ACTION DE LA CHALEUR

en azote et oxygène. On n’atteint la décomposition finale en éléments qu’après des réactions intermédiaires, lesquelles peuvent d’ailleurs être exothermiques.

Ces réactions intermédiaires sont quelquefois très nombreuses et le plus souvent ne mettent en liberté qu’une partie l’un des éléments pendant que les autres s’accumulent dans la molécule, qui devient de plus en plus, condensée. A cet égard, l’acétylène offre un exemple des plus intéressants.

Ce gaz ehauffé à la température du rouge blane donne du charbon et de l’hydrogène, cependant d’une façon incomplète, et, en réalité, suivant une série de phénomènes successifs que l’étude de l’action de températures croissantes va préciser.

En effet, au rouge sombre, l’acétylène se condense avec luirnèine en donnant de la benzine :

3C2H2 gaz = C8H« gaz -f- i63C”' ;

la benzine peut s’unir à son tour à l’acétylène pour former le styrolène et l’hydrure de naphtaline; ce dernier, par perte de fP, engendre la naphtaline :

C»H« gaz + C2H2 gaz = C»H* liq (styrolène) + 7i&i,3 C»H“ gaz 4- gaz = CioH» liq + IP gaz + iooC«',i.

D’autre part, la benzine et le styrolène peuvent s’unir pour donner l’acénaphtène C“ H*“ :

C“H0 -h CSIP = Cin-po + 2 IP.

où bien encore, la benzine chauffée seule perdra de l’hydrogène avec formation de carbures très condensés, comme le triphenylène C‘® :

3C8IP=C18IP2-f-3H2.

Tous ces corps condensés ne se détruisent à leur tour en charbon et hydrogène qu’à de très hautes températures par de nouvelles pertes progressives d’hydrogène.

Nous voyons donc que le carbure C® 1 P, pauvre en hydrogène, ne se détruit en carbone et hydrogène qu’après une série de métamorphoses, d’abord sans perte, puis avec perte d’hydrogène, lesquelles donnent des composés de plus en plus stables sous l’influence de la chaleur. Ce n’est qu’après ces conden-

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satiuns successives suivies de la formation de goudrons et de bitumes que nous arriverons enfin au carbone. Cet élément nous apparaît ainsi avec un caractère important que les travaux de M. Berthelot ont surtout mis en relief : le carbone pur est un état limite de carbures extrêmement condensés, état que nous pouvons à peine réaliser par l’action des températures les plus élevées; tel que nous le connaissons à l’état de liberté, le carbone est le terme extrême des condensations moléculaires. Son état actuel est donc aussi éloigné que possible de l’état théorique du véritable élément carbone, conçu comme ramené à la condition d’un gaz parfait, comparable à l’hydrogène.

Nous avons déjà vu que la conception du carbone gazeux conduisait à admettre chez cet élément sous forme solide une chaleur de condensation énorme : les considérations précédentes viennent légitimer les hypothèses mises en avant à propos de la synthèse de l’acétylène.

En résumé, il y a des composés endothermiques instables dès la température ordinaire; d’autres ne se scindent que sous l’influence d’une température plus élevée, soit directement en leurs éléments, soit en assemblages nouveaux destructibles à leur tour; d’autres encore ne se scindent que partiellement dans certains intervalles de température et présentent le phénomène de dissociation; enfin les derniers, comme les composés carbonés, ne fournissent le carbone pur qu’après une série de transformations extrêmement nombreuses dont l’existence atteste l’état de polymérisation de cet élément.

ÉdrANLEMENT MÉCANIQUE ; CHOC, FRICTION, COMPRESSION BRUS¬ QUE. — L’ébranlement mécanique produit la décomposition de quelques composés endothermiques : on ne saurait réellement affirmer que dans tous les eas cet ébranlement agisse par suite de sa transformation en chaleur quand il s’agit de corps tels que le chlorure, l’iodure d’azote, l’or, le mercure et l’argent fulminants que le frôlement le plus léger, tel que celui d’une barbe de plume, fait détoner; mais dans les autres cas on peut rapporter la cause de la décomposition h l’action calorifique engendrée par cet ébranlement. Dans les cas particuliers qui viennent d’être signalés il serait, au contraire, diffi-

ACTION DE l’Ébranlement mécanique 73

cile de prouver que la friction légère subie par le corps touche a produit une élévation de température égale à celle que nous savons être nécessaire pour leur décomposition explosive. Peut-être s’agit-il de transformations dues à des réactions chimiques ou à des modifications spéciales dont la nature nous est encore inexpliquée.

D’autres corps exigent, en effet, un choc plus énergique et peuvent être maniés sans trop de dangers : tels sont le sulfure d’azote (chai, de form. —3i^"'9,) et le fulminate de mercure (chah de form. — le choc du marteau les fait détoner.

Certains gaz endothermiques, comme l’ozone, l’anhydride hypochloreux, le peroxyde de chlore comprimés brusquement, sont décomposés en leurs éléments avec explosion; le mécanisme dans ce cas est absolument identique à celui de la combinaison du gaz tonnant dans nn briquet à air; c’est la transformation adiabatique du gaz qui en élève la température au-dessus de la température de décomposition. Une compression brusque, mais très intense, capable de l’éduire à le * * 000

volume du gaz, décompose le protoxyde d’azote en azote et oxygène (Berthelot) ; tandis qu’en évitant tout échaufièment, grâce à une compression lente et un refroidissement énergique, on peut liquéfier l’ozone (Hautefeuille et Chappuis).

Enfin nous connaissons divers gaz formés avec absorption de chaleur qui ne détonent ni sous l’influence de l’échauflèment progressif, ni sous l’influence d’une compression brusque, telle que celle que l’on exerce au moyen d’un piston ; mais qui peuvent détoner par suite de l’éclatement du fulminate de mercure ; tels sont l’acétylène, le cyanogène, le bioxyde d’azote et l’hydrogène arsénié. Le fulminate apparaît comme le seul agent capable d’effectuer le travail préliminaire nécessaire à la résolution instantanée de ces composés en leurs éléments : ainsi se trouve manifestée leur nature endothermique, alors que toutes les autres propriétés faisaient de ces corps des substances d’une stabilité égale, sinon supérieure à celle de beaucoup de composés exothermiques. C’est M. Berthelot qui a découvert ce fait important, et voici les explications qu’il en donne :

La fulminate, en faisant explosion, produit un choc subit, très violent, lequel par son instantanéité même ne porte que sur une certaine couche de molécules gazeuses auxquelles il communique une vitesse énorme. Sous ce choc, l’édifice moléculaire perd sa stabilité relative qu’il devait aux attractions interatomiques sur lesquelles nous avons insisté ; les liaisons intérieures étant rompues, l’édifice primordial s’écroule et la force vive initiale s’accroît à l’instant de toute la chaleur de décomposition du gaz. De là un nouveau choc, sur la couche voisine, qui en produit la décomposition; les actions destructives se propagent ainsi de proche en proche, avec le même caractère dans un temps extrêmement court jusqu’à la destruction totale du système. C’est grâce à la régénération incessante d’une force vive suffisante par la destruction de la matière décomposable elle-même que la réaction prend cette allure explosive, essentiellement semblable à celle d’un mélange tonnant enflammé.

La stabilité du cyanogène, du bioxyde d’azote, de l’acétylène, ne tient sans doute qu’à l’existence de forces attractives très grandes nécessitant un régime d’ébranlement spécial pour être détruites, ébranlement que le fulminate seul est susceptible de produire. Ce résultat est d’autant plus remarquable, en cfl'et, que l’acétylène comprimé et même liquéfié ne se détruit pas par des chocs violents, comme ceux d’un mouton tombant d’une grande hauteur,

Autres modalités de la décomposition explosive de l’acétylène. — Les expériences précédentes montrent que la cause de la décomposition de l’acétylène réside dans l’accumulation de l’énergie décomposante dans un espace restreint. Quand, dans les autres expériences, la décomposition ne se propage pas, c’est sans doute parce que la chaleur, dégagée trop lentement dans l’espace de décomposition, est absorbée par l’échauflèment des molécules voisines sans les porter à la température de décomposition. Mais il n’en est plus de même si on opère sur un gaz comprimé : une pression supérieure à a atmosphères suffit pour assurer la propagation explosive de la décomposition et communiquer à l’acétylène les propriétés des mélanges tonnants.