ACIDE CARBONIQUE CO’IF

I résulte de l'étude d’un grand nombre de propriétés du gaz carbonique CO? que ce gaz doil être considéré comme étant J’anhydride d’un acide CO’H}, l'acide carbonique. A la vérité cet acide n’a jamais été isolé et n’est connu qu’en solution, mais un grand nombre de faits viennent à l'appui de son existence :

4° La solution aqueuse du gaz carbonique donne avec la teinture de tournesol une coloration rouge vineux; cette solution décolore aussi la phtaléine rougie par un alcali;

2 Le gaz carbonique, en présence d’eau, se combine aux bases pour former des sels définis, les carbonates : la solution de C O* peut réagir sur certains métaux avec dégagement d'hydrogène el formation de carbonates ; de même cette solution peut, dans certaines conditions, déplacer d’autres acides avec formation de carbonates :

% L'acide carbonique est le point de départ d'un grand nombre de dérivés étudiés en chimie organique et en tout point comparable à ceux obtenus avec d’autres acides organiques. On le considère d'habitude, dans les réactions organiques, comme élant un acide bibasique auquel on attribue la formule de constitution OH-CO-OH.

C'est ainsi que, par substitution du radical AzH? au groupement OH, ii donne un acide amidé, l'acide carbamique OH - CO - AzH?, inconnu à l’état libre, mais dont on a pu obtenir des sels, des éthers (uréthanes) parfaitement définis : on peut également remplacer le groupement AzH? par des résidus d'amines primaires ou secondaires.

La substitution de deux radicaux Az H? aux deux OH de l'acide carbonique donne la diamide carbonique AzH*-CO-AZzH* ou urée qui peut être obtenue par les modes de formation généraux des amides. Nous n'insisterons pas ici sur ces faits ; ils nous suffisent à constater que l’analogie de l'acide carbonique avec les acides organiques est complète; nous remarquerons toutefois que l'acide carbonique OH-CO-OH envisagé comme acide bibasique ne contient pas les deux groupements carboxyliques COON caracté-

ristiques des acides bibasiques. Certains auteurs l’envisagent comme un acide-alcool.

Hydrates de CO*. — Jusqu'ici on n’a pu obtenir l'acide carbonique CO*H? : cependant on a cherché à préparer les hydrates de l’anhydride carbonique, en opérant à basse température et sous pression.

De Wroblesky(!) comprime dans un espace maintenu à 0° le gaz carbonique en présence d’eau : une partie du gaz se dissout, une autre se liquéfie : en détendant le mélange comprimé, il se produit, à la suite du refroidissement, une trace d’une matière solide qui amorce la formation de cristaux, si on comprime de nouveau. De Wrobleski a pu oblenir de celte facon un hydrate stable à 0° et sous une pression de 16 atmosphères, hydrate qui se dissocie immédiatement si on élève la température ou si on diminue la pression.

Cet hydrate peut être obtenu à des températures plus élevées, mais alors la pression doit également être plus forte; à 68, par exemple, la pression doit atleindre 26%",1; de Wrobleski attribue à cet hydrate la formrile CO*?, 8 H*O. Villard (?) lui donne pour formule CO0*, 6H0.

Propriétés de CO'H'

L'acide carbonique est décomposé par le magnésium avec dégagement d'hydrogène. De même le plomb est attaqué par la solution de CO? tandis que l’eau pure n'attaque pas ce métal : d'après Moody (°) le fer en présence d'air et d’eau rigoureusement privés de gaz carbonique nest pas attaqué; en présence de traces de CO? l'attaque est rapide et l'oxygène est absorbé : la rouille contient toujours une certaine quantité de carbonate de fer.

Bruno(‘) a pu préparer l'hydrogène en atlaquant le fer par l’eau et l'acide carbonique dans des appareils permettant une agitation mécanique.

Dans certains cas l'hydrogène ne se dégage pas, mais réagit sur une partie de l’acide carbonique qui est réduit et transformé en

(ONCAR NIET

(2) Ann. Chim. Phys., (7), 44, 289.

(3) Chem. Soc., 89, 720.

(#) Bull. Soc. Chim., 1907, 4, 661.

acide formique : c’est ce qui se passe en présence des métaux alcalins [Kolbe et Schmidit(')], et des amalgames alcaline.

Avec le magnésium en copeaux réagissant sur la solution carbonique en présence de bases, ammoniaque, phénylhydrazine, aniline, hydrate d'aluminium, Fenton(?) a constaté la formation d’aldéhyde formique H.CHO : l'acide formique dans les mêmes conditions donne le même aldéhyde.

Avec les métaux, l'acide carbonique donne des sels qui sont désignés sous le nom de carbonates. L’acide carbonique est un acide faible, bibasique. Certains métaux, les métaux alcalins, donnent un carbonate néutre et un carbonate acide ou bicarbonate : de plus, on connaît des carbonates mixtes tels que le trona ou sesquicarbonate de sodium (CO? HNat + 5 H°?0, l’urao, le natron, etc.

Les métaux alcalino-terreux forment des carbonates neutres et des bicarbonates extrêmement instables: ces derniers perdent du gaz carbonique par simple exposition à l’air, ou dans le vide.

Les autres métaux ne donnent pas de bicarbonates : dans certains cas il y a formation de carbonales basiques contenant de l’eau de constitution et désignés aussi sous le nom d’hydrocarbonates (magnésium, cuivre, plomb).

L'acide carbonique se combine également aux alcools pour former des éthers neutres et acides : avec l'alcool éthylique on a pu obtenir le carbonate d’éthyle CO (0 CH}? ct l'acide éthylcarbonique OH-CO-OCFH5 connu seulement à l’état de sel.

Nous avons vu (page 55) que la solubilité du gaz carbonique dans les solutions salines était d'habitude augmentée quand il y avait réaction chimique sur les substances dissoutes : cela tient à ce que l’acide carbonique CO*H”, tout en étant un acide faible, peut, dans certains cas, déplacer des acides beaucoup plus énergiques. Ces déplacements ont été étudiés par F. Mohr(°) : une solution d'acélate de barvum, traitée par un courant de gaz carbonique, donne un précipilé blanc de carbonate de baryum; de même avec l’acétate de plomb il y a formation de carbonate; le chromate neutre de potassium est transformé en bichromate, etc. Il y a dans ces réactions une certaine proportion de gaz carbonique fixé et quand

EEE

(1) Lieb. Ann., 419, 951.

(2) Chem. Soc., 94, 687-694.

(3) Lieb, Anm.. 485, 286.

il en résulte des composés solubles, il y a augmentation apparente de la solubilité.

Le gaz carbonique agissant sur une solution diluée de borax dédouble ce sel en métaborate et acide borique. Si le courant de gaz est maintenu pendant un temps suffisant, le métaborate est décomposé et tout l'acide borique est à l’état libre [Gruenhut(!)|.

L'action de l'acide carbonique comprimé sur les phosphates a été étudiée par Barillé (). Avec les phosphates tribasiques de K, Na, AzH', Ca, Ba, Mg, il y a formation d’un phosphate bibasique et de bicarbonate. Il se formerait transitoirement des combinaisons stables seulement en solution et que l’auteur appelle carbonophosphates. Les phosphates dimétalliques fixent CO? pour former des carbonophosphates ; il n'y à pas déplacement d'acide phosphorique dans ce cas. Seuls les métaux susceptibles de former des bicarbonates donnent des carbonophosphates.