BRÉ4É ÉLÉMENTAIRE
cide nitrique, par la raison que c'est le seul des cinq qu'on rencontre dans la nature, et qu'il sert à la préparation des autres par les réactions et décompositions qu on peut lui faire subir.
Acide nitrique.
Cet acide n'a encore été trouvé qu'en combinaison avec les oxides métalliques, principalement avec le protoxide de potassium , le protoxide de calcium et le protoxide de magnésium. La première de ces combinaisons constitue un sel , qui est vulgairement connu sous le nom de ntire, sel de nitre, salpêtre. C'est de ce sel, fabriqué aujourd'hui en grande quantité pour les besoins des arts , qu'on extrait l'acide nitrique. Dans les laboratoires * on exécute cette opération en traitant ce sel (nitrate de potasse ) , par l'acide sulfurique concentré. L'appareil qu'on emploie consiste simplement en une cornue, munie d'une allonge et d'un ballon tubulé , surmonté d'un tube recourbé (voyez planche IV, fig. 10 ).
On introduit dans la cornue le nitrate de potasse pulvérisé , et on verse par-dessus , à l'aide d'un entonnoir à longue tige , les deux tiers de son poids d'acide sulfurique. Qn évite par ce moyen de mouiller les parois et de laisser de l'acide sulfurique qui serait entraîné par l'acide nitrique via capacité de la cornue doit être double au moins du mélange. Après l'avoir disposée convenablement sur un triangle de fer dans un fourneau, et munie de son allonge et du gallon qu'on tient entouré de linges mouillés, onla.chauJjç peu à peu ; bientôt la réaction, qui avait conxïnencé même à froid, devient plus vive, l'acide sulfurique se porte sur la potasse et abandonne son eau, qui se combine avec l'acide nitrique. Ce dernier apparaît alors sous forme de vapeurs qui viennent se condenser dans le ballon. Le sulfate de potasse reste au fond de la cornue sous la forme d'une masse blanche. Ce sel est alors avec excès d'acide sulfurique.
DE CHIMIE. ig3
Plusieurs phénomènes se font remarquer pendant cette opération. D'abord la partie vide de la cornue se remplit d'une vapeur rouge ; à celle-ci succèdent des vapeurs blanches qui se condensent sur les parois de l'appareil et qui continuent à se dégager pendant long-temps. Enfin, sur la fin de l'opération reparaissent plus abondamment et avec plus d'intensité les vapeurs rouges ; alors la matière contenue dans la cornue se boursoufle beaucoup et tend à passer dans le col. On arrête à ce signe l'opération , en retirant le feu et en laissant refroidir l'appareil.
Les effets observés ci-dessus sont dus à plusieurs causes : i° à ce que l'acide nitrique ne pouvant exister sans eau, il se décompose toujours en oxigène et en acide nitreux i très-volatil, dont la vapeur est rouge jaunâtre. Dans les premiers momens de l'opération on conçoit qu'une petite quantité d'acide nitrique étant mise en liberté , l'eau , qu'elle a prise à l'acide sulfurique qui l'a dégagée, doit lui être enlevée aussitôt par la masse d'acide sulfurique concentré qui n'a pu encore réagir sur tout le sel. Cette portion d'acide nitrique privée d'eau se décompose en acide nitreux et en oxigène -, 2° à mesure que l'acide sulfurique décompose une plus grande quanti té de nitrate dépotasse, il cède son eau à l'acide nitrique qui se dégage alors sous forme de vapeurs blanches-, 3° enfin sur la fin de l'opération, comme l'acide nitrique ne trouve plus la quantité d'eau nécessaire à sa composition , et que la température est plusélevée, ces deux circonstances réunies déterminent sa transformation en acide nitreux et en oxigène qui se dégage.
Quelquefois , et cela arrive quand on a employé du nitrate de potasse impur , qui, comme celui du commerce, contient une petite quantité de chlorure de sodium, une partie des vapeurs rutilantes d'acide nitreux est due à la reaction simultanée de l'acide nitrique et hydrochlorique , qui produit alors du chlore cl de l'acide nitreux.
le produit qu'on trouve dans le ballon après cette opération n'est point de l'acide nitrique pur ; il contient , d'après ce que nous avons dit , de l'acide nitreux qui le colore en jaune , et du chlore. On le débarrasse du premier en l'exposant à une douce chaleur dans une cornue Ou Un ballon , jusqu'à ce qu'il soit décoloré. Pour le priver ensuite du chlore , on y verse peu à peu du nitrate d'argent dissous, jusqu'à ce quil ne se forme plus de précipité blanc de chlorure d'argent. Ce composé, insoluble dans l'acide nitrique, ne tarde pas à se réunir én Une seule masse au fond du vase. On décante l'acide nitrique surnageant , et on le distille dans un appareil semblable au premier.
la fabrication de l'acide nitrique ayant reçu de l'extension , on décompose aujourd'hui , dans les arts, le nitrate de potasse en faisant agir ce sel avec l'acide sulfuri- <fue dans de grands cylindres de fonte placés horizontalement les uns à côté des autres , et on recueille le produit dans de grosses bouteilles de grès qui servent de récipient.
Avant que le prix- de l'acide sulfurique fût aussi peu élevé qu'il Test maintenant , on obtenait l'acide nitrique en calcinant le nitrate de potasse avec l'argile, dans des cornues de grès disposées sur un fourneau particulier. Dans cette opération , un des élémens de l'argîle ( l'alumine ) se portait sur la potasse , et mettait en liberté lacïde nitrique -, mais comme l'argile ne renferme que peu d'eau , il en résultait que cet acide se décomposait pour la plus grande partie.
Propriétés. L'acide nitrique , à l'état de pureté , est un liquide incolore, d'une odeur forte et piquante; il répand des fumées blanches au contact de Fair. Son action, est si grande sur les substances organiques, qu'il les désorganise promptement, en les colorant toujours en jaune, si elles sont de nature animale. Cette propriété doit le
DE CHIMIE. tg5
frire regarder comme un des poisons caustiques les plus violens lorsqu'il est concentré; sa densité est de I,5i4. Exposé à la chaleur, il bouta -f i5o°, et peut être distillé sans altération.
Sous rinfluence de la lumière solaire, l'acide nitrique se colore en jaune , et au bout d'un certain temps il laisse dégager du gaz oxigène. Cet effet est dû à la décomposition dune partie de l'acide nitrique qui, en perdant de l'oxigène, passe à l'état d'acide nitreux; celui-ci reste en solution dans l'autre partie d'acide nitrique, et contribue à sa coloration.
Une température élevée le transforme aussi en acide nitreux et en oxigène , ce dont il est facile de s'assurer en faisant passer sa vapeur à travers un tube de porcelaine porté au rouge. *
Parmi les corps simples non métalliques, il n'y a que l'oxigène , l'azote , le chlore, l'iode, le brôme, et probablement le fluor, qui n'aient pas d'action sur cet acide. Tous les autres le décomposent avec plus ou moins de facilité, en s'emparant d'une partie de son oxigène, et le faisant passer à l'état de dcutoxide bu de protoxide d'azote, et quelquefois même en mettant tout l'azote en liberté.
• L'acide nitrique réduit en vapeurs est facilement décomposé par l'hydrogène à une température élevée. Dans cette décomposition, qui se fait toujours avec violence et explosion , il se forme de l'eau , et l'azote devient libre. Le carbone et le phosphore le décomposent aussi à la température de son ébullition. Le premier, en absorbant une partie de' l'oxigène de l'acide nitrique , le fait passer à l'état de deutoxide d'azote, ou d'azote, en passant lui-même à l'état d'acide carbonique ; le second donne les mêmes produits en se convertissant en acide phosphorique.
Cette action de l'acide nitrique sur le phosphore four-
nit un moyen de plus de préparer l'acide, phosphorique pur.
Les acides hydrochlorique , hydriodique , hydrobrômique sont décomposés par l'acide nitrique. Ces réactions ont lieu souvent à froid et toujours à chaud. L'hydrogène de ces acides se combine avec une portion d'oxigène de l'acide nitrique qui se trouve ramené à l'état d'acide nitreux , ou à celui de deutoxide d'azote , tindis que leurs radicaux sont mis en liberté. On peut constater ces résultats en chauffant dans une cornue un mélange d'acide nitrique et d'acide hydrochlorique : les produits sont du chlore et de l'acide nitreux par suite de la formation de l'eau aux dépens de l'hydrogène de l'acide hydrochlorique et d'une partie de Foxigène dél'acide nitrique. •
Ce composé mixte , désigné autrefois sous le nom d'eau régale , parce qu'il avait la propriété de dissoudre l'or, que les alchimistes avaient qualifié de Roi des métaux, a été connu ensuite par la dénomination ô! acide nitro-*nuriatique , nitro-hjrdfochlorique. Le nom d'acide chloronitreux convient mieux à ce mélange , puisqu'il indique sa composition.
D'après les expériences directes de M. Gay-Lussac , ]' acide nitrique anhydre est composé d'un volume d' zote et de deux volumes et demi d'oxigène, ou de 100 1 premier et a5o d'oxîgène.
Ce qui établit pour le rapport en poids :
Azote 26,1 5
Oxigène 73,85.
Les usages de l'acide nitrique sont très-multipliés. Dans les laboratoires on l'emploie pour faire beaucoup de réactions j il oxide la plupart des métaux et les dissout , ce qui le rend précieux pour une foule d'expériences.
Plusieurs de ses combinaisons salines sont employées en médecine, a l'intérieur ou à l'extérieur. Concentré, il
agit comme un puissant caustique et peut servir avec avantage pour détruire les verrues, les callosités qui se forment sur 1'épiderme -, il les désorganisé peu à peu, en ne produisant qu'un léger picotement à la peau. On l'administre quelquefois à l'intérieur , après l'avoir étendu dans une grande quantité d'eau , un gros par litre d'eau. Dans cet état de solution, il constitue une limonade rafraîchissante et diurétique.
Acide nitreux.
Cette seconde combinaison d'azote ^t d'oxigene ne peut s'obtenir qu'en décomposant certains nitrates secs par le feu. L'acide nitrique, dégagé de sa combinaison avec l'oxide , ne trouvant pas d'eau nécessaire à l'équilibre de ses élémens , se décompose en vapeurs d'acide nitreux et en gaz oxigène. L'oxide, s'il est fixe et indécomposable par le calorique, reste à l'état de liberté.
Le procédé qu'on emploie ordinairement consiste à chauffer, dans une petite cornue de verre lutée extérieurement, du protonitrate de plomb bien desséché. On engage le col de la cornue dans un tube recourbé en forme d'U et qui doit plonger dans un mélange de glace et de sel (voyez planche IV, fi g. n ).
Par l'action du calorique , ce nitrate se décompose et fournit de la vapeur d'acide nitreux et du gaz oxigène. Ces produits gazeux, en passant à travers le tube entouré de glace, se refroidissent, ce qui permet à l'acide nitreux de se condenser en liquide, tandis que le gaz oxigène, qui ne peut prendre cet état , reste gazeux et se dégage à l'extrémité effilée du tube. Après l'opération on retrouve dans la cornue tout le protoxide de plomb qui était uni à l'acide nitrique.
Propriétés. L'acide nitreux, préparé par ce procédé,
est liquide à In tr mpérature et à la pression ordinaire. Il présente des couleurs différentes suivant le degré de chaleur auquel il est exposé. Sa couleur est jaune orangé à -j- i5° et à -)- 28°; jaune fauve à 05 presque sans couleur à — io°; incolore à — 200. Son odeur est forte et pénétrante en raison de sa volatilité; sa saveur est des plus acides j il agit immédiatement comme un puissent caustique sur la plupart des tissus organiques qu'il jaunit et détruit. Sa densité à 1 état de pureté est de son point d'ébullition est à -(- 280.
Aussitôt que cet acide a le contact de Fair, il répand une fumée rouge jaunâtre, très-abondante, ayant l'odeur caractéristique de l'acide liquide. Mis en contact avec une plus ou moins grande quantité d'eau, il se décompose toujours en acide nitrique et en deutoxide d'azote, en produisant des couleurs qui varient du jaune brunâtre au vert d'émeraude, et au bleu ciel. Os colorations, due* aux portions d'acides nitreux non décomposées qui restent en plus ou moins grande quantité avec l'acide nitrique qui s'est formé , se manifestent dans l'ordre que nous avons établi' ci-dessus, par des additions successives de petites quantités d'eau distillée. On remarque chaque fois qu'on ajoute cette dernière à Facide nitreux , qu'il se dé^gage du deutoxide d'azote, qui au contact de l'air repasse immédiatement à l'état d'acide nitreux en produisant des vapeurs rutilantes.
Dé tous les corps simples non métalliques, il n'y a que le carbone, le phosphore , le soufre, le sélénium, et probablement le bore, qui en opèrent la décomposition à l'aide de la chaleur, en s'appropriant une partie de son oxîgènc , et le ramenant à l'état ou de deutoxide d'azote oii d'azote. Ces dHFérèns corps sont transformés eux-mêmes eu autant d'acides particuliers. La composition de l'acide nitreux. peut êtye déterminée, comme M. Dulong Fà indiqué, eu
faisant passer sa vapeur sur des copeaux de cuivre portés au rouge dans un tube de porcelaine. Ce métal absorbe l'oxigène et laisse î azote à l'état de liberté. En mesurant le volume de celui-ci et pesant le cuivre avant et après l'opération, on a toutesles données pour calculer sa composition élémentaire.
Il résulte de l'analyse faite par ce chimiste et de celle de M. Gay-Lussac, que l'acide nitreux est composé d'un volume d'azote et de deux volumes d'oxigène, ou 100 d'azote pour 200 d'oxigène.
Ce qui établit en poids pour cent parties :
Azote .... 3o,6r) Oxigène . . . 69,31
L'acide nitreux ne se combine pas avec les oxides \ toutes les fois qu'il est en présence de ceux-ci, il se transforme en acide nitrique et en acide bypouitreux, d'où l'on voit qu'une portion de l'acide nitreux cède de son oxigène à l'autre pour la faire passer à l'état d'acide nitrique, en devenant elle-même acide hyponitreux. Déjà nous avons vu que l'acide hypophosphorique agissait de la même manière.
Acide hyponitreux.
Ce composé d'oxigène et d'azote a été observé par M. Gay-Lussac, en faisant réagir en présence d'un oxide métallique dissous dans l'eau , le gaz oxigène avec un excès de deutoxide d'azote. Ce dernier absorbe tout l'oxigène et produit de l'acide hyponitreux, qui s'unit à l'oxide : l'excès de deutoxide d'azote reste. Il ne peut être c/btenu que dans cette circonstance , ou en chauffant au rou^e obscur les nitrates , qui en perdant à cette température une partie d'oxigène, se transforment en hyponitriteç,
20O ÀBBJÊ6É ÉLÉMENTAIRE
Voici comment on peut déterminer sa formation et évaluer en même temps les rapports de ses élémens.
Si Ton fait passer dans une cloche remplie de mercure ét contenant une solution de potasse, 600 parties de deutoxide d'azote et 100 d'oxigène , on obtient un résidu de 200 parties de deutoxide d'azote. L'absorption par la potasse résulte donc de 4oo parties de deutoxide et de 100 d'oxigène, qui constituent alors l'acide hyponitreux uni à la potasse.
Or, comme le deutoxide d'azote contient exactement la moitié de son volume de gaz oxigène, les 4oo parties qui ont été absorbées dans l'expérience renferment 200 d'Oxigène. Si, à cette dernière quantité, on ajoute celle qui a été absorbée directement pendant l'expérience , on en tire cette conclusion, que l'acide hyponitreux est formé en volume de 200 volumes d'azote pour 3oo d'oxigène, ou, plus simplement,, d'un volume du premier pour un volume et demi du second.
L'acide hyponitreux serait donc composé en poids de :
Azote . . . . 3^,12 Oxigène . . . 62,88
Cet acide ne peut être isolé des oxides avec lesquels il produit des combinaisons fixes. Aussitôt qu'on l'en sépare , il se décompose en gaz deutoxide d'azote et en acide nitrique qui reste en solution dans l'eau.
Deutoxide d'azote.
Une production abondante de ce composé se rencontre dans l'action que l'acide nitrique exerce sur la plupart des substances métalliques. Dès que cet acide est en contact avec celles-ci , il les oxide aux dépens d'une partie de son oxigène , et ce qui lui en reste alors se trouve avec la proportion d'azote qu'il contient, dans le rapport des élémens du deutoxide d'azote. Cette réaction a lieu,
dans certains cas , à la température ordinaire ; dans d'autres, elle exige le concours de la chaleur.
C'est sur ce principe qu'est fondée, dans les laboratoires , la préparation de ce nouveau composé.
L'appareil qu'on emploie à cet effet est formé d'un flacon à deux tubulures, d'un litre de capacité environ. L'une des tubulures porte un tube recourbé qui va s'engager sous la cuve hydropneumatique •, l'autre donne passage à un tube droit surmonté d'un entonnoir et qui plonge à deux ou trois pouces du fond du flacon. (Voy. planche IV, fig. 12. ) On met dans le flacon deux à trois onces de tournure de cuivre , et on verse par-dessus cinq à six onees d'eau. Lorsque les bouchons sont lutés et l'appareil disposé, on verse, par l'entonnoir, peu à peu de l'acide nitrique. Aussitôt qu'il touche le cuivre, il l'attaque fortement , le dissout en laissant dégager une grande quantité de deutoxide d'azote qui , se mêlant à l'air renfermé dans le flacon, produit de l'acide nitreiix, reconnaissante à sa couleur rouge jaunâtre. Cette vapeur nitreuse persiste jusqu'à ce que tout i'oxigène de l'air ait été absorbé. On laisse perdre ces premières portions, qui sont impures, et on ne reçoit le gaz que lorsque la partie vide du flacon n'est plus colorée.
11 est facile de se rendre compte des phénomènes qui arrivent dans cette expérience. L'acide nitrique, en contact avec le cuivre, est à l'instant décomposé-, il cède une partie de son oxigène à ce métal , et passe' à l'état de deutoxide d'azote qui se dégage. D'uu autre côté, l'oxide de cuivre qui est résulté de cette première action , se combine avec l'autre portion d'acide nitrique non décomposé, pour former du deutonitrate de cuivre , qui reste en solution dans l'eau et la colore en bleu.
Le mercure, l'argent, le plomb, etc., traités à chaud par l'acide nitrique , donneraient les mêmes produits.
20a abrégé élémentaire
Propriétés. Le deutoxide d'azote est un gaz incolore % on ne peut connaître son odeur, car dès qu il a le contact de l'air, ses propriétés changent. Il est sans action sur la teinture de tournesol. On peut constater ce résultat en faisant passer dans un flacon à moitié rempli de ce gaz , un petit morceau de tournesol. Si ou prend toutes les précautions pour qu'il ne rentre pas la p lus petite quantité d'air et qu'on bouche hermétiquement le flacon, la matière colorante du tournesol , en se dissolvant, reste intacte, quoiqu'on l'agite avec ce gaz. Mais si on ouvre ensuite le flacon et qu'on y souffle un peu d'air avec un long tube , à l'instant le deutoxide d'azote absorbe l'oxigène de l'air , et passe à l'état d*acide nitreux, qui, réagissant sur l'eau, rougit aussitôt le tournesol. La densité de ce gaz est de 1,089. ^ est impropre à la combustion et à la respiration. Il exerce même une action délétère, lorsque lçs animaux sont exposés à le res- « pirer. On conçoit , d'après ce que nous avons dit cidessus , que ses effets dépendent de sa transformation en gaz acide nitreux par l'air contenu dans les voies aériennes et dans les cellules pulmonaires.
L'action que ce gaz exerce sur l'air et l'oxigène peut êtré démontrée directement en mettant ces gaz en présence. Si Ton fait passer dans un ballon à robinet en partie rempli d'oxigène, une certaine quantité de deutoxide d'azote f il se forme à l'instant des vapeurs rouges ,très~foncées d'acide nitreux. Ces vapeurs sont permanentes tant qu elles n'ont point le contact de l'eau ; mais dès qu'elles sont touchées par celles-ci, elles sont promptement absorbées.
L'absorption dépend du rapport du deutoxide à l'oxigène. Si l'oxigène est en excès, le deutoxide en absorbe la moitié de son volume ; si c'est le cas contraire, le deutoxide en prend seulement le tiers de son volume. Ces
DE CHIMIE. ao3
produits sont donc mixtes, et ne correspondent à aucun des cinq composés connus d'azote et d'oxigène.
D'après ce que nous venons d'établir, en mettant sous leau un gaz contenant de l'oxigène libre en contact avec un excès de deutoxide d'azote , tout l'oxigène sera absorbé, et il en résultera une absorption formée de 3 volumes de deutoxide d'azote et i volume d azote ; par conséquent, en notant la contraction produite et divisant cette quantité par 4 > 011 aura au quotient le volume d'oxigène. Cette propriété du deutoxide d'azote a fait proposer ce gaz , par Priestley et Fontana , pour déteiv miner la quantité d'oxigène dans l'air atmosphérique ; mais ce moyen est moins exact que ceux que nous avons précédemment indiqués.
M. Gay-Lussac a perfectionné ce procédé en inventant un petit appareil fort simple ,ct qui diminue les causes d'erreurs. Cet appareil (yoy* pl. IV, fig. 1 3) consiste en un tube gradué divisé exactement en 200 parties. La partie ouverte de ce tube est entourée d'une garniture en cuivre conique, qui s'applique exactement dans la partie évasée d'un entonnoir en cuivre adapté à l'ouverture d'un petit flacon en cristal: Lorsqu'on veut opérer, on remplit d'eau séparément le tube et le petit flacon qu'on tient renversé sur la table de la cuve pneumatique. On mesure 10O parties d'air dans le tube gradué, et on les fait passer dans le petit flacon \ ensuite on prend 1 00 parties de deutoxide d'azote qu'on y introduit aussi \ à l'instant il se forme de la vapeur d'acide nîtreux qui est prom{>tement absorbée par l'eau -, on fait alors entrer sous l'eau le tube dans 1 evasement de l'entonnoir , on retourne l'appareil et oU le retire de la cuve. Le résidu gazeux repasse dans le tube et on estime sa quantité. En employant les quantités énoncées ci-dessus, on trouve que l'absorption est «Je 84 parties, qui sont, dans ce cas, formées de 21 parties d'oxigène «t 63 de deutoxide d'azote. Pour qu'on ob-
ao4 Abrégé élémentaire
tienne rigoureusement ce résultat , il faut éviter d'agiter le mélange pour ne pas dissoudre dans l'eau un peu de deutoxide d'azote.
La lumière n'a point d'action sur le deutoxide d'azote -, il n'en est pas de même de la chaleur qui le convertit en acide nitreux et en azote.
Plusieurs corps combustibles peuvent le décomposer. Le phosphore enflammé, plongé dans ce gaz, brûle avec beaucoup d'intensité , en décompose une partie en absorbant son oxigènc et mettant l'azote à nu, tandis que l'autre partie, par la température élevée qui se produit, se transforme en gaz acide nitreux et en azote. Le carbone ne peut le décomposer qu'à une chaleur rouge ; il résulte alors du gaz acide carbonique ou du gaz oxide de carbone et de l'azote.
La plupart des métaux, très-avides d'oxigène, sont aussi susceptibles d'opérer la décomposition du deutoxide d'azote à une chaleur rouge.
Un phénomène digne de remarque se présente lorsqu'on fait passer du deutoxide d'azote dans de l'acide nitrique plus ou moins concentré. Ce gaz est absorbé, et suivant la densité de l'acide nitrique , on obtient des couleurs qui varient du brun jaunâtre au vert et au bleu. Cet effet, tout-à-fait semblable à celui qu'on obtient en versant de l'eau dans l'acide nitreux, est dû aux mêmes causes : le deutoxide d'azote, en réagissant sur l'acide nitrique, lui enlève de l'oxigène et le fait passer à l'état d'acide nitreux en y passant lui-même , et on conçoit alors qu'il s'en formera d'autant plus que l'acide sera plus concentré -, de là les variations de couleur.
On répète avec succès cette expérience, en faisant pas* ser du deutoxide d'azote dans trois flacons communiquant les uns avec les autres , et en plaçant de l'acide nitrique affaibli dans le premier , un peu plus fort dans le deuxième , et très-concentré dans le troisième.
En analysant le deutoxide d'azote par le même procédé que l'acide nitreux , on trouve que ce gaz est composé d'un volume d'azote et d'un volume d'oxigène sans condensation j c'est-à-dire que 200 mesures contiennent 100 d'azote et 100 d'oxigène. La densité de ce gaz contrôle ce résultat de l'expérience. ••
U en résulte donc que le deutoxide d'azote est formé en poids , savoir :
Azote 46>96
Oxigène 53,o4
Ce gaz, découvert par Haies, a été étudié par Priestley, et ensuite par MM. Gay-Lussac et Davy. Il a d'abord été désigné sous les noms de gaz nitreux , oxide d 'azote , oxide nitreux.
Protoxide d'azote.
La formation de ce composé est un des résultats de la décomposition réciproque de l'acide nitrique et de l'ammoniaque combinés ensemble. On l'obtient en chauffant cette combinaison ( nitrate d'ammoniaque ) dans des appareils propres à recueillir les gaz. A cet effet, on met une once environ de ce sel desséché dans une petite cornue de verre munie d'un tube recourbé ( voyez pl. IV, fig. i4 )• Après avoir disposé cette cornue sur un fourneau , on en élève la température peu à peu. Bientôt le sel fond et se décompose en produisant un bouillonnement qu'on ne doit pas rendre trop rapide , afin d'éviter la décomposition brusque qui pourrait arriver avec explosion. Lorsqu'on prend ces précautions, tout le sel employé se transforme entièrement en eau qui se condense sur les parois de la cornue , et en protoxide d'azote qu'on recueille sous l'eau dans des flacons pleins de ce liquide, et qu'on doit bouclier au fur et à mesure qu'ils sont remplis par le gaz.
Dans cette opération , l'ammoniaque, qui est formée, comme nous le verrons plus bas , d'hydrogène et d'azote , est décomposée par l'acide nitrique. Une partie de loxigène de cet acide se porte sur tout l'hydrogène de l'ammoniaque pour produire l'eau qu'on obtient dans l'expérience ; l'azote de celle-ci s'unit à l'azote de l'acide nitrique et à l'oxigène restant pour produire le protoxide d'azote.
On se rend aisément compte des produits obtenus en considérant la composition des deux corps. L'acide nitrique est composé de 100 d'azote et a5o d'oxigène, l'ammoniaque contient 3oo volumes d'hydrogène et 100 volumes d'azote. Par l'action de la chaleur les 3oo parties d'hydrogène prennent à l'acide nitrique i5o d'oxigène pour être converties en eau. Les 100 d'azote de l'ammoniaque s'unissent alors aux 100 d'azote de l'acide nitrique et aux 100 d'oxigène restant , pour produire le protoxide d'azote. On voit par-là que le résultat de l'expérience est tout-à-fait d accord avec la théorie.
Propriétés, Le protoxide d'azote est un gaz incolore, inodore, d'une saveur sucrée , d'une pesanteur spécifique égale à 1,6269 ; il entretient la combustion des corps enflammés et rallume même ceux qui présentent un point en ignition comme le fait l'oxigène, mais avec moins d'intensité -, il est impropre à la respiration , cependant son action sur l'économie animale mérite d'être rapportée, par les effets surprenans qu'il a produits sur certaines personnes qui ont osé le respirer. Après plusieurs inspirations de ce gaz , on éprouve les effets du vertige et du tournoiement. Ces premières sensations diminuent en moins d'une minute , et en continuant de le respirer, elles se changent en frémissement agréable sur tous les muscles qui se remarque surtout dans la poitrine et les extrémités. Les objets extérieurs paraissent éblouissans. Vers les dernières inspirations, l'agitation augmente, connue
Dfc CRIMl^. 20 y
la faculté du pouvoir musculaire , et on acquiert Une propension irrésistible à rire.
La plupart de ces effets ont été éprouvés en Angleterre par plusieurs cWimistes qui ont respiré de ce gaz; aussi a-tilété désigné par quelques personnes sfcus lenomde gaz hitarant (produisant Yhilarité, la joie). En France, plusieurs chimistes distingués, qui ont répété cette expérience, n'ont pas obtenu les mêmes résultats } ils ont éprouvé , au contraire, un malaise avec tous les symptômes de l'asphyxie.
Le protoxi de d'azote est sans action sur l'air et sur l'oxigène ; la chaleur le décompose en deutoxide d'azote et en azote. L'eau , à la température de -f- i5P et à la pression de om.,76, peut en dissoudre la moitié de son volume. Cet te solution a une saveur légèrement sucrée. La chaleur en dégage le protoxide d'azote , qui reparaît avec toutes ses propriétés.
Tous les corps combustibles , autres que le chlore , le brème et l'iode , peuvent le décomposer plus ou moins facilement , en absorbant l'oxigène et en mettant l'azote en liberté. L'hydrogène, à une température rouge obscur, se transforme en eau et en azote. Cette réaction a lieu rapidement, avec violencect détonation, lorsqu'on approche ttnebougie allumée, d'un flacon rempli d'un mélange à parties égales d'hydrogène et de protoxide d'azote. Le phosphore , le carbone en combustion, 'plongés dans une atmosphère de ce gaz, brûlent avec rapidité, en émettant beaucoup de calorique et de lumière. Les produits sont de l'acide phosphorique ou carbonique et de l'azote rendu libre.
Les métaux avides d'oxigène en opèrent la décomposition à une température plus ou moins élevée.
La composition du protoxide d'azote peut être facilement démontrée en l'analysant par l'hydrogène.
Si l'on fait passer , dans un eudiomètre sur le mercure , 100 parties de protoxide d'azoté et 100 d'hydrogène pur , et qu'on détermine la réaction par l'étincelle électrique,
ao8 abrégé élémentaire
on obtient un résidu gazeux égal à 100, qui est de l'azote pur. Les ioo d'hydrogène ont donc dû se combiner avec 5o d'oxigène pour former de l'eau. Par conséquent, cette expérience prouveque 100 parties d%protoxide d'azote contiennent 100 d'azote et 5 o d'oxigène, condensées en ioo par leur combinaison.
On vérifie ce résultat en chauffant le sulfure de barium dans une même quantité de protoxide d'azote ; tout l'oxigène est absorbé par cette combinaison, et il reste un volume d'azote égal à celui du protoxide employé, ce qui est conforme à la première expérience.
Ce gaz a été découvert en 1 776, par* Priestley, chimiste anglais; il a été depuis l'objet des 'nouvelles recherches de la part de Berthollet et de MM. Davy ctGay-Lussac.
Hydrogène et azote. (Hydrogène azoté.) Ammoniaque.
L'hydrogène et l'azote, à l'état de gaz, ne peuvent s1 unir ni à la température ordinaire ni à une température élevée. Mais lorsqu'ils se rencontrent ensemble à l'état dè gaz naissant, ou du moins l'un d'eux , ils se combinent et produisent ce composé' connu anciennement sous les noms ammoniaque , à? alcali volatil $ c'est le seul composé d'hydrogène et d'azote que l'on connaisse.
Cette combinaison se forme dans un grand nombre de circonstances particulières. Lorsque les matières animales , qui contiennent d'ailleurs parmi leurs élémens l'hydrogène et l'azote , éprouvent la putréfaction , elles donnent entre autres produits une plus ou moins grande quantité d'ammoniaque libre ou combiné. Le feu, en agissant sur ces mêmes substances organiques , en fournit aussi au nombre des nouveaux composés dont il détermine la formation.
Nous ajouterons à ces faits que la nature offre l'ammoniaque tout formé , mais à l'état de combinaison, et dans
DE CHIMIE. 2QCJ
le règne minéral, et dans le règne organique; que dans ce dernier cas il est peut-être pour les uns un des produits de la végétation, et pour les autres un des résultats de l'assimilation ou d'autres fonctions vitales , puisqu'il se rencontre dans plusieurs liquides sécrétés et excrétés. L'ammoniaque ne s'obtient à l'état de pureté que des corps avec lesquels il est en combinaison directe. Une de celles-ci peut servir avec avantage pour cette préparation , c'est celle que l'on désigne sous le nom de sel ammoniac , hydrochlorate tV ammoniaque , sel qu'on fabrique aujourd'hui en grande quantité pour les besoins du
commerce.
Pour extraire l'ammoniaque de cette combinaison, on fait un mélange de parties égales de ce sel réduit en poudre fine et de protoxide de calcium (chaux) également pulvérisé. On en remplit presque entièrement une petite fiole de verre munie d'un tube recourbé qui s'engage sous le mercure ( voyez pl. IV, fig. i5). En chauffant ce mélange la décomposition s'opère , le protoxide de calcium ayant plus d'affinité pouiTacidehydrochloriques'en empare et met en liberté l'ammoniaque, qui se dégage en abondance à l'état de gaz et qu'on reçoit sous des cloches remplies de mercure.
Lerésiduque contient la fiole peut être considéré simplement comme de l'hydrochloratc de chaux, ou de chlorure de calcium, mêlé à l'excès de chaux. Dans ce cas , il faut admettre que l'oxigène de la chaux s'est com-» biné avec Phydrogène de l'acide hydrochlorique pour for* merde Peau, et que le chlore et le calcium se sont unis pour constituer le chlorure de calcium. Cette dernière hypothèse est admise plus généralement , et est plus en rapport avec Paction connue de l'acide hydrochlorique sur les oxides.
Propriétés. Le gaz ammoniac est transparent et incolore comme Pair*, son odeur est si forte et si pénétrante ,