ABRÉGÉ É1ÉM EST JURE

de Wpidité et d'éclat , que Fœil peut à peine supporter *a> lumière qui se dégage. La propriété comburante du gaa oxigène est1 si grande , que si l'on plonge une bougie qui a été allumée et soufflée , mais, présentant encore un peint en igoition dans la mèche, elle se rallume à Finsjant et brûle très-rapidement avec une flamme éclatante. •• •

Plusieurs métaux très-avides d'oxigène mis en contact, k une chaleu* i*«ge; avec ee gaz , s'y combinent tort & coup avec un dégagement considérable de calorique et de4 lumière et se convertissent en oxides. Cést ce qu'on peut vétifier sur le fer. Si Fon introduit dans un flacon rempli de gaz oxigène un petit faisceau de fils dé fer très-fin» ou un ressort d'acier détrempé, contourné en forme de* spirale, fixé par l'un de ses bouts à un bouchon de Kégq, et portant, à l'autre qui est libre , un petit morceau d'amadou allumé, au même instant le fer'échauffé parla combustion de l'amadou s'oxide, s'enffomme^ fond et brûle avec une scintillation des plus vives; te* globules de fer oxi dé qui en résultent tombent sous lai forme de gouttes qui sont si rouges de feu , qu'elles fa- BHoUissent Us patois du verre qu'elles touchent et *y incrustent. Le contact de ces globules opère souveatt & fracture du Maçon \ mais on s'y oppose en mettant tint peu d'eau au fond. * ■

foutes ces propriétés qui caractérisent Foxigène ne se retrouvent pas dans les autres gaz , à l'exception cependant du protoxide d^feote , qui entretient et active plûsV ic'apidement que lair la combustion des matières combû&i&îfcles. Si par ce point ce gaz composé a quelque rès1-stïmblance avec Foxigène, il en difïere^trop par d'autres cau»aotères pour qu'il ^étt permis de le confondre avè& ce lui-ci , comme nous le verrons par la suStë. ' n

D'âpres ce que nous avons dit précédemment , îfon Vo *t qu ;e toutes les propriétés de l'air atmosphérique , les ph rifc ïnènes qu'il noui offre en présence de la plupart d .és

corps, les résultats qui en provienne, dépendent presque tous d> l'oxigène qu'il contient. I^.^eJ^ç'esAà, la présence de ce dernier que ce fluide doit la propriété d'être respirabje et de favoriser la combustion. Sans lui U respira^pn , cette fonction si intimement liée à la; vie „ ne pourraitvavoir ljeu, ainsi que la combustion on. pfcn serve, m£me que ces deux grands phénomènes cessent pejii à peu à mesure que la proportion dy oxygène duninije.

Tou^escesconsidérations nous ont naturellement porté à faire yprécé4er l'histoire des autres corps simples par, çe\le de l'oxigène , qui, étant un des éléniejîsde lair, et &>m\ m *,$£ important dans la plupart des r&çuona, cWm^ques., npus permettra de mieux apprécie* les usa-, ges ,de ce dernier , et d'expliquer le* changement qui surv/emient dan^j les qwps Amples, ou opmnows* Vhï*qu'on les met en contact avec l'air atmosphérique*

Eau.

L'eau-» ce fluide si universellement répandu dans la naturc., a «té; regardée et placée par les anciens au nombrâ des quatre démens , avec l'air , le feu et la terre. ... . i

rSa. composition., Iphg-temps ignorée, fu^s<uipçonnéa en, 1781, par Cavendjsch, qui, après avoip fait brûler dans* des ase s un mélange de ga& oxigène et de gaz hydrogène î , et avoir observé - qu'il s'était déposé de l'eau, à» la auiteid«fla comlHistion, osa regarder ce Hquide comme produire la combinaison: des deux gap. La même observation ayait* été faite eu 1776 par Macquer et SigaudrLa* fo*4> et.quatre années après par Priestley \ mais, aucun; del ces chimistes n'en avait tiré la conclusion précédentes

Bien que .^'expérience de G aven disk fût 'concluante, il restai* encore beaucoup à faire pour, convaincre les «s-' prits les plus incrédules, c'est ce que tenta Lavoisier eu 1783* et qu'il entreprit en commun avec Meuenier en 1 78^ en brùlajQt, dans un appareil de son invention, do

grandes quantités de gaz hydrogène et oxigène , déterminant dans quel rapport en volume ils se combinaient, et Comparant le 'poids de l'eau formée à celui des gaz qui s'étaient unis. Son génie le dirigea plus loin , car, quelque temps après, il parvint à décomposer l'eau et à confirmer les résultats de sa première expérience. Dès lors la compositibn de l'eau fut véritablement démontrée et par l'analyse ét par la synthèse.

L'eau existe dans la nature sous trois états différens: i* à l'état solide ; 2° à l'état liquide ; 3° à l'état de vapeur.

i* Sous le premier état, elle constitue les glaces elles neiges qui existent sur les haute» montagues et aux pôles , et qui , dans certains ^pays , forment ces masses dé glace» dont la fusion partielle dansla saison la plus chaudè, occasione ces rivières dont les eaux ont constamment une température, tressasse.

a0 À l'état liquide, elle se rencontre abondamment dans les régions tempérées, soit à la surface de la terre, soit à une certairie profondeur. Elle forme alors les fleuves, les rivières , les lacs ou les eaux souterraines , mais elle se trouve rarement, si ce n'est jamais , parfaitement pure. tt n'y a que l'eau de pluie, et celle qui provient de la fusion delà neige, qui soient pures, puisque ces météores résultent de la condensation de la vapeur d'eau contenue dans l'air v encore ces eaux-là contiennent-elles souvent des parties étrangères^ qui étaient en suspension dans l'air.

Les substances qu'on trouve le plus souvent dans les eaux ordinaires sont de l'air , <Je l'acide carbonique, ùner plus ou moins grande quantité de sels calcaires et magnésiens , et quelques-uns à base de soude ou de potasse. -Là» proportion de ces sels est quelquefois si petite qu'elle n'influe en rien sur les principales propriétés de l'eauv D'autres fbis^ elle est si considérable qu'elle ne petit sér* vir à tous les usages ordinaires , et qu'elle agit; même sur F économie animale ; telles sont les eaux de la mer et ecl-

DE CHIMIE. 8l

les qu'on désigne sous le nom d'eaux minérales. Ces dernières, spécialement usitées en médecine, ne doivent leurs propriétés qu'à la présence dés différons sels qu elles contiennent.

3o Sous forme de vapeur, l'eau se trouve toujours dans l'air à toutes les températures , seulement sa proportion augmente à mesure que celles-ci s'élèvent. Son existence peut être démontrée par plusieurs procédés, soit en refroidissant l'air , soit en le mettant en contact avec des corps qui sont très-avides d'eau. C'est aux différens changemens d'état , que cette vapeur éprouve en se condensant dans l'air , qu'est due la formation des brouillards , des nuages , de la pluie , de la rosée , de la grêle et de la neige.

L'eau liquide , telle qu'elle coule à la surface de la terre, contient, comme nous l'avons dit , des substances salines dont il est nécessaire de la purifier pour un grand nombre d'opérations chimiques et pharmaceutiques. Cette purification, qui est très-simple, est fondée sur la volatilité de l'eau pure, et sur la fixité des substances qu'elle tient ordinairement en solution *, elle se pratique en distillant dans un alambic en cuivre l'eau de rivière ou de puits , et en se conformant à ce que nous avons dit sur les précautions à employer dans cette opération. ( Koy. Description de l'alambic ). Toutefois il est bon de rejeter les pre inières portions d'eau qui distillent et qui contiennent les matières volatiles qui pouvaient exister dans l'eau, surtout si l'on a fait usage d'eau de puits , où des matières organiques ont pu se décomposer. » ,

X'eau ainsi purifiée par la distillation est connue sous le nom d'eau distillée. On la conserve dans des vases de verre ou de grès, qu'on tient bouchés soigneusement pour éviter l'introduction des corpuscules qui sont en suspension dans l'air. Son usage est très-étendu dans les laboratoires comme dissolvant de la plupart des corps.

Propriétés. L'eau pure est un liquide transparent, incolore , sans 6avcur, sans odeur. Sa compressibilité, long-temps révoquée en doute, a été démontrée d'une manière évidente par les expériences de plusieurs physi-* cîens , et surtout de celles de Canton , M. Perkins et M. OErstedt. Elle est faible, car pour une pression égale a celle de l'atmosphère son volume se réduit de o,oooo45 à o,oooo46.

Sa densité est variable suivant la température à laquelle elle est exposée ; c'est toujours à elle qu'on rapporte la densité des autres corps solides ou liquides, par la raison qu'elle se rencontre partout et qu on peut l'obtenir pure avec facilité.

Comme tous les autres corps liquides , l'eau se dilate par le calorique ; mais elle présente une exception remarquable. A partir de o jusqu'à + 4 > 1 > ellese contracte jusqu'à ce qu'elle soit parvenue à cette température ou. sa deusité est à son maximum. Si alors on la chauffe, son volume s'accroît jusqu'au terme de son ébullition, et sa va en diminuant.

Chauffée jusqu'à -f* ioo° du ■thermomètre centigrade 9 l'eau pure entre en ébullition , sous la . pression de o».,76$'et se réduit entièrement en vapeur, en produi-» saut un bouillonnement particulier dû aux portions d'eau vaporisée qui soulèvent la masse liquide. A l'état de vapeur , l'eau occupe un volume 1700 fois plus grand que celui qu'elle a à l'état liquide. C'est sur cette expansibilité de l'eau réduite en vapeur , et sur la force élastique qu'elle peut acquérir^ certaine pression, qu'on a établi l'usage qu'on en fait comme force motrice dans les machines et Rompes à feu. i

La densité de la vapeur d'eau est moins grande crue celle dcPair ; elle est, d'après l'expérience qui a été faite par M* Gay-tussac , de 0,626. D7après des consfid^éra-*-

bë Chimie. 83

tions tirée* de la composition de l'eau , elle ë*t de o , &>o , nombre qui se rapproche très-Lien du premier.

Expôséc à ràctîob du froid, IVaù en perdant son calorique se contracte de ^lusënplus jusqu'à-)- 4> î > i c« degré elle commence à se dilater jusqu'à o , point ou elle se solidifie ordinairement et se transforme en glace. Dans certains cas , sa température peut s abaisser au-dessous de ô , sans quelle gèle; mais si on vient à agiter la niasse, alors elle cristallise et devient solide tout À coup. La congélation de l'eau est donc une véritable cristallisation. C'est à la disposition de ces cristaux que l'on doit attribuer le volume plus grand que prend l'eau par sa congélation. Cette expansion de l'eau glacée est telle qu'elle peut briser non-seulement les vases de verre qui la renferment , mais déchirer les parois de ceux qui présentent £lus de résistance. C'est ce qui arriverait à un tube dé fer épais ou une boule de cuivre remplis d'eau, et fermés ensuite hermétiquement. Au moment où l'eau se congèlerait, la force expansive de la glace fenH crever les parois en plusieurs points.

H est facile , d'âpres cette propriété , de se rendre compté d'une foule de phénomènes qui se passent sous nos yeux dans les hivers rigoureux. C'est à ces mêmes causes, qu'on doit rapporter les dégâts qui arrivent dans les racines de certains végétaux. La sève, en gelant , brise les parois des vaisseaux qui la contenaient, et cette desorganisation amène promptement la mort de la plante.

La glace , pour redevenir liquide , a besoin d absorber de nouveau une quantité de calorique égale à celle qu'elle a perdue pendant sa solidification. Cette proportion de calorique qui lui est nécessaire, est telle , quNiné livre de glace exige tout le calorique libre qui existerait dans une livre d'eau à -f 75°. C'est ce qu'on vérifie fâci-

lement en mêlant une livre de glace à 0 , et une d'eau à -f- ^5. Après la fusion , on a deux livres d'eau à p. Par conséquent, tout le calorique libre qui élevait l'eau à -j- 7$ a servi à fondre la glace et à la liquéfier! C'est à cette portion de calorique qu'absorbent les corps pour changer d'état , et qui devient insensible au thermomètre , que les physiciens ont donné le nom de ca/orUjue latent ou combiné. On explique ainsi pourquoi, dans les dégels, la glace est si long-temps à fondre, et comment sa température ne s'élève pas avant que sa fusion soit complète.

L'eau liquide exerce, par son affinité , une action dissolvante particulière sur l'air. C'est à la présence de ce dernier qu'elle doit la propriété qu'elle possède d'avoir une saveur douce, agréable, d'être plus légère, et de pouvoir servir à Ja vie des poissons 5 car lorsqu'elle en a été privée par Tébullilion, elle est insipide, paraît lourde à l'estomac, et devient impropre à entretenir la vie des animaux aquatiques. Toutes les eaux qui coulent à la surface de la terre contiennent une certaine quantité d'air en dissolution , qu'on peut en séparer par l'action du calorique. On y parvient aisément en remplissant un grand matras d'eau de rivière , et y adaptant un tube de verre recourbé également rempli d'eau , qui s'engage sous une cloche disposée sur la cuve hydropneumatique. Én chauffant peu à peu , l'air est chassé et vient se rendre sous la cloche. L'analyse de cet air , par l'un des moyens que nous avons indiqués , démontre qu'il contient de 28 à 3o d'oxigène pour 100 , au lieu de 21 qui existe dans l'air ordinaire. Cette différence tient à la plus grande solubilité du gaz oxigène dans l'eau que celle du gaz azote. On le prouve directement en mettant de l'eau qui tient du gaz azote en solution, dans une cloche avec dû gaz oxigène. Une portion de ce dernier déplace peu à peu l'azote, eue dissout dans l'eau. Un fait non moins

curieux en fournit encore une preuve : si Ton recueille les premières portions d'air qu'on dégage de Feau par la chaleur , et qu'on les sépare des portions qu'on obtient à la fin, l'on remarque que la proportion d'oxigène est moindre dans les premiers que dans les derniers. < <J D'après ce que nous ayons exposé ci-dessus > l'on volt que l'air mis en contact avec l'eau ne peut se dissoudre intégralement , que chacun de ces deux élémens ( l'azote et l'oxigène ) s'y dissout suivant son affinité respective, et par conséquent que l'air extrait de l'eau est plus pur que l'air ordinaire.

Décomposition de feau. La décomposition de l'eau peut être faite par plusieurs moyens. Un des plus curieux et des plus faciles nous est fourni par la pile galvanique , qui agit avec tant d'énergie sur les composes chimiques en isolant leurs élémens. Cette action repose sur l'état électrique dans lequel se trouvent les corps unis chimiquement, et sur les attractions ou répulsions que les fluides différens ou de même nature exercent les uns sur les autres. Ainsi, dès qu'un composé binaire est soumis à l'action d'un courant électrique un peu fort? ;ses molécules constituantes, qui étaient les unes par rapport aux autres électro-positives et électro-négatives , se polarisent') les premières sont attirées au pôle négatif , et les secondes au pôle positif.

L'appareil qui sert dans les laboratoires à la décompo* sition de l'eau par la pile se compose ( voy» planche III» fig. 9 ) d'un entonnoir en verre dont le fond bouché est traversé par deux petits tubes de verre creux, dans les* quels passent deux fils de platine qui sont à une petite distance l'un de l'autre, et qui communiquent aux deux extrémités d'une pile a auge. Si , après avoir rempli d'eau pure l'entonnoir, et avoir recouvert les deux tils avec deux petites cloches renversées et pleines.égalemenC de liquide , on met la pile en activité, on ne remarqué

86 ÀBllÉcifi ÉLtMEjeTAlRE

qu'une faille et îente action ; mais si l'on ajoute à Veau une; goujltedu deux d'acide ou un atome de s^l , on au$f mente sa conductibilité. Les eourans électrijques.pcuiredt s'établir facilement entre tes dqux fila* et la décomposition marche ai rapidement, qu'en peu de temps les petites huilas de gaz quj se montrent sur la surface de chacun des fila se rassemblent à la partie supérieure des cloches. » / , > •! '■

Lorsque l'opération est terminée, mi trouve qué le gaz, qui s'est rassemblé dans la cloche qui couvre le pôle négatif est double en volume de celui qui est dans lai elo^ che au pôle positif . Le premier brûle à rappnochè&un corps enflammé et jouit de toutes ' le& propriétés du gaz hydrogène, Feutre rallume et fait brûler vivement les Corps combustibles ; c'est du gaz oxigène» ' •» '

Cette expérience r la plus propre à mettre en évidence le rapport dans lequel l'oxig^ne et l'bydrogène sont unis pour former l'eau, est d'autant' plus remarquable , que ces deux gaz sont transportés séparément a chacun des pôles, LWplkation de ce transport ne peut avoir lie* , cormn<* M. Grouhus Ta expliqué le premier d'une manière si ingénieuse et si conforme £ )a vérité , qu'en admettant née suite de décompositions et de compositions successives des molécules d'eau placées entre les deux {rôles*

La décomposition de l'eau peut encore être fuite, comme Lavoisier l'a pratiqué le premier , en mettant en contact le fjertjt une chaleur rouge avec l'eau. Loxigène s'unit au fer, et le gas hydrogène est mis en liberté.', C'est à l'aide de cette expérience très-simple qu'on est d'abord parvenu à déterminer la proportion en poids des prvnr eipes eonstituans deTeau. • i '

Pour l'effectuer, on place, dans un fourneau Ion g ^réverbère, un tube de porcelaine verni entièremeut et conter nanâ un poids déterminé de fils de fer bien décapés. A l'une des extrémités du tube de porcelaine ek* adapte

CHItflÉ.

( voyez planche III , fig. to ) une petite cornue de verre renfermant de l'eau distillée, et on fait communiquer l'autre , au moyen d'un lube , avec un flacon à deux tubulures , qu'on entoure d'eau froide ou de glace , et qui porte à la seconde tubulure un tube à boule qui s'engage sous une cloche graduée remplie d'eau.

Lorsque l'appareil esf disposé, on élève peu à peu la température du tube de porcelaine jusqu'au rouge cerise , et l'on chauffe alors graduellement la cornue pour réduire en vapeur l'eau qu'elle contient. Celle-ci, en passant sur le fer, se décompose presque entièrement , son oxigène se fixe sur le fer et le convertit en deuloxide de fer, tandis que son hydrogène , à l'état de gaz , se rend dans la cloche graduée. Le flacon intermédiaire sert k condenser la portion d'eau qui a échappé à la décomposition* L'opération étant terminée , on pèse l'eau qui s est condensée dans le flacon , et on la soustrait du poids de l'eau mise en expérience, afin de connaître la quantité d'eau qui a été décomposée. La proportion d' oxigène de celle-ci est connue par l'augmentation du fer, et celle de l'hydrogène par le volume de gaz recueilli. « !

La combinaison directe de l'oxigène et de l'hydrogène peut encore servir à établir la composition dte Feau. C'est ainsi que La voisier l'a déterminée pour ht première fois en faisant brûler de grandes quantités de gaz oxigène et de gaz hydrogène , et recueillant l'eau qui s'était formée ; mais l'appareil dont il fit usage , quoique très-ingénieux , nW pas susceptible d'une grande précision.

11 consiste en deux grandi gazomètres en cuivre > dont la capacité est connue , remplis l'un de gaz hydrogène et PaTïtre de gaz oxigène. Entre ces deux gazomètres se trouve placé un vaste ballon de verre (voy. planche III y fîg. 1 1) fermé à son col par une virole en cuivre , à travers laquelle viennent se rendre les deux tubes A et fi qui partent <fc chacun des gazomètres Le tube qui eW en

8 S ÀBKÉGfe ÉLÉMENTAIRE

communication avec le gazomètre contenant de l'hydrogène se recourbe dans le ballon, descend à une certaine distance , et se termine par une boule creuse percée d'un très-petit trou. Une tige métallique , garnie à ses deux extrémités de boule , traverse la virole entre les deux tubes ; elle est isolée des corps environnans par un tube de verre enduit de résine, et se "recourbe dans le ballon en s'approchant à une petite distance de la première boule.

Lorsqu'on veut commencer l'expérience , on fait d'abord la vide dans le ballon en y vissant un tube flexible qui s'adapte sur 11 machine pneumatique, puis on le remplit d'oxigène , en faisant arriver ce gaz du gazomètre qui le renferme. Les choses étant ainsi disposées , on met en communication la partie supérieure de la tige avec une machine électrique , de manière à faire passer entre les deux boules qui sont dans le ballon une série d'étincelles électriques ; ensuite on • fait rendre peu à peu dans celui-ci le gaz hydrogène , qui s'enflamme à 'mesure qu'il y entre. La combustion commencée , on l'entretient en réglant avec soin l'écoulement des deux gaz. En satisfaisant aux conditions nécessaires , l'expérience se fail! très-bien, et l'eau qui résulte de cette combustion se condense sur les parois et coule au fond du ballon.

On détermine facilement à l'aide de cet appareil les quantités de gaz qui ont été brûlées, et on les compare à la proportion d'eau qui a été formée , qu'on recueille et qu'on peut examiner. On reconnaît ainsi quelles sont les proportions d oxigène et d'hydrogène qui se sont combinées. C'est en répétant cette expérience que MM. Fourcroy , Vauquelin , Lefebvre-Gineau et Séguin ont formé jusqu'à cinq hectogrammes d eau qui , à part une trèspetite portion d'acide nitrique qui s'était formée aux dépens d une partie de loxigène et d'un peu d'azote qui

existait dans les gaz , avait toutes les propriétés de l'eau pure.

La formation de l'eau par la combustion du gaz hydrogène se démontre en brûlant un jet de ce gaz au contact de l'air. On réalise cette expérience dans les cours au moyen de l'appareil suivant (voyez j>\. III, / fig. 12) : on dispose, sous une cloche bien sèche, un appareil qui laisse dégager du gaz hydrogène par un tube de verre tiré en pointe à la lampe. Si lorsque le gaz sort pur du vase , ce qui arrive lorsqu'on a attendu assez longtemps pour que l'air du vase soit chassé , on l'allume , il brûle tranquillement avec une flamme pale, et on observe qu'il se dépose peu à peu sur les parois de la cloche de petites goutelettes d'eau qui ruissellent de toutes parts et tombent dans le vase sur lequel elle repose. Mais bientôt , lorsque la plus grande partie de l'oxigène de l'air est absorbée , la flamme s'éteint d'elle-même.

Le rapport en volume dans lequel l'oxigène et l'hydrogène se combinent pour produire l'eau est simple , comme le prouve sa décomposition par la pile. Ce rapport, suivant les expériences directes de MM; Gay-Lussac etHumboldt, est exactement iie deux volumes d'hydrogène pour un d'oxigène.On s'en assure en mettant dans un eudiomètre 100 parties de gaz hydrogène et 5o parties d'oxigène -, après la combustion par l'étincelle électrique, il n'y a aucun résidu, si les gaz sont purs, puisqu'ils étaient dans les proportions nécessaires' pour former de l'eau. On arrive encore à un résultat qui confirme le premier , *en enflammant dans le même eudiomètre 1 00 parties de gaz hydrogène et 100 de gaz oxigène. Comme, le gaz hydrogène , dans quelque rapport qu'il se trouve avec l'oxigène , s'unit toujours avec la moitié de son volume de ce dernier, les 100 parties d'hydrogène introduites dans l'eudiomètre se combinent à 5o parties d'oxigène ,r d'où résulte alors un reste d'oxigène égal à 5o.

gpr ABRÉGÉ ÉLÉMENTAIRE

Gomme les analyses qui avaient été faites s'accoudèrent peu avec la composition que Ton pouvait déduire du volume des deux gaz qui la forment, et que la détermination exacte do ses élémeos en poids était une chose Jna> portante pour une foule de recherches, MM. IWzqIius et Dul on g se réunireut pour entreprendre de nouveau l'analyse de ce liquidé.

L'appareil, que ces chimistes ont employé, joint à une grande simplicité une grande exactitude -, il repose sur la production de l'eau en désoxigénant le deutoxide de cui* vre par l'hydrogène : il se compose ( voy. planche III , fig. i3): D'un flacon qui laisse dégager du gaz hjlhon gàne païf l'action de l'eau et de l'acide sulfrique sur le zinc distillé; ,2° d'un premier tube renfermant des frag-* mens de potasse et de chlorure de calcium, tant pour absorber les matières étrangères que le gaz pourrai* entral-r ner, que pour le dessécher; 3' d'un second tube joint au premier, recourbé légèrement en arc de cercle, et communiquant avec une ou plusieurs ampoules de verre qu'on entoure de glace pilée , et qu'on ferme avec un tube cour* tenant du chlorure de calcium fondu.

- Si après avok pkcé une quantité pesée de deutoxide cfe cuivre parfaitement see dans la courbure du tube,on yfiiii passer un courant de gaz hydrogène et qu'on chauffe sIm?-* céasivement au rouge obscur cette partie du tube avfee la fUmme d'une lampe à esprit de vin , la réduction de Poxide* de cuivre se fait facilement avec dégagement de lumière , Peat* qui en provient se condense presque entièrement dans l'ampoule à 1 état de pureté, et la petite quantité qui ne s'y condense pas se trouve absorbée par le chlorure' de calcium du tube qui termine l'appareil, '••lia détermination des élémens de l'eau qui a été formée devient fort facile: il suffit de peser, après l'opération , l'ampoulé de verre qui contient l'eau qui s'y est condensée, ainsi ique le tube qui la termine. La pert£ d«

m ce oui. i 91

poids" qu'a éprouvée le deutoxide de cuivte dan» celte expérience fait connaître la proportion exacte d'oxigène. Celle-ci soustraite du poids de Peau, formée do une la quantité d'hydrogène qui s?y est combiné.

C'ept à l'aide de ce procédé exécuté avec le plus grand soin que MM. Berxéliua et Dulong ont établi, d'après la moyenne de trois expériences fort peu diûerentes les unes autres, que l'eau est composée de :

„ f Oxigène. * . . Ôft,oo

E* P°*- { Hydrogène. . . m,,o '

: Ces nombres s'accordent d'une manière frappante avec ceux qu'on peut déduire du rapport en volume des deux gaz , c^est-à^dire du poids de deux volumes d'hydrogène et d'un yolume d'oxigène. * ;> - L'eau n*est pas le seul composé d'oxigène et d'hydrogène que Ton connaisse, il en existe un au^re fui a été découvert par M. Thénard en i8t8, et qui renferme un* proportion double d'oxigène. Par conséquent, l'eau ordinaire doit être regardée comme un protoxide d'hydrogène , et Pautre comme un deutoxide. Ce dernier ne pouvant êtSe obtenu directement, nous nie* parlerons qu'en faisant l'histoire des corps avec lesquels on peut le pro-* duire.

Les usagés de l'eau sont très- multipliés. On l'emploie sou& les trois états pour la plupart de nos besoins. A l'état de glace, elle sert non-seulement en médecine, mais encore pour composer des liqueurs rafraîchissantes, pro-» duire dés froids artificiels, conserver les viandes pendant l'été, et les préserver de la putréfaction, etc., etc. Réduite en, vapeur , elfe n'est *pas moips utile à la médecine et aux arts. î , -y

1/eatt à Pétat liquide présente des usages non moins nombreux : l'action dissolvante qu'elle exerce sur la plu-

9* AGUBGÉ ÉLÉMENTAIRE

part des corps, fait qu'on l'emploie dans une foule d'opérations. C'est sur la solubilité de certains corps dans l'eau que sont fondées leur extraction et leur séparation.Considérée comme boisson et aliment , l'eau mérite de fixer Surtout l'attention par les principes étrangers qu'elle peut contenir en solution. C'est en comparant entre elles les différentes eaux dont on fait usage pour les besoins ordinaires de la vie , qu'on peut établir et distinguer leurs qualités qui, paraissent dépendre ordinairement des circonstances locales où elles se trouvent.

Sous ce rapport, les eaux peuvent être divisées en deux classés : ï° en eaux minérales; a° en eaux douces. Les premières sont chargées d'une grande quantité de sels de nature différente, et agissent comme de véritables médicamehs ; les secondes, plus pures , ne contiennent qu'une très-petite quantité de sels , qui n'influe pas d'une manière sensible sur leur sapidité. Plusieurs de ces dernières, propres à la boisson, sont les plus employées ; telles sont les eaux des rivières et des fleuves , et de certaines sources. . /

Les eaux de sources sont formées par l'infiltration des eaux pluviales; à travers la terre, qui, après s'être rassemblées à l'extrépuité de quelque pente ou au fond de quelques cavités , se font jour à la surface. Ces eaux sont ordinairement pures lorsqu'elles n'ont point rencontré , à travers le sol, des corps quelles auraient pu dissoudre* Elles ne tiennent en dissolution qu'une très»petite quantité de sous-carbonate de sulfate de ebaux , et des traces de chlorure dd sodium.

Les eaux des rivières résultent delà réunion des eaux de sources et de la pluie ; elles sont , par conséquent , aussi pures que les précédentes* et contiennent plus d'air qu'elles absorbent en coulant à la surface du sol. Ces deux espèces sont particulièrement usitées comme boisson et dans la plupart de nos opérations domestiques. On

donne le nom d'eaux de puits à celles qu'on trouve rassemblées à une profondeur plus ou moins grande dans l'intérieur de la terre, et qui proviennent d'une infiltralion lente de l'eau qui tombe de l'atmosphère. Ces eaux restant plus long-temps en contact avec les couches de terres qu'elles traversent, dissolvent une plus grande quantité de sels calcaires qui s'y trouvent, et acquièrent ainsi des propriétés que ne possèdent point les autres eaux : elles sont alors impropres à la cuisson des légumes qu'elles durcissent. C'est pour cette raison qu'on leur a donné le nom d'eaux crues ou dures. Le savon ne peut non plus s'y dissoudre, il se sépare en grumeaux blancs. Toutes ces propriétés sont dues à la présence d'une grande quantité de sulfate de chaux , qui décompose le savon. Voici comment on peut concevoir cette décomposition : le savon , formé en combinant directement l'huile à la soude , se trouve transformé , pendant la saponification , en un nouveau composé analogue aux sels , c'est-à-dire en margarate et oléate de soude. Ce sel, mis en contact aveo le sulfate de chaux, est décomposé, l'acide sulfurique se porte sur la soude du savon pour former un sel solubk , tandis que la chaux s'unit aux acides margarique et oléique du savon , et produit un composé ( margarate et oléate de chaux ) insoluble dans Feau.Toutefois , lorsqu'on a mis dans l'eau de puits assez de savon pour décomposer tçut le sulfate de chaux qui s'y trouve, il s'y dissout comme dans < l'eau ordinaire.

L'action du savon sur l'eau de puits peut donc servir à les distinguer sur-le-champ des autres eaux. L'eau de rivière, mêlée à une solution de savon , se trouble légèrement sans produire de précipité apparent , tandis que l'eau de puits forme aussitôt, avec la même solution , des flocons blancs caillebottés. ;

Le durcissement des légumes qu'on fait bouillir dans l'eau de puits est du , suivant M. Braconuet, à la com-

§4 ÀBRé&Ê '^L^MÉÎtTÀIRE

Hnaison du sulfate de chaux contenu daiis l'eau avec un des principes cp*t entrent dans leurs tissus.

Hydrogène, »

Le gaz Hydrogène, désigné d'abord sous le nom dè gaz inflammable 9 air phlogîstique , et connu .seulement par quelques-unes de ses propriétés, fût distingué des autres gaz par Cavcndish , qui fit un examen particulier de ses propriétés. À l'époque delà création de la nouvelle nomenclature, on lui à donné le nom de gaz hydrogène 9 nom dérivé de deux mots grecs qui signifient générateur de Peau, parce qu'alors on avait reconnu qu'il formait î'eau en se combinant à i'oxigène.

Ce gaz s'obtient ordinairement de la décomposition de Peau, soit en mettant celle-ci en contact avec le fer â une température rouge ( voyez Décomposition de l'eau de fer) , ou en traitant un métal très-avide d oxigène par leau et un acide. *

C'est par ce dernier procédé qu'on prépare le gaz hyT drogène dans les, laboratoires, l^fer et le zinc peuvent également serviryà cette opération mr mais comme le fer contient toujours, quelques matières étrangères qui altè-» rent la pureté du gaz, on emploie de préférence le zinc , qui est plus pur. , t..

A cet effet , on met dans#tin flacon à deux tubulures , de la capacité d'un litre, une couche de zinc grenaiUé(i), qu'on recouvre de trois à quatre fois son volume d'eau. On adapte à l'une des tubulures ( voyez planche III 4 fig. t4 ) un tube droit terminé supérieurement par: un

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(1) Le zinc grenaille s'obtient en faisant to41er, d'âne certaine haatetttyêë m^tat fonda dans nn rase rempli d'eaa; chiqne goutte en traversant l'esa se solidifie en morceaux oblongs.ir réguliers,

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DE CHIMI*. 9$

entonnoir) èt effilé en pointe à sa partie inférieure:, qui touche presque le fond du flacon ; l'autre tubulure porté un tube recourbé qui va s'engager sous une cuve /emplie d'eau. Lorsque l'appareil est monté 9 on verse peu à peu par le tube droit de l'acide sulfurique; il en résulte aussitôt une vive action avec dégagement de chaleur et de gaz hydrogène. Ou laisse perdre les premières portions, qui se trouvent mêlées avec l'air qui restait dans le flacon, et lorsqu'il s'en est dégagé plusieurs litres , on peut regarder comme pur celui qui sort , et le recueillir dans des cloches ou des flacons remplis d'eaU renversés. On le conserve dans ces vases qu'on bouche bien et qu'on renverse de manière à faire plonger l'ouverture sous une couche d'eau.

La théorie de cette opération est facile à concevoir. Le zinc, qui ne peut décomposer l'eau à froid,. devient susceptible de la décomposer en présence de l'acide sulfurique; alors l'oxigène d'une partiè de l'eau Êe porte sur le zinc et le convertit en protoxide , qui se combine à l'acide sulfurique pour former du sulfate de protoxide de zinc. Ce sel reste en solution dans ia portion d'eaunon décomposée , tandis que l'hydrogène mis en liberté se dégage à l'état du gaz. .

Cette réaction est déterminée tout à la fois par l'affinité de l'oxigène pour le zinc et par celle de l'oxide de zinc pour l'acide sulfurique. .Car ni l'eau ni l'acide sulfurique ne développent séparément d'hydrogène quand on les met à la température ordinaire avec le zinc.

Dans les laboratoires , lorsqu'on n'a besoin que de petites quantités de ce gaz , au lieu de l'appareil précédent , on se sert d'une petite fiole , surmontée d'un tuî>e recourbé, dans laquelle on met ensemble le zhtc, Feau et l'acide sulfurique , et on recueille le gaz qui se dégage dans l'eau ou dans le mercure.

Propriétés. L'hydrogène est un gaz incolore , inodore

0,6 ÀBRÉQÊ ELÊttEtfrÀIRE

lorsqu'il est pur , insipide. Cest le plus léger de tous les corps; sa densité, comparée à celle de l'air, est, d'après* les expériences de MM. Berzélius et Dulong i de 0,0688 ; ce qui établit que sous le même volume l'air pèse quatorze fois et demie plus que le gaz hydrogène. Cette excessive légèreté se démontf e d'une manière évidente par plusieurs expériences $ si l'on remplit une cloche d'hydrogène et qu'on la maintienne l'ouverture tournée vers la terre, le gaz ne peut s échapper*, mais si on la retourne, au bout de quelques instans tout l'hydrogène en est sorti et se trouve remplacé par de l'air. C'est cette différence de poids qui permet de transvaser l'hydrogène du vase qui le contient dans un autre rempli d'air. Pour faire cette expérience on prend deux cloches égales, l'une remplie d'hydrogène et l'autre d'air. Si en tenant leur ouverture tournée en bas , on incline l'orifice de celle qui contient de l'hydrogène sous l'orifice de celle qùi renferme de l'air, ils se déplaceront réciproquement en vertu de leur densité respective , et lorsqu'on aura joint les deux cloches , on trouvera que le gaz a passé d'une cloche dans l'autre. C'est ce qu'il sera facile de constater au moyen d'une bougie allumée qui enflammera le gaz hydrogène de la cloche supérieure.

Ce gaz est impropre à la respiration , car les animaux qu'on force de le respirer meurent promptement asphyxiés. Il ne peut également servir à la combustion , car les substances enflammées qu'on y plonge s'y éteignent aussitôt. On peut le prouver en introduisant une bougie allumée dans une cloche pleine d'hydrogène, dont l'ouverture soit dirigée en bas pour empêcher que le gaz ne s'échappe. Dès que la flamme de la bougie a pénétré dans l'intérieur de la cloche , elle s'y éteint , après avoir toutefois mis le feu à la couche de gaz qui se trouve en contact avec l'air atmosphérique : • mais elle se ral-

lame en la retirant , lorsqu'elle traverse la couche de gaz enflammé.

Les duTérens agens physiques n'exercent aucune action sur le gaz hydrogène. L'oxigène à la température ordinaire se mêle avec ce gaz sans s'y combiner ; mais si on expose le mélange de ces deux fluides à une compression forte et subite , dans un corps de pompe, il y a tout à coup combinaison. La chaleur qui se dégage dans cette circonstance est si grande que l'eau qui s'est formée, et qui est à l'état de vapeur, exerce une force de pression si considérable sur les parois du corps de pompe qu'elles se rompent souvent. *

L'union de l'hydrogène avec l'oxigène ne peut avoir lieu qu'à une température voisine de la chaleur rouge , ou par l'électricité ; elle a toujours lieu dans le rapport de deux volumes d'bjirogène pour un d'oxigène.

On constate ce résultat dans l'eudiomètre à eau ou à mercure , comme nous l'avons dit en parlant de l'analyse de l'eau; au moment où ces deux gaz s'unissent j il en résulte un dégagement de calorique et de lumière, et l'eau qui s'est produite se trouve vaporisée par la haute température qui a accompagné sa formation. C'est à la gazification de l'eau qui se forme dans cette expérience , et. à sa condensation subite qu'il faut attribuer la se-^ cousse qu'on éprouve en brûlant dans l'eudiomètre le mélange d'oxigène et d'hydrogène.

Si , au lieu d'enflammer le mélange de ces deux ga« dans un eudiomètre , on le met en contact avec un corps enflammé , par exemple , une bougie , et qu'ifrsoit renfermé dans un vase à ouverture étroite, comme dans un flacon de verre , à l'instant les deux gaz se combinent en produisant une forte explosion. La force expansive de la vapeur d'eau réagit subitement sur les coucbes d'air qu'elles rencontrent , d'où résulte un bruit comparable à celui de la décharge d'une arme à feu.

98 Abrégé êl^mektàire

- Cette expérience doit se faire avec beaucoup de précaution , car on conçoit à quel danger on se trouverait exposé , si Je flacon venait à se briser. Il faut faire usage 4 W flacon bouché à l'émeri ( à cause de l'épaisseur de ses parois ) et ayant un tiers de litre de capacité envi* rpR. On le remplit d abord d eau dans la cuve hydropneumatique , et on y fait passer assez d'hydrogène pour le remplir aux deux tiers, puis on achève de le remplir aveu de l'oxigène. Alors on le ferme avec son bouchon sous l'eau et on l'agite pour bien mêler les deux gaz, lorsqu'on veut enflammer le mélange , on entoure bien le flacon d'une serviette pliée en plusieurs doubles , en laissant son goulot à découvert , et après l'avoir débouché , on l'approche aussitôt de la flamme d'une bougie* lies deux gaz se combinent tout à coup en produisant1 .une violent détonation. C'est en Jsison de cette pro-» jftrfété qu'on a donné à ce mélange le nom de mélange délpnant, air détonant,

t> explosion est enoore plus forte lorsque la détona* 4on a lieu dans un mortier de^fer ou de laiton. On y parvient sans accident en mettant de Y eau de savon au fond du mortier, et enfaisant passer à travers celle-ci une certaine quantité du gaz introduit dans une vessie munie d'un tube effilé. Lorsque le mortier est presque remplî de bulles y on en approche une bougie allumée qu'on tient attachée à l'extrémité d'une baguette, et une violente détonation se produit instantanément.

- On rend cette expérience encore plus curieuse en gonflant des^ilulles de savon avec une portion de ce mélange détonant. Chaque globe s'élève rapidement dans jl'aîr comme de petits ballons, et si on les crève dans letir ascension en approchant la flamme dune bougie, il en résulte une combustion subite des gaz avec détonation .

L'affinité réciproque des gaz oxigène et hydre-gène , le rapport simple et constant dans lequel ils se combinent

DE CHtM)E.

pour former l'eau , fait que dans les laboratoires on les emploie l'un ou Vautre pour reconnaître et estimer réciproquement leur présence dans les mélanges gazeux et leurs composés. Ainsi la proportion d'oxigène que renferme un gaz quelconque , se calcule rigoureusement par l'absorption qui se produit en le faisant détoner dans l'eudiomètre avec un excès de gaz hydrogène pur^ de même la quantité d'hydrogène que Ton veut estimer, se mesure par la proportion d'oxigène qui a été absorbée. Dans le premier cas , l'oxigène forme le tiers^du volume du gaz qui a disparu; dans le second, l'hydrogène en forme les deux tiers.

C'est en raison de la légèreté de l'hydrogène qu'on fait usage de ce gaz dans les arts pour gonfler les aérostats ou ballons.

L'hydrogène ne se rencontre jamais à l'état de liberté dans là nature , il est toujours uni à d'autres corps. Combiné à l'oxigène, il forme l'eau, qui, comme nous l'avons vu , est très-répandue ; il constitue aussi uu des élémens des matières végétales et animales.