement et à la fin de l’opération. Lorsque le flacon sera étalonné , rien déplus facile que de retirer le produit dès qu’il est parvenu au point de con- centration qu’on désire , et de le remplacer par une nouvelle quantité d’eau. Le Iroisième flacon destine à condenser le gaz qui échapperait à l’action du premier , peut être conduit de la même manière , mais l’eau qu’il renferme n’arrive pas de longtemps au point de saturation, l’extrême solubilité du gaz fait qu’une seule bulle ne peu! échapper au premier flacon , avant que l’eau qu'il eontienl ait atteint le point de saturation , ou du moins qu’elle en approche. Quand la cornue ne fournit plus de gaz , on enlève le bouchon au moyen d’un levier en 1er. S’il fallait employer un effort trop grand, on aurait soin de re- froidir le bouchon avec un linge mouillé, sans toucher à la tubulure, et la contraction du fer rendrait alors cette opération fort aisée. On enlève . an moyen d’une cuiller à manche , la matière contenue dans la cornue , dont la panse doit êlre rouge pour que le chlorure de calcium soit fondu , ce qui rend le nettoyage plus facile ; enfin on AIR ATMOSPHÉRIQUE. dp la cloche. parcourt tout l'espace occupé par lair, et nrul P' £ïerà .a surface de l’eau, où elle semble s’étein dre. H est fac, e d’entendre ce qui se passe dans cette expérience. Le phosphore . v' orise . et sa vapeur ne peut brûler qu’au point ou elle trouve de Foxigène. La flamme verte indique donc à la fois la marche de vapeur de phosphore et l’absorption de l’oxigène- Nous avons recom- mandé de chauffer fortement dès que l’eau est vaporisée. En effe , si l’on négligeait cetie précaution, le phosphore se vaporiserai , « son tour, sans prendre feu. la cloche se remplirait d’un mélangé d’oxigène, d’azote et de vapeur de phosphore, et lorsque tout à coup la température s’élèverait au point convenable pour la combustion de ce corps, l’inflammation brusque du mélange amènerait une dé- tonation qui briserait la cloche et projetterait au loin le phosphore enflammé. Cet inconvénient n’est jamais à redouter, en se ton orman à la marche indiquée. On conçoit d’ailleurs que tout 1 oxi^ène e. absorbé, que le phosphore passe à l’état d’acide phosp orique, que le gaz azote reste libre ou mélangé seulement d’un peu de vapeur de phosphore, dont on le débarrasse facilement, par l’agitation avec une eau chargée d’un peu de potasse; 100 parties d ait traitées e .a sorte laisseront toujours 79 d’azote. -503. L’air atmosphérique e t donc composé de 21 oxigène, de /. azote, de quelques millièmes d’acide carbonique, enfin d’une quan- tité variable de vapeur d’eau. L’acide carbonique et l’eau sont évidem- ment à l’état de mélange; mais en est-il de même du gaz azote et de Foxigène ? M. Prouf et quelques chimistes anglais ont pensé que le rapport de 21 à 79 qui existe entre Foxigène et l’azote dans l’air, était assez rapproché de celui de 20 à 80, ou de 1 à 4, pour que ce fluide dût êue considéré comme une véritable combinaison, à proportions définies. Celte supposition n’est pas justifiée par les faits connus depuis long- temps, elle a été renversée par les expériences récentes de 51. Dulong. Relativement aux phénomènes déjà connus , il suffit d’en examin. r un seul. Si l’air était un composé,il se dissoudrait intégralement dans l’eau, tandis qu’avec ce liquide il se comporte au contraire comme un simple mélange de gaz. L’eau mise en contact avec lair, dissout de Foxigène et de l’azote; mais la proportion du premier de ces gaz est plus grande que dans l’air. Le rapport déterminé par expérience entre les gaz dissous est précisément tel que l’indique le calcul , si l’air n’est qu’un simple mélange. A cette preuve assez directe, M. Dulong en a ajouté une autre qu- f’est davantage. Tous les gaz composés ont un pouvoir réfringent plus grand ou plus petit que celui qui appartient à leurs éléments, l.’air présente au contraire un pouvoir réfringent parfaitement ég«i à la somme de celui de Foxigène et de l’azote qui le constituent. (1 partage cette propriété avec tous les mélanges de gaz qui ue réagis- sent pas i’un sur l’autre. 270 CORPS KOiN MÉTALLIQUES. L’air n’est donc qu’un simple mélange d’oxigène et d’azote, et non point une combinaison. 504. Abstraction faite de la vapeur d’eau et de l’acide carbonique la composition de l’air pris hors des influences locales et passagères (elles qu’un rassemblement d’hommes ou d’animaux dans un endroit fermé, paraît invariable. On y a trouvé les mêmes proportions d’oxi- gène et d’azote dans un grand nombre de villes de l’Europe en Egypte, en Amérique , et enfin dans l’air pris à une hauteur de 7000 mètres par M. Gay-Lussac. Il est inutile d’examiner les propriétés chimiques de l’air en détail. Pour chaque corps nous avons soin de décrire les effets qu’il produit sur ce fluide. Quant à ses propriétés physiques, elles sont connues de tout le monde ou appartiennent aux lois générales qui régissent le corps gazeux. PROTOXIDE D’AZOTE. 505. Propriétés. C’est' un gaz sans couleur, sans odeur, d’une sa- veur sucrée. Sa densité est égaie à 1 ,5269. 11 offre une anomalie sin- gulière, en ce qu’il est impropre à la respiration, et qu’il asphyxie promptement les animaux et l’homme en leur causant une espèce d’ivresse, tandis qu’il entretient la combustion mieux que l’air. 11 rallume même, comme l’oxigène, les bougies qu’on y plonge , pourvu qu’elles présentent quelques poinls d’ignilion ; c’est un fait difficile à expliquer, car si sous le même volume il renferme plus d’oxigène que l’air, il n’en contient pas plus que le dentoxide d’azote, qui loin de rallumer les bougies ies éteint, il se transforme par l’action d’une haute température en acide nitreux et en azote. L’oxigène et l’air sont sans action sur lui à la température ordi- naire. L’hydrogène le transforme en eau et en azote, soit à l’aide d’une chaleur rouge, soit sous l’influence d’une étincelle électrique. Le chlore, le brome, l’iode sont sans action sur lui. Le soufre bien en- flammé continue à brûler dans ce gaz. et donne de l’acide sulfureux. 11 en est de même du phosphore, qui forme de l’acide phosphorique. L’azote reste libre dans les deux cas. L’eau en dissout à peu près la moitié de son volume. L’alcool en dissout davantage. 506. Composition. 11 est formé de 1 vol. d’azote et 1/2 vol. d’oxi- gène condensés en un seul. Pour le prouver, on chauffe 1 vol. déter- miné de protoxide d’azote dans une cloche courbe avec du sulfure de barium, qui s’empare de tout l’oxigène en passant à l’état de sulfate de barile. 11 reste 1 vol. d’azote pareil à celui du gaz. Or, si l’on re- tranche de 1,5269, densité du protoxide d’azote. 0,9"6 , densité de ! azote, il reste 0,5509, qui diffère bien peu de 0,5513, demi-densité de l’oxigène. DEUT0X1DE D’AZOTE. 271 ïî est donc formé de : 2 al. azote. . . = 177,04 ou bien 62.82 1 at. oxigène. . . = 100,00 57,18 2 at. protoxide. . —277,04 100,00 507. Préparation. Elle est fondée sur une des réactions les plus re- marquables de la chimie. On l’obtient en chauffant le nitrate d’ammoniaque desséché. On met 20 à 25 grammes de ce sel dans une petite cornue de verre munie d’un tube recourbé; on place celte cornue sur un fourneau, et on en élève peu à peu la température , en ayant soin de ne pas la porter au rouge-brun, car à ce degré, ou même un peu plus bas, la décompo- sition serait tellement vive qu’elle aurait lieu avec explosion; bien- tôt le nitrate fond, se décompose et se transforme en eau qui se con- dense. et en protoxide d’azote qu’on recueille dans des flacons pleins d’eau. Il est essentiel de boucher ces flacons à mesure qu'ils se rem- plissent , pour prévenir l'effet de la légère solubilité du gaz dansl eau. l.es produilsde cette opération sont de l’eau eldu proloxided azote. Voici le calcul de la réaction : Atomes employés. 4 at. ammoniaque = j | azoîe° § ' I at. acide nitriq. = j | a °^f e ‘ Le nitrate d’ammoniaque contient toujours de 1 eau de cristallisa- tion, mais elle se dégage à mesure que la décomposition s effectue, sans intervenir dans le phénomène. DEUTOXEDE D’AZOTE. Le deuloxide d’azote est encore désigné par quelques chimistes sons les noms de gaz nitreux , oxide nitreux , oxide nitrique , oxide d’azote. 308. Propriétés. Il est gazeux , incolore, probablement sans odeur. II n’a pas d’action sur la teinture de tournesol ; sa pesanteur spéci- fique est de 1,059. Il éteint le corps en combustion et cause une asphyxie subite aux animaux qu’on y plonge. Ce n’est même pas sans danger que ion res- pire de l’air dans lequel se trouvent mêlées de très-petites quantités de ce gaz. En effet , à peine ce gaz est-il mêlé à l’air ou mieux à l’oxi- gène, qu’il passe tout à coup à l’état d’acide nitreux qui apparaît sous forme de vapeurs rouges très-foncées. Pour s’en assurer, il su Et de mêler ces gaz dans une cloche , sur l’eau. Les vapeurs apparaissent de suite , puis se détruisent peu à peu , à mesure que l’eau réagit elle- même sur l’acide nitreux formé. On peut rendre le produit permanent : il suffit pour cela de mêler les gaz dans un ballon où l’on a fait le vide , et de le garder loin du contact de l’eau. Atomes produits. 6 at. eau = 1 6 hydrog. 5 oxig. 4 azote. „ i 4 azoïe 4 at. prot. d az. — ) c> oxig. CORPS ISON METALLIQUES. 272 Le deutoxide d’azote est décomposé paria chaleur en acide nitreux et en azote , de même que ie protoxide. 509. Préparation. On l’obtient toujours en traitant l’acide nitrique par les métaux. Pour l’avoir parfaitement pur , il faut se servir de mercure. On place ce métal dans un petit ballon, on verse par dessus de l’aride nitrique, on chauffe doucement et on recueille le gaz sur l’eau au moyen d’un tube recourbé. Outre le deutoxide d’azote qui se dégage, il se forme du nitrate de protoxide ou de deutoxide de mer- cure. Ordinairement, au lieu de mercure on préfère le cuivre parce que ce métal est moins cher et que l’action a lieu, sans qu’on ait besoin d’élever la température; mais, dans ce cas , il est assez difficile d’é- viier la production d’un peu de protoxide d’azole. A mesure que la réaction s'effectue , la température du mélange s’élève . et bientôt les gaz changent de nature au point qu’au lieu de recueillir du deutoxide d’azote, on n’obtient que des mélanges de deutoxide el de protoxide dans lesquels ce dernier gaz finit par devenir prédominant. On peut remédier à cet inconvénient au moyen des précautions suivantes. On prend de l’acide nitrique du commerce, on y ajoute une fois et de- mie ou deux fois son volume d’eau, et on laisse refroidir ce mélange. D’un autre côté, on met dans un flacon à deux tubulures 40 ou 50 gr. de tournure de cuivre. A l’une des tubulures on place un tube droit, à l’autre un tube recourbé ( pl . A , fig. 12.) On met ce flacon dans une terrine remplie d’eau froide, et on y verse environ 100 gr. d’acide nilrique affaibli, par le tube droit. La réaction ne tarde pas à se manifester , le deutoxide d’azote se dégage , et l’air contenu dans le flacon devient rutilant. Peu à peu l’acide nitreux formé , l’azote provenant de l’air , sont expulsés par le deutoxide d’azote qui se forme. On reconnaît qu’il est pur, lorsqu’il est complètement absorbé si on l’agite avec une dissolution de sulfate de protoxide de fer. Si on a soin de renouveler l’eau froide que contient la terrine , à me- sure qu’elle s’échauffe, il se formera peu ou point de protoxide d’a- zole. D’ailleurs, on trouvera dans le flacon une dissolution de ni- trate de deutoxide de cuivre. Voici le calcul de la réaction: Atomes employés. Atomes produits. 5 at. cuivre = 1 187.07 2 at. deulox. d’azote = 377.04 4 at, acide nitriq. sec = 2708,16 3at. nitrate de deutox. de cuivre = o5DV>9 5895,23 ' 3895,2-5 510. Composition. Le deutoxide d’azote est formé de volumes égaux d’oxigène et d’azole, sans condensation. On l’analyse par les mêmes procédés que le protoxide ; il est donc formé de : 1 at. azote =- 88,52 ou bien 46.96 1 at. oxigène. = 100,00 55,04 2 at. deulox. = 188,52 100,0 ACiOE HYPONITREUX. 27.3 ACIDE HYPONITREVX- 311. Cet acide n’existe qu’à l'étal de combinaison avec les bases sali- gables. il forme tous les ^ls anciennement désignés sous le nom de nitrites , et il est à regretter que cette dénomination n’ait pas été conservée, car l’acide hvponitreux correspond à l’acide phosphoreux et non pas à l’acide hvpophosphoreux , comme semblerait ! indiquer son nom actuel. Nous n’avons à considérer ici que la composition de cet acide, puis- qu’on ne le connaît pas à l’état de liberté. Elle a été établie très- exactement par M. Gay-Lussae , à qui l’on doit véritablement la dé- couverte de ce corps, sur lequel on n’avait avant lui que des idées confuses. Il se forme toutes les fois qu’on met en contact ie deu- toxide d’azote avec une base saüfîabie très-énergique dissoute dans l’eau. La réaction est lente, mais complète. Le deutoxide se trans- fortne en protoxïde qui reste libre , et en acide hyponitreux qui s’unit à la base. On fait usage de potasse concentrée ; on met une quantité déterminée de gaz en contact avec elle pendant un mois ou deux sur le mercure, et on trouve le protoxide pour résidu , et l’hyponürïte en dissolution avec l’excès de potasse. Voici les détails de l’expérience en volume ou en atomes : Deutox. employé. Protox. restant. Acide hyponitreux. Azote 100 50 50 Oxigène 100 — 23 75 c’est-à-dire qu’en employant 200 vol. de deutoxide, on en trouve 50 de protoxide pour résidu. Cet acide se forme encore toutes les fois que l’oxigène est mis en présence d’un excès de deutoxide d’azote et d’une base salifiable puis- sante en dissolution. On trouve alors pour résidu du deutoxide d’azote pur. ici l’expérience est très-prompte : l’effet s’accomplit en quelques minutes. Voici les résultats en volume ou en atomes : Atomes employés. Atomes produits. 6 at. deutoxide = j § |, 1 ; 2 at. deutox. = \ \ at - azote - t ° J 1 at. oxig. 1 at. oxigène 1 at. acide hy- | 2 at. azote. ponitreux — J 5 at. oxig. c’est-à-dire qu’avec. 6 vol. deutoxide d’azote, 1 vol. oxigène et une dissolution de potasse , on a pour résidu 2 vol. de deutoxide d’azote et de l’hyponitrite de potasse. L’acide hyponitreux est donc formé de : 2 at. azote = 177,04 ou bien 57.12 S at. oxigène = 500.00 62,88 1 at. acide = 477, 04 100,00 274 CORPS NON MÉTALLIQUES. ACIDE NITREUX. 512. C’est sous ce nom que l’on désigne un composé dont nous avons déjà fait mention assez souvent en nous occupant de la prépa- ration de l’acide sulfurique. Peut-être vaudrait-il mieux l’appeler acide byponitrique, par analogie avec l’acide hypophospborique, car nous allons voir que son existence comme acide distinct e-t au moins très douteuse. En effet, de même que l’acide hypophospborique .cet acide ne peut point s’unir aux bases et ne constitue pas des sels par ticuliers; il est même détruit par i’eau , et ne semble susceptible de se combiner sans altération qu’avec les acides puissants. Ses proprié- tés et sa composition ont été l’objet d’une fouie d’équivoques très-bien éclaircies par MM. Gay-Lussac et Dulong. SIS. Propriétés physiques. ît est liquide à la température et à la pression ordinaires. Sa couleur varie suivant la température; ainsi ii est d’un jaune orangé de 15° à 28° c. , d’un jaune fauve à 0», presque incolore à — 10» et tout à fait sans couleur à — 20®. Sa saveur est très-caustique , son odeur très-forte, sa densité de 1,451 ; il rougit ie tournesol , peut-être seulement en raison de sa décomposition par l’eau. Ii tache la peau en jaune , et la désorganise à l'instant même. Il bout à 28° sous la pression ordinaire, et se réduit en un gaz rouge orangé. Sa tension est donc assez forte pour qu’il répande des vapeurs rouges dans l’atmosphère, et qu’il colore de suite en jaune- rougeâtre , même à une température très-basse , tous les gaz avec lesquels on le met en contact. -514. Composition. L’acide nitreux peut s’analyser aisément, ainsi que l’a fait M. Dulong, en le décomposant à une température élevée, au moyen du cuivre. On place l’acide dans une cornue qui se rend dans un tube en porcelaine, où l’on amis le cuivre en filou en tour- nure. On adapte à l’autre extrémité de celui-ci un tube propre à re- cueillir le gaz. On chauffe le cuivre au rouge; on fait bouillir douce- ment l’acide; sa vapeur est décomposée en passant sur le cuivre, qui s’oxide et laisse l’azote à nu ; on mesure le gaz azote , et on pèse ie cuivre après l’expérience, pour déterminer l'augmentation due à l’oxigène qu’il a absorbé. M. Gay-Lussac avait déterminé déjà la composition de l’acide ni- treux par un procédé très-rigoureux, et il avait fixé en même temps la contraction de ses éléments. Prenez un petit ballon, déterminez sa capacité avec soin, et supposons qu’elle soit, par exemple, de 400 centim. cubes; videz-le d’air, et failes-y passer 200 cm. cb. de deu- toxide d’azote . puis mettez-le, au moyen de son robinet, en commu- nication avec une cloche remplie d’oxigène sec. Le deutoxide passera subitement à l’état d’acide nitreux, et vous verrez qu’il est entré 400 cm. cb d’oxigène dans le ballon ; ce qui représente à la fois l’oxigène combiné , et celui qui a remplacé le gaz disparu par la contraction des éléments. Renversez l’expérience en mettant 100 cm. cb. d’oxi- ACIDE NITREUX. gène dans le ballon , puis placez celui-ci en communication avec une cloche contenant du deutoxide d’azote sec. il se formera encore de l’acide nitreux , et ie ballon aura reçu 500 cm. cb. de deutoxide. Or, dans la première expérience l’absorption est égale à 200, et elle est produite par 200 de deutoxide d’azote ; dans la seconde, elle est encore de 200 , et doit être occasionnée par 200 de ce même gaz entrés en combinaison; mais comme on n’a employé que 100 d’oxigène, l’acide formé doit résuiter de 200 deutoxide d’azote et 100 d’oxïgène con- densés en 100 ; ou bien , en partant de la composition du deutoxide , de 100 d’azote et 200 d’oxigène condensés en 100 , c’est-à-dire. 1 at. azote = 88,52 ou bien 50,69 2 at. oxigène = 200,00 69.51 1 at. acide nitreux = 288,52 100,00 composition qui pourrait se représenter aussi par 1 at. acide nitrique = 2 at. azote -}- 5 at. oxigène. 1 at. acide hyponilreux = 2 at azote -f- 5 ai. oxigène. 4 at. azote + 8 at. oxigène. ce qui s’accorde d’aiüeurs avec les traits caractéristiques de son his- toi re. 315. Propriétés chimiques. L’oxigène sec est sans action sur lui ; il en est de même du chlore . du brome et de l’iode. Le phosphore et le soufre le décomposent rapidement à l’aide de la chaleur, et passent à l’état d’acide phosphorique et sulfureux. Quelques hydracides lui enlèvent l’oxigène. Quelques autres sont sans action sur lui. L’acide hvdrochlorique et l’acide hydrobrômique sont dans ce dernier cas. Les acides hydriodique, hydrosuîfurique, hydrosélénique sont au con- traire décomposés et donnent de l’eau , de i’iode, du soufre ou du sé- lénium. Il en est de même des gaz hydrogène proto ou perphosphoré, qui s’enflamment subitement au contact de cet acide en vapeur, et produisent de violentes détonations. Les produits de ces diverses réac- tions sont faciles à prévoir. L'acide sulfurique concentré se combine subitement avec iui, et produit un composé cristallin dont nous avons déjà fait connaître les propriétés. L’action de l’acide sulfureux a déjà été étudiée (167). L’acide nitrique le dissout sans l’altérer, et prend des couleurs variées en raison de sa concentration. M. Gay-Lussac, à qui sont dues ces expériences, a vu que l’acide concentré, pesant 1,510, en absorbe beaucoup et devient brun ; que i’aeide pesant 1,41 en absorbe moins et devient jaune ; celui qui pèse 1,52 en absorbe encore moins et de- vient vertj enfin , celui qui ne pèse que 1.15 , ou moins encore, agit sur lui à peu près comme l’eau. En ajoutant de l’eau aux acides denses déjà saturés d’acide nitreux, iis en perdent une partie et prennent les couleurs correspondantes à leur nouvelle densité. On fait ainsi passer à volonté l’acide brun au jaune et au vert, puis on le rend blanc. De même , en ajoutant de l’acide sulfurique concentré à l’acide 276 CORPS NOS MÊTAUJQÏ’ES. vert on te ramène au jaune , puis au brun , à mesure que ta densité du mélange s’élève. M. Gay-Lussac admet en conséquence que les couleurs observées doivent être attribuées à la densité du liquide où elles prennent naissance. Lorsqu’on fait passer l’acide nitreux en vapeur sur de la baryte sèche à la température ordinaire , l’acide est lentement absorbé ; mais à 0(30° c. , l’absorption est très-vive , une incandescence subite se ma- nifeste, el il se produit du nitrate et de Vhyponitrite de baryte-, phénomène doublement remarquable en ce que l’acide agit bien ici comme une combinaison d’acide nitrique et hvponilreux , et en ce eue les deux sels se produisent à une température très-supérieure à celle qui les décomposerait, une fois formés. Pour comprendre l'effet ries bases hydratées, il faut d’abord étudier l’action de l’eau. 510 L’aclion de l’eau sur ce corps e.-t très- remarquable. Avec peu d’acide et beaucoup d’eau , et en mêlant rapidement les deux li- quides , la décomposition est complète, il se dégage du deutoxide d’azote ', el il reste de l’acide nitrique en dissolution ; ce qui doit être (ians tous les cas , puisque l’acide hyponitreux est décomposé iui- mème par l’eau en deuloxide d’azote et acide nitrique. Mais comme ce dernier peut dissoudre l’acide nilreux, on conçoit que si on for- mait le mélange avec beaucoup d’acide et peu d’eau, il ne se dégage- rait nas de gaz, et qu’on obtiendrait à volonté l’acide nitrique brun, jaune ou vert , l’eau ajoutée ayant produit une décomposition propor- tionnelle à sa quantité. Avec la polasse en dissolution concentrée, il se passe des phéno- mènes compliqués. L’action primitive consiste sans doute dans la for- mation de quantités correspondantes de nitrate et d’byponitnte de potasse, mais l’excès d’eau de la dissolution de potasse agissant sur l’acide nitreux, la fait passer en partie à l’état d’acide nitrique et de deutoxide d’azote; d’où résulte une nouvelle dose de nitrate et un dégagement de deutoxide d’azote , toujours moindre , à la vente , que celui qui proviendrait de l’action de i’eau. 317. On ne connaît pas l’actionde l’ammoniaque sèche. Liquide, ce corps agit avec énergie, produit du nitrate d’ammoniaque , du deuloxide d’azote et de l’azote ; effet compliqué facile à comprendre , quand on sait que l’hyponitrite d’ammoniaque ne peut exister que pendant quelques instants , et qu’il se transforme en eau el en azote. L’eau qui tenait l’ammoniaque en dissolution , transforme de son eot une partie de l’acide nitreux en acide nitrique et deutoxide d’azote. Tous ces effets doivent être simultanés, et la décomposition de i iy- ponitrile . qui est subite , provient peut-être de la température élevee que la réaction détermine. La facilité avec laquelle on explique les principales reaetioi i’acide nitreux , en le considérant comme un acide composé, oi montrer combien il serait utile d’examiner avec soin ce compose a a eide sulfurique et nitreux qui joue un si grand rôle dans la prépara 277 ÀCiDE IViTRiQUE. lion de l’acide sulfurique. 11 y a certainement quelque chose de pro- blématique dans sa constitution et dans ses propriétés , à la vérité peu connues, mais qui mériteraient bien un examen attentif. 318. Préparation. Rien de plus facile que la préparation de l’acide nitreux, il suffît, pour le former, comme l’ont indiqué MJ1. Gav- Lussac ei Dulong , de décomposer par le feu un nitrate sec, pourvu qu’ii n’appartienne pas à un mêlai alcalin. Le nitrate de plomb est généralement préféré, à cause de la facilité avec laquelle on peut l'ob- tenir sec. On prend donc ce nitrate, on le pulvérise, on l’expose pendant quelque temps dans une capsule à une chaleur de 12 U ou 150° c., puis on l’introduit dans une petite cornue lutée à l’argile. Le bec de cette cornue s’engage dans un tube recourbé en ü, dont la courbure est entourée d’un mélange île glace el de sel marin qui maintient sa température à 20» au dessous de 0°, ou à peu près. Le tube courbe se termine en pointe, afin d’offrir un peu de résistance au passage de la vapeur ou du gaz. On chauffe la cornue ; bientôt ie nitrate se décompose ; son acide ne trourant pas d’eau , se détruit et se transforme en acide nitreux et oxigène; ce dernier se dégage, et le premier se condense tout entier dans ia courbure. L’oxide de plomb reste dans ia cornue. ACIDE NITRIQUE. 319. L’acide nitrique est le plus riche en oxigène de tous les com- posés oxidés que puisse produire l’azote. Son nom, qui a influé sur ceux de tous les composés que nous venons d’étudier, s’écarte des rè- gles ordinaires de la nomenclature , el reste dans la science en témoi- gnage des obstacles qu’eut à vaincre Lavoisier, lorsqu’il voulut ren- verser l’ancien édifice de la chimie. Par une concession malheureuse et qu’il crut nécessaire, ie nom de l’acide azotique, au lieu d’êLre formé de son radical réel , fut tiré du vieux nom du nilrale de potasse qu’on appelait alors nitre ou sel de nitre. De là sont venus tous ces noms d’acide nitreux , nitrique , nitrate , etc., qui forment une tache d’autant plus saillante dans la nomenclature actuelle, qu’ils sont à peu près les seuls dans ce cas , et que d’ailleurs leur création anomale n’est plus moüvée par aucune circonstance apparente. Il serait temps que les chimistes, d’un commun accord, fissent rentrer ces dénomi- nations dans la règle accoutumée . en rejetant des termes désavoués à la fois par le bon goût el la logique. L acide nitrique était connu depuis longlemps , sans qu’on fût par- venu à reconnaître sa composition, lorsque Cavendish, au moven d’une expérience très-remarquable , en découvrit la véritable nature, et détermina même assez exaclement les proportions de ses éléments. Il fit sur le mercure un mélange d’air et d’oxigène, auquel il ajouta un peu d’eau tenant de la potasse en dissolution. 11 soumit ce mélange gazeux à 1 action d une série d’étincelles électriques longtemps pro-, TOUTE I. JJÎOIÏ. Av 278 CORPS NON MÉTALLIQUES. longée , el il trouva qu’une partie de l’oxigène et de l’azote avait dis- paru, que l’eau s’était chargée de nitrate dépotasse, et que par con- séquent l’acide nitrique était formé d’azote et d’oxigène. Dans une expérience faite en grand et prolongée pendant un mois, en tenant compte de toutes les circonstances autant qu’on le pouvait, à une époque où les corrections à faire au volume des gaz, en raison de la température et de la tension de la vapeur d’eau, n’étaient pas bien connues , on trouva que les gaz avaient disparu dans le rapport de 1 vol. d’azote et 2,5 d'oxigène. On sait aujourd’hui que chaque volume d’azote en prend 2,5 d’oxigène pour constituer l’acide nitri- que , et la différence , qui n’est que de sur l’oxigène , tient sans doute bien plus à l’impureté de ce gaz ou aux erreurs de calcul, qu’à une faute réelle dans la marche de l’expérience , qui fut conduite avec- !e plus grand soin. Cette composition étant connue, une foule de phénomènes déjà étudiés devinrent susceptibles d’une explication précise; et comme à la même époque Berthollet reconnut la vraie composition de l’ammoniaque, l’histoire de l’azote et de ses diverses combinaisons prit tout à coup un degré remarquable de précision et de clarté. 520. Propriétés. Nous ne connaissons pas i’acide nitrique sec. Le plus pur que nous puissions nous procurer renferme toujours 14 ou 15 p. 100 d’eau ; c’est une véritable combinaison d’eau et d’acide ni- trique , à proportions fixes. Dans cet état, l’acide nitrique est liquide, blanc, odorant, très- fumant à l’air, frès-sapide et très-corrosif; il désorganise presque subitement la peau , sur laquelle i! laisse une tache jaune. Ii produit le même effet sur tous les tissus animaux; c’est donc un poison des plus violents lorsqu’il est concentré , quoiqu’on puisse sans danger le prendre à l’intérieur, quand il est étendu de beaucoup d’eau. Il rou- git vivement la teinture de tournesol ; sa pesanteur spécifique serait, d’après M. Kirwan, de î ,554 ; mais M. Gay-Lussac l’a trouvée de 1,510 à 18° e., et M. Thénard de 1,513 seulement. 11 bout vers 86° sous la pression de 0“, 76; i! se fige à 50’ au dessous de 0°, en une masse jaunâtre d’une consistance butyreuse. Quand on le soumet à l’action d’une température rouge , il est dé- composé presque entièrement en acide nitreux et oxigène. La lumière produit le même effet sur lui. En effet, l’acide pur est incolore , mais à peine a-t-ii été exposé pendant quelques minutes à l’action directe des rayons solaires que déjà il est coloré en jaune, comme l’est tou- jours l’acide chargé d’acide nitreux , quand d’ailleurs il est concentre. Par une exposition plus prolongée on peut obtenir de roxigène.mais Tacide nitreux reste toujours en dissolution ; il arrive une époque ou la réaction s’arrête, i’acide restant, se trouvant affaibli par l’eau qui provient de celui qui a été décomposé. M. Gay-Lussac a constaté en effet que l’acide affaibli au point de n’avoir qu’une densité égale à M- n’était plus altéré par la lumière. ACIDE NITRIQUE. 285 récipient lorsque la liqueur que contient la cornue , de jaune qu’elle était, est devenue blanche; il ne passe alors que de l’acide nitrique pur. On continue ainsi la distillation jusqu’à cequ’il ne reste plus qu’un ré- sidu solide dans la cornue; il consiste en sulfate et chlorure de plomb. On emploie aussi un mélange de nitrate de baryte et de nitrate d’argent de !a même manière; il se forme alors du sulfate de baryte et du chlorure d’argent. 330. En grand, cet acide se fibriquait autrefois en décomposant le nitre par l’argile dans des cornues de grès nommées cuines ; on les rangeait dans des fourneaux de galère, sur deux rangs de 8 à 10 cornues chacun; le bec de la cornue s’engageait dans un récipient aussi en grès. Les résidus de celte opération, connus sous le nom de ciment d'eau- forte , étaient utilisés dans la fabrication de l’alun; ils contenaient en effet deux des principes constituants de ce sel , la po- tasse et l’alumine. La décomposition avait lieu dans cette opération par la tendance de l’alumine à jouer le rôle d’acide avec les bases sa- lifiables puissantes. Il se produisait un aluminate de potasse; mais comme l’argile et le nitre ne contiennent ni l’un ni l’autre d’eau com- binée , l’acide nitrique ne pouvait en recevoir qu’accidentellement et la majeure partie de ce corps était détruite. Lorsque le prix de l’acide sulfurique le permit, on opéra cette décomposition par son intermède dans ces mêmes cornues d’abord , mais plus tard ces vases furent remplacés avec avantage par des chaudières en fonte , qui à leur tour l’ont été par des cylindres de même matière. L’appareil employé aujourd’hui est exactement semblable à celui que nous avons décrit pour la fabrication de i’acide hydroehiorîque. ii se compose ordinairement de qtialre cylindres en fonte placés dans un même fourneau ; ils communiquent par des tubes avec trois ou quatre ran- gées de bonbonnes dont les deux premières sont plongées dans l’eau (voyez pi. 7, fig. 1 et 2.) Les tubes immédiatement adaptés aux cy- lindres doivent être de verre , afin que l’ouvrier puisse voir la cou- leur des gaz qui y passent et suivre aisément la marche de L’opéra- tion. Les autres tubes peuvent être en grès. 551. Les cylindres étant chargés des proportions convenables de nitrate de potasse et d’acide sulfurique, on lute les jointures avec de la glaise qu’on recouvre de terre franche mêlée decrottin de cheval; la première couche formée d’une terre alumineuse est peu attaquable par les acides, tandis que la deuxième enveloppe, d’une terre plus liante, soutient la première et l’empêche de se fendre. La chaleur doit èlre bien égale , et le feu conduit lentement . Aussi comme combus- tible convient-il de préférer la tourbe quand on peut s’en procurer facilement. On s’aperçoit que l’opération s’avance lorsqu’on voit les vapeurs devenir plus rouges; elle est terminée quand ces vapeurs ne sont plus du tout visibles. Il faut un dernier coup de feu pour dé- gager tout l’aeide ; on riélute alors et on enlève sans peine le sulfate de potasse à l’aide de pinces en fer. L'acide condensé dans les pre- CORPS NON METALLIQUES. 2S6 raiëres bouteilles est le moins pur ; il peut s’employer sans rcctifica- lion à fabriquer l’acide sulfurique; celui qui est contenu dans la deuxième rangée et une partie de la troisième ne contient pour ainsi dire que de l’acide nitreux et du chlore; on l’en débarrasseenleportant à l’ébullition dans des cornues de verre; on arrête celte ébullition dès que l’acide est sans couleur. On le livre au commerce en cet état • il doit marquer. "6° de l’aréomètre de Beaumé. Tout l'acide faible con- densé dans les dernières bouteilles est remis dans la première rangée ou la deuxième , à l’opération suivante , en place d’eau pure. C’est toujours au contraire de l’eau pure qu’on doit mettre dans la der- nière rangée de bouteilles, afin que la condensation des vapeurs s’v termine complètement. 332. L’acide ainsi obtenu et livré au commerce n’est pourtant pas assez pur pour tous les usages auxquels il est destiné ; il contient tou- jours un peu d’acide nitreux et de chlore qu’on n'a pas cherché même à lui enlever complètement. 11 contient aussi toujours de l’acide sul- furique. Pour le purifier on est dans l’usage de le. distiller dans des cornues de verre, en ayant soin de fractionner les produits. Les pre- mières portions volatilisées renferment le chlore et l’acide nitreux; on change le récipient lorsque le liquide contenu dans la cornue est devenu blanc , de légèrement ambré qu’il était ; on recueille alors l'a- cide nitrique pur. La distillation conduite avec soin peut être poussée jusqu’à ce que les neuf dixièmes de l’acide mis dans la cornue soient volatilisés ; mais il faut s’arrêter là , car, passé ce temps, il pourrait se distiller de l’acide sulfurique. Celui-ci reste presque entièrement dans le résidu. L’acide nitrique ainsi rectifié n’est pas encore pur, et pourtant comme c’est le but de la distillation qu’on lui fait éprouver, il est clair qu’on aurait plus de profit à suivre le procédé indiqué plus haut (529). 555. D’après M. Thénard, de 1250 grammes de nitre fondu, traités par les deux tiers de leur poids d’acide sulfurique privé d’eau le plus possible , on relireSlO grammes d’acide nitrique très-concentré; avec 1800 grammes de nitre également fondu, et 1800 d’aride sulfurique du commerce, on obtient 1020 grammes d’acide nitrique presque aussi concentré que le précédent ; par conséquent , ce sont les der- nières proportions qu’on doit préférer en petit. Néanmoins les fabricants préfèrent les proportions suivantes : 30u de nitrate de potasse et G0 d’acide sulfurique à G0°. Si l’on employait de l'acide sulfurique à 55°, il en faudrait 80 p. au lieu de 00. L’acide sulfurique à ce degré coûte moins cher ; mais l’acide nitrique que l’on obtient ainsi est moins pur, il contient plus d’eau , et par suite l’altération des cylindres est beaucoup plus considérable ; enfin > faut plus de combustible pour exécuter l’opération , cl ces inconte nienls compensent bien l’économie faite sur l’aride sulfurique. C’esl un fait de pratique bien constaté, que l’acide nitrique cor., e*- tré attaque et ronge beaucoup moins les cylindres de fonte que ACIDE NITRIQUE. 287 même acide affaibli. On assure même que l’usure est moindre quand la température des cylindres est élevée au rouge , que lorsqu’ils sont moins chauds. Le premier de ces faits s’explique aisément par les ob- servations rapportées plus haut (525) , desquelles il résulte qu’à un certain degré de densité l’acide nitrique n’agit qu’avec lenteur sur les métaux. Le second fait trouverait son explication , peut-être, dans les belles expériences de M. Becquerel sur les modifications que le fer éprouve parla chaleur, relativement à ses effets électriques. Tel corps qui est négatif à l’égard du fer froid, devient positif par le contact du fer rouge. Avant d’employer le nitrate de potasse, il est utile de le purger des sels étrangers qu’il contient et qui sont des chlorures de potas- sium, de calcium et de magnésium. Ces sels, décomposés par l’acide sulfurique , donneraient lieu à du chlore et de l’acide nitreux. On débarrasse assez bien ie salpêtre de ces chlorures, en ie traitant par trois lavages successifs , à courte eau. L’eau employée ne doit former en totalité que les quatre centièmes de son poids; on la verse par fai- bles portions sur ce sel placé dans des trémies ; quand il est bien égoutté, on en prend la partie supérieure jusqu’aux deux tiers ; le fond est remis à égoutter de nouveau , pour les opérations suivantes. o54. Usages, L'acide nitrique s'emploie à la fabrication des acides sulfurique, oxalique , etc. ; il sert à dissoudre le mercure pour le secrétage des poils dans l’art de la chapellerie et pour l’application de l’amalgame dans l’art du doreur sur laiton. On l’emploie aussi pour dissoudre les métaux, graver sur le cuivre, former l’acide hydro- ehloronilrique ou eau régale, et faire ie précipité rouge ou deutoxide de mercure; cet acide est encore en usage dans la teinture , l’essai des monnaies, le départ de l’or, etc. ACIDE X-ITS.O-HVDEOCHLOE.IQUE OU EAU RÉGALE. S55. On désigne sous ce nom un mélange d’acide nitrique et hv- droehlorique employé depuis longtemps pour dissoudre ï’or et atta- quer divers minerais métalliques. Les alchimistes, qui considéraient l’or comme le roi des métaux, avaient donné ie nom d'eau régale à ce mélange qui présentait alors le seul dissolvant capable d’agir sur lui. L’emploi de l’eau régale est très- fréquent dans les arts ; ses pro- portions reposent sur une théorie délicate qu’il est nécessaire d’étu- dier avec soin pour régler l’emploi de cet agent suivant les circons- tances. La plupart des faits qui établissent cette théorie étaient connus des anciens chimistes ; mais ils n’ont été classés et discutés convena- blement qu’en 1816 , par M. Bavy. Voici les faits : I» Le chlore , sous l’inSuence de l’eau, transforme le deutoxide d'azote en acide nitreux, en passant lui-même ù l’état d'acide hydrochlorique ; 2» le chlore est sans action sur l’acide nitreux sec ou humide ; 5" l’acide hydrochio- 2 SS CORPS NON MÉTALLIQUES. rique n’agit pas non plus sur l’acide nitreux sec ; 4o l’acide hydro- chlorique et l’acide nitrique se transforment en chlore, acide nitreux et eau. A froid , l’effet n’est que partiel ; à chaud , la réaction est com- plète. De tous ces faits il résulte évidemment que l’eau régale doit êlre formée des éléments suivants , pour que la transformation soit totale. Atomes employés. Atomes produits. 1 at. acide ) 2 azote = 177,02 2 at. acide ni- 1 2 azot. == 177,02 nitriq.= ) 5 oxig. = 500,00 treux , = ) 4 oxig. = 400,00 4 at. acide \ 2 chlo. = 442,64 2 at. chlore — 442,64 hydro.= ( 2hyd. = 12,48 2 at. eau =112,4H ï 152, 14 1152,14 Or, comme 1 at. d’acide nitrique sec devient égai à 789,5 lorsqu’il est hydraté, et que les 4 at. d’acide hydroehlorique représentent 1124 parties d’acide hydroehlorique concenlrédu commerce, il semble que le rapport le plus convenable devrait êlre de 8 parties d’acide nitrique pour 1 1 d’acide hydroehlorique environ ; mais il n’en esl pas ainsi dans le plus grand nombre des cas. En effet , nous venons de supposer qu’il se dégageait de l’acide ni- treux ; mais presque toujours la substance que l’on soumet à l’action de l’eau régale peut s’oxider en agissant sur l’acide nitreux et le ra- mener à l’état de deutoxide d’azote. L’oxide ainsi produit réagit à son tour sur l’acide hydroehlorique , et donne naissance à de l’eau et à un chlorure. Il est facile de voir qu’en passant à l’état d’acide ni- treux l’acide nitrique ne perd qu’un atome d’oxigène , tandis qu’il en perd trois pour arriver à l’état de deutoxide d'azote. Il faut donc tri- pler la quantité d’acide hydroehlorique , ce qui donne le rapport de 8 p. d’acide nitrique à 55 d’acide hydroehlorique. ou plus simplement 1 p.et4cn poids. Enfin, si la substance traitée ramenait l’acide nitreux à l’état d’azote , on voit qu’il faudrait employer encore d’autres pro- portions. Ce serait alors 8 p. d’acide nitrique pour 55 d’acide hydro- chlorique , ou plus simplement 1 p. pour 7. On voit que l’eau régale doit varier dans ses proportions suivant les ras; mais comme l’acide hydroehlorique est bien moins cher que l’a- cide nitrique, il ne faut pas craindre d’en mettre un excès. 11 est gé- néralement admis maintenant que les proportions les meilleures sont I p. d’acide nitrique et 4 p. d’acide hydroehlorique. Jp crois néan- moins qu’on pourrait mettre 6 p. de ce dernier sans inconvénient, lorsqu’il s’agit de traiter l'étain ou les métaux qui peuvent décom- poser l’eau , par eux-mêmes. La nature du produit qu’on cherche à former doit introduire en- core des modifications dans le dosage. Si c’est un chlorure ou une combinaison correspondante, les calculs ci-dessus restent vrais; mais quand il se produit un hydrochlorate de chlorure, on doit aug- menter proportionnellement la quantité d’acide hydroehlorique. CHLORURE D’AZOTE. 289 On fait souvent une espèce d’eau régale en mêlant de l’acide nitrique avec de l’hydrochlorate d’ammoniaque ou du chlorure de sodium. Cette composition est surtout en usage pour former les dissolulions d’étain. Nous y reviendrons ailleurs {Voyez Peinture sur porce- laine, Teinture) , et nous ferons seulement observer ici qu’il se pro- duit dans ce cas des combinaisons compliquées qui rendent la théo- rie difficile , quoique l’on puisse indiquer la cause des bons effets ue de ce mélange, il se forme des combinaisons entre le chlorure d’é- lain et i’hydrochlorale d’ammoniaque ou le sel marin. Ces combi- naisons sont moins altérables par l’eau ou par i’air que le chlorure d’étain pur, ce qui en rend les effets plus sûrs. M. Haussman est, je crois , le premier chimiste qui ait bien analysé ces phénomènes que nous étudierons plus lard avec soin. ACIDE NITROHYDROFLUORIQUE. 336. On peut désigner sous ce nom le mélange d’acide nitrique et hydrofluorique dont M. Berzélius a proposé i’emploi dans beaucoup de circonstances, il est certain que presque tous les métaux qui ré- sistent à l’action de l’eau régale sont dissous par ce mélange, qui de- vient ainsi un réactif très-précieux; d’ailleurs, les mêmes principes dirigeraient dans le dosage. CHLORURE D’AZOTE. 537. En décrivant les effets que produit le contact du chlore et de l’ammoniaque , nous avons renvoyé à cet article l’examen de la réac- tion qui donne uaissanee au chlorure d’azote. Ce composé si déton- nant, découvert en 1812 par M. Dulong, se forme probablement toutes les fois que le chlore rencontre le gaz azote naissant; mais le composé se détruit à mesure qu’il se forme , si i’on ne fait usage de quelques précautions. Avant de continuer cet article, nous devons peut-être ajouter que celte substance a été la cause de graves acci- dents, et qu’elle pourrait en occasionner d’autres , si on n’était pré- venu de son existence et des conditions dans lesquelles sa production a lieu. 358. Préparation. On prend un entonnoir de verre très-mince, on effile son bec à la lampe, et on le plonge dans une petite capsule remplie de mercure ; on verse dans l’enionnoir unedissoîution aqueuse d’hydrochiorate d’ammoniaque, contenant un vingtième de ce sel ; enfin, au moyen d’un petit tube qu’on enfonce dans la liqueur jus- qu’à ce qu’il arrive très-près du mercure , on verse doucement une dissolution concentrée de sel mai in. Celle-ci étant plus pesante que la dissolution ammoniacale, la soulève, prend sa place dans le bec de l’entonnoir , et l’on cesse d’en verser lorsqu’elle forme une couche de deux ou (rois pouces de hauteur. Ces dispositions faites., on dirige un courant de chlore dans la solution ammoniacale, en ayant soin 293 CORPS NON MÉTALLIQUES. que ie tube qui l’amène n’arrive qu’à quelque distance delà solution de sel marin , afin que le mouvement des bulles ne détermine pas le mélange des deux couches. Le chlore est d’abord absorbé, puis l’on voit apparaître une infinité de petites bulles d’azote qui se dégagent, et bientôt il se produit des petites gouttelettes d’apparence huileuse qui traversent les deux liquides et viennent se réunir sur le mercure : c’est ie chlorure d’azote. Quand on veut mettre fin à l’expérience, on enlève ia capsule qui renferme le mercure, et on la remplace par une autre qui contient de l’eau distillée, ou qui est vide , suivant l’usage auquel le chlorure est destiné. Dans cette expérience , le chlore s’empare de l'hydrogène de i’am- moniaque , pour former de l'acide hydrochlorique ; l’azote est mis à nu , et une partie de celui-ci se combinant avec le chlore en excès, donne naissance au chlorure d’azote. 333. Composition. Le chlorure d'azote est probablement formé de 3 vol. de chlore et de 1 vol. d’azole. 340. Propriétés. Le chlorure d’azote est liquide, oléagineux, de couleur jaunâtre , d’une odeur piquante , plus pesant que l’eau, très- volatil. A 30", il détone avec une violence inconcevable, en produi- sant de la lumière et se transformant en azote et en colore qui re- prennent leur état gazeux. A la température ordinaire, ie pius léger mouvement produit souvent le même effet. Beaucoup de corps font détoner subitement le chlorure d «zote parleur contact. Le phosphore en particulier jouit à un très-haut degré de cette propriété ; elle doit , en général, se rencontrer dans les substances qui peuvent se combiner avec le chlore à la température ordinaire . avec dégagement de chaleur et de lumière. Le somre se dissout d'abord dans le chlorure d’azote, il le décompose ensuite en donnant lieu à de l’azote et à du chlorure de soufre ; mais l’action a lieu sans détonation. L’ammoniaque et les s ds ammoniacaux détruisent le chlorure a a- zote : il se forme de l’acide hydrochlorique et du gaz azote qui , en se dégageant, emporte un peu de chlorure d’azote en vapeur; aussi ce gaz détone-t-il souvent spontanément. Par l’approche d’un corps en combustion, il détone toujours. C’est pour prévenir cette altération de la part de l’hydrochlorate d’ammoniaque en excès qu’on emploie la dissolution de sel marin dans ia préparation du chlorure d azote. Lorsqu’on fait passer du chlore en excès dans une dissolution d un sel ammoniacal quelconque , il se produit toujours de l’azote qui se dégage plus ou moins chargé de chlorure d’azote. On le reconnaît a l’odeur piquante du gaz et à la détonation plus ou moins forte qu i occasionne la bougie allumée. iodtoe d'azote. 341. Préparation. L’iode se combine plus facilement avec laza.c que le chlore , bien que le composé connu sous ie nom d’iodure « a [Document text truncated for crawler view.]