I. Acide Nitrique

«58. Propriétés Chimiques. L’acide nitrique est liquide , blanc , trèsodorant: Il rougit fortement la teinture de tournesol et le sirop de violette ; il agit sur l'économie animale avec une grande énergie ; il désorganise subitement la peau: c’est un poison violent. Lacidc nitrique n’existe jamais sans eau ; l’acide concentré , c’est-à-dire , celui qui renferme le moins d’eau, a une pesanteur spécifique comprise entre 1 ,554 et i,5io.

Sous la pression de o,*76 , l’acide nitrique concentré bout à la tempéra-

turc de 86*. Les vapeurs condensées forment un liquide coloré en jaune , par la présence d’une certaine quantité d’acide nitreux. A la température de 5o" au-dessous de zéro , l’acide nitrique acquiert la consistance des huiles congelées. A la chaleur rouge, l'acide nitrique est décomposé en oxigène et en acide nitreux : pour faire cette expérience , on introduit l’acide dans une petite cornue de verre C ( fig. 69 ) , qui communique avec un tube de porcelaine placé dans un fourneau ; l’autre extrémité du tube s’engage dans un ballon qui communique avec un flacon a 'trois tubulures , en partie plein d'acide nitrique ; une des tubulures de ce flacon reçoit un tube qui s’engage sous des cloches pleines d’eau. Lorsque le tube est incandescent , on chauffe la cornue : l’acide se réduit en vapeurs qui sont décomposées en passant dans le tube de porcelaine ; l'acide non décomposé se condense dans le ballon D , l’acide nitreux dans le flacon F , et l’oxigènc passe sous la cloche G. Si dans le flacon F on introduisait seulement de l'eau , il se reformerait une certaine quantité d'acide nitrique ; c’est pour cela qu’on doit y placer une certaine quantité de cet acide.

La lumière solaire agit sur l'acide nitrique de même qu’une température très-élevée ; il y a formation d’acide nitreux qui reste en dissolution et colore l’acide en rouge , et dégagement d'oxigène : mais celte influence de la lumière n’ayant lieu qu’autant que l’acide est concentré , clic ne peut jamais produire une décomposition complète; car, à mesure que l'acide est décomposé , la quantité d’eau restant la même, et celle de l’acide allant toujours en diminuant , il arrive bientôt une époque à laquelle l’acide est trop étendu pour que la lumière puisse agir sur lui.

i5g. Etat ruUitrel. L'acide nitrique n’existe jamais libre dans la nature ; jusqu’ici on ne l’a trouvé qu’en combinaison avec la chaux , la potasse et la magnésie.

160. Préparation. On obtient l’acide nitrique en décomposant le nitrate de potasse ( salpêtre ) par l’acide sulfurique ; on se sert pour cela d’une cornue de verre dans laquelle en introduit 6 parties de nitre et 4 parties d'acide sulfurique concentré. Par l’action de la chaleur , l'acide sulfurique s'empare de la potasse , et l’acide nitrique se dégage et se condense dans

des ballons de verre qui communiquent avec la cornue. Au commencement et à la fin de l'opération il se forme des vapeurs rouges , ducs à de l'acide nitreux qui résulte de la décomposition d’une partie de l’acide nitrique. Au commencement , cette décomposition a lieu parce qu'il y a une grande quantité d’acide sulfurique libre , que l’acide sulfurique a une plus grande affinité pour l’eau que l'acide nitrique, et que ce dernier , ne pouvant jamais exister sans eau , sc décompose lorsqu’il n’en retient pas une quantité suffisante. A mesure que la décomposition fait des progrès, l’eau, abandonnée par l’acide sulfurique qui sc combine avec la potasse , est absorbée par l’acide nitrique , et en maintient les élc'mens réunis ; mais la fin de l’opération , lorsque toute l'eau de l’acide sulfurique a été absorbée , les vapeurs rouges apparaissent de nouveau. Il suit de ce que nous venons de dire , que les vapeurs rouges ne devraient pas se manifester , si , au lieu d’employer de l'acide sulfurique concentré , on employait de l’acide étendu d’eau : c'est en effet ce qui arrive. Le résidu de l’opération est du sulfate acide de potasse : ce sel ayant été maintenu en fusion pendant l’opération , par le refroidissement , il sc moule dans l'intérieur de la cornue ; comme il est très-dur , on ne peut le retirer solide qn’en cassant la cornue ; ordinairement , pour conserver le le vase , on le retire en le dissotvant dans l'eau. Cette opération est trèslongue , parce que le sel est peu soluble. La manière la plus simple d’opérer cette dissolution , est de remplir d’eau la cornue , et de plonger le col dans un baquet plein de ce liquide : à mesure que l’eau se sature, elle tombe par sa plus grande pesanteur , de sorte que l’eau qui est en contact avec le sel se renouvelle continuellement.

Autrefois on préparait l'acide nitrique pour les besoins du commerce , en calcinant le salpêtre et l’argile dans de grandes cornues de grès : maintenant on suit le procédé que nous venons de décrire ; mais on sc aert de grandes cornues de verre lutées , ou de grands cylindres de fonte placés horizontalement dans un fourneau : les deux extrémités sont fermées par deux plaques de fonte, arrêtées par des écrous ; chacune d’elles est percée d’un trou , l’un est destiné à recevoir des tuyaux de terre qui conduisent l’acide dans des récipien9 , par l'autre on verse l'acide

sulfurique ; mais comme l'acide nitrique attaque le fer arec une trèsgrande facilité , avant de verser l’acide sulfurique on recouvre de salpêtrefondu toute la paroi intérieure du cylindre. A la fin de chaque opération on retire le sulfate de potasse.

L’acide nitrique obtenu par le procédé que nous venons de décrire , n’est jamais pur ; il renferme toujours de l’acide nitreux qui le colore en jaune , du chlore et un peu d'acide sulfurique. L’acide nitreux provient de l’acide nitrique qui se décompose au commencement cl à la fin de l'opération ; le chlore , d'une certaine quantité de sel marin que le salpêtre renferme presque toujours , et qui est décomposé par l’acide sulfurique , et enfin t l’acide sulfurique provient , ou de ce qu’il en est resté dans le col de la cornue lorsqu’on l’a versé sur le salpêtre , ou de ce que la température» été assez élevée pour qu'il s'en volatilisât une certaine quantité. On purifie l'acide nitrique en le distillant: les vapeurs qui passent d’abord renferment le chlore et l'acide nitreux. On rcconnait que l’acide nitreux s’est entièrement dégagé lorsque l’acide est décoloré : on recueille alors , dans un vase séparé , les vapeurs qui se dégagent ; clics sont formées d'acide nitrique pur. On continue la distillation jusqu'à ce qu’il ne reste dans la cornue que % de l’acide sur lequel on a opéré ; car , au delà , il pourrait se volatiliser un peu d’acide sulfurique. L’acide nitrique doit être conservé dans des flacons de verre fermés avec des bouchons usés à l’émeri , et , lorsqu'il est concentré , il doit être placé à l’abri des rayons solaires.

161. Propriétés Chimiques. Parmi tous les corps simples cl composés que nous avons déjà examinés , l’acide nitrique ne se combine qu’avec l’oxigènc , l'ammoniaque , l’eau et le deutoxide d'azote.

L'acide nitrique oxigéné s’obtient en dissolvant du deutoxide de barium dans l'acide nitrique, et précipitant le protoxidc par l’acide sulfurique: on pourrait regarder ce corps comme une combinaison d'acide et d’eau oxigénéc ( 76 ). L'ammoniaque se combine avec l’acide nitrique avec une très-grande facilité ; mais comme l’ammoniaque , en se combinant avec les acides , se comporte comme les oxides métalliques , il ne sera question de ces combinaisons que lorsque nous parlerons des sels.

L caa , comme nous l’avons déjà dit , existe toujours en quantité plus ou moins considérable dans l'acide nitriqnc ; par conséquent , l’acide le plus concentré doit toujours être regardé comme une combiuaison d’acide pur et d’eau. Lorsque l’on met de l’eau en contact avec de l’acide nitrique , la combinaison est toujours accompagnée d’un dégagement plus ou moins considérable de chaleur: à mesure que l’acide est plus étendu , sa pesanteur spécifique augmente. L’acide concentré bout à 86* ; lorsqu’il est étendu d’eau , il bout à une température plus élevée ; lorsque l’eau et l’acide sont combinés en certaine proportion , l’ébullition s’élève jusqu’à 122*; c’est ce dont il est facile de s assurer en faisant bouillir successivement de l’acide concentré et de l’acide très-étendu : dans le premier cas , à mesure que l’opération fait des progrès , l’acide qui reste dans la cornue devient moins concentré , et la température de l’ébullition monte jusqu’à 122* , où elle reste stationnaire ; dans le second , l’ébullition à d’abord lieu à une température très-voisine de ioo“ ; mais comme l’acide se concentre continuellement , la température va en croissant jusqu'à i22*, où elle reste encore stationnaire. *

Lorsqu'on fait passer pendant plusieurs jours un courant de deutoxidc d'azote à travers de l'acide nitrique concentré , le deutoxidc se dissout , et l’acide se colore successivement en bleu , vert , orangé , brun : si l'acide n’est pas concentré , il dissoudra moins de deutoxidc , et la dissolution passera par les mêmes nuances de couleur ; mais la couleur finale sera seulement le bleu , le vert ou l'orangé , suivant que l’acide sera plus ou moins étendu d’eau. Lorsqu’on verse de l’eau dans de l’acide nitrique concentré et saturé de deutoxidc d’azote , il passe successivement du brun à l’orangé , au vert, au bleu, et devient incolore ; et, pour faire repasser la dissolution par les teintes qu’elle a abandonnées , il suffit de verser dans cette dissolution de l’acide sulfurique ou de l’acide nitrique concentré. Lorsqu'on soumet à l’action de la chaleur une dissolution de deutoxide dans de l’acide nitrique plus ou moins concentré , il se dégage d’autant plus d'acide nitreux que la liqueur avait absorbé plus de deutoxidc. On peut regarder ces dissolutions comme des combinaisons triples d’eau, d’acide nitrique et de deutoxide d'azote , ou d’acide nitreux. Dans la première supposition , il faudra admettre que lors-

qu on fait chauffer cette combinaison , une portion de l’acide nitrique se décompose en acide nitreux et en oxigène qui fait passer aussi le deutoxidc à l'état d’acide nitreux ; dans la seconde , il faudra admettre que cette décomposition a lieu pendant l’absorption du deutoxide.

L’acide nitrique renfermant beaucoup il oxigène , et ce gaz n’étant retenu par l’azote qu’avec une faible affinité , on conçoit que l’acide nitrique doit être décomposé par tous les corps qui sont très-combustibles , et que les produits de cette décomposition seront de l'azote ou un oxide d'azote et un corps brûlé.

Tous les corps simples non métalliques , excepté l’oxigènc , l’azote , le chlore et l’iode , décomposent l’acide nitrique : lorsqu’il est concentre , le phosphore , le bore et le carbone le décomposent à la température ordinaire : l’action est très-vive ; il se forme de l'acide phosphorique , borique , ou carbonique , et il se dégage du deutoxidc d’azote. Le soufre et le sélénium ne décomposent l’acide nitrique qu’à l’aide de la chaleur; il se forme de l’acide sulfurique ou de l’acide sélénique et du deutoxidc d’azote. Toutes ces expériences peuvent être faites dans une fiole à médecine ( fig. Gi ), dans laquelle on introduit l’acidc et le corps combustible. Lorsqu'on veut recueillir les gaz qui se dégagent , on adapte à la fiole un tube recourbé qui s'engage sous des cloches pleines d’eau ; si l’action avait lieu à la température ordinaire , il vaudrait mieux se servir d’un flacon lubulé ( fig, 26 ) : on introduirait d’abord le corps combustible , et on verserait ensuite l’acide par le tube de sûreté. Nous avons rangé l’hydrogcne au nombre des corps qni décomposent l’acide nitrique ; mais comme l’action de l’hydrogène ne se manifeste qu’à une température très-élevéc , qui seule serait capable d’en séparer les élémcns , on ne peut pas affirmer que cette décomposition soit réellement duc à l’hydrogène.

Parmi les corps composés que nous avons déjà examinés , il n’en est aucun qui décompose l’acide nitrique à la température ordinaire ; mais, un grand nombre d’entre eux le décomposent à une température plus ou moins élevée.

16». Analyse. D’après les expériences de M. Davy et de M. Gay-Lussac , si 00

introduit dans une cloche de verre pleine d’eau iSo parties d’oxigène et i33 parties de deutoxidc d'azote : au bout de quelques minutes, il y a une absorption de a33 parties ; il reste 5o parties d’oxigèno , et on trouve en dissolution dans l’eau de l’acide nitrique pur. L'acide nitrique est donc formé de i33 de deutoxide et de ion d’oxigène. Or , comme le deutoxidc renferme parties égales d’oxigène et d’azote , il en résulte que l’acide nitrique est formé de iG6 d’oxigene et dé 66 d’azote , ou de 5 volumes d’oxigène et de deux volumes d’azote , ou en poids de 0,73 d’oxigène et de 0,17 d’azote. Une molécule d'acide nitrique est composée de 5 molécules d'oxigène et de a molécules d'azote ; son poids est , par conséquent , 6,768.

■ 63. Usages. L’acide nitrique est employé dans un grand nombre d’arts ; c’est un réactif dont on se sert fréquemment dans les laboratoires.

164. Histoire. L'acide nitrique a été découvert par Raymond- Lulle on 1784. Cavendish reconnut sa composition. On l’a désigné long-temps sous le nom d’esprit de nitre , d’eau forte; on devrait, pour se conformer à l’esprit de la nomenclature chimique , l’appeler acide azotique.

20 Acide Nitreux.

165. L’acide nitreux est liquide à la température ordinaire, jaune orangé, incolore à — ao" ; son odeur est trcs-forte , sa densité est de i,45i ; il est très-corrosif ; il tache la peau en jaune ; il bout à 28°. Ses vapeurs sont d’un jaune rougeâtre et se condensent difficilement , surtout si elles sont mêlées avec de l’air ; aussi , pendant long-temps on a cru que cet acide était gazeux. Il est indécomposable par les fluides impondérables.

166. On l’obtient en distillant dans une cornue de verre du nitrate neutre de plomb desséché : l’acide nitreux sc dégage à une température qui n!cst pas très-élevée , et sc condense dans un ballon environné d’un mélange frigorifique , composé de glace et de sel marin. On pourrait aussi l’obtenir en faisant arriver daus un ballon 1 volume d'oxigène et 2 volumes de deutoxide d’azote ; ces deux gaz sc combineraient à la température ordinaire , et formeraient des vapeurs d’acide nitreux : mais il faudrait , pour les condenser , les Taire passer à travers un tube étroit , rempli de fragtneus de porcelaine , et plongé dans un mélange frigorifique.

167. L’acide nitreux est sans action sur l’oxigcnc sec ; mais, avec l’oxi-

gcne humide , il l'absorbe el sc transforme en acide nitrique. A 1 état de vapeurs, il entretient la combustion. Son action chimique sur les corps que nous avons déjà examinés , est la même que celle de l'acide nitrique. Lors qu'on verse de l'acide nitreux dans une grande quantité d’eau , il sc dégage du dcutoxidc d'azote et l’acide nitreux est transformé en acide nitrique. Ainsi l'acide nitreux sc divise en deux parties , l’une se décompose en dcutoxidc qui sc dégage , et en oxigène qui , se combinant avec l’autre portion d acide nitreux , le fait passer à l’état d’acide nitrique. Lorsque l'on verse successivement un même volume d’acide nitreux dans une petite quantité d’eau , on remarque : i* que la quantité de dcutoxidc d’azote qui sc dégage , va en décroissant ; 2* que la liqueur sc colore successivement en bleu, vert, jaune foncé , et brun. Ces phénomènes sont dus (t6i) a ce que la quantité d’acide nitrique qui se forme à chaque immersion d’acide nitreux s’accumulant , la liqueur , en se concentrant , acquiert la propriété de dissoudre des quantités toujours croissantes de dcutoxidc d’azote , et, par conséquent , doit présenter les teintes qu'on obtient en faisant passer du dcutoxidc d’azote à travers des dissolutions plus ou moins concentrées d'acide nitrique.

168. On détermine la composition de l’acide nitreux en le mettant en contact à une température très-élevée avec du fer ou du cuivre ; on sc sert pour cela d’un tube de porcelaine dans lequel on introduit du fil de fer ou de cuivre décapé : à une des extrémités du tube on place une cornue renfermant l’acide nitreux , à l’autre un tube recourbé qui s'engage sous des cloches pleines d’eau ou de mercure. Lorsque le tube est incandescent , on réduit l’acide en vapeurs ; son oxigène est absorbé par le métal , et l’azote se dégage. La différence de poids de la cornue , avant et après l’opération , donne celui de l’acide décomposé ; l’augmentation de poids du métal donne celui de l’oxigène , d’où l'on peut déduire son volume ;

• celui de l’azote s’observe directement. On a trouvé ainsi que l'acide nitreux était composé de 2 volumes d'oxigène et d’un volume d azote , ou en poids de 0,69 d'oxigène et o,3i d’azote. La molécule d’acide nitreux est formée de 2 molécules d’oxigène et de 1 molécule d’azote. Son poids est de 2,884.

169. L'acide nitreux est connu depuis très-long-tcmps ; mais on le

DE CHIMIE. ia3

regardait comme un corps gazeux. C’est M. Dulong qui l’a obtenu le premier à l’état liquide.

3° Acide H y po- Nitreux.

170. Lorsqu’on fait passer dans une éprouvette pleine de mercure 600 parties de deutoxidc d'azote , de l’eau alcaline et 100 parties d’oxigène , les 100 parties d’oxigène se combinent avec 4°° parties de deutoxidc ; or , 4°° parties de deutoxide contiennent de aoo d’azote et de aoo d’oxigène (89); par conséquent, l'acide qui se forme est composé de 3oo parties d’oxigène et de aoo d'azote , ou d’un volume et demi d’oxigène et d’un volume d’azote. Sa molécule doit être formée de 3 molécules d’oxigène et de a molécules d'azote , et son poids est représenté par 4,788. L’acide hypo-nilreux , en se formant, se combine avec l'alcali et ne peut point en être séparé sans se décomposer. Cet acide a été découvert par M. Gay-Lussac.

B. i° Acide Chlorique.

171. L’acide chlorique est liquide , incolore , sans odeur ; sa saveur est très-acide. Il se décompose à une température peu élevée ; il n’ existe point dans la nature ; il se forme toutes les fois que l’on fait passer un courant de chlore à travers une dissolution alcaline. L’eau est décomposée ; son oxigène et son hydrogène se combinent avec le chlore et forment de l’acide hydro-chlorique et de l’acide chlorique , qui sont absorbés par l’alcali. On l'obtient en dissolvant dans l'eau le chlorate de barite et précipitant la baritc par de l'acide sulfurique étendu , jusqu’à ce que la liqueur ne soit plus troublée ni par cet acide , ni par une dissolution de barite. Ou filtre et on fait évaporer à une douce chaleur. Cet acide ne précipite aucune dissolution métallique. Il est sans usage dans les arts.

17a. Pour déterminer la proportion de ses a principes constituons , on décompose par la chaleur , dans une petite cornue de verre , 100 parties de chlorate de potasse sec; on obtient 38,88 d’oxigène et 61, ia de chlorure de potassium. Co dernier corps étant formé de 3a,igG de potassium et de >8,924 de chlore , et 3a,rg6 de potassium absorbant 6,576 d'oxigenc , pour passer à l'état de potasse , il en résulte que l’acide chlorique est composé de l'oxigène qui s'est dégagé , moins celui qui a été fourni par la potasse , c'est-à-dire , de 3a,3o4, et de 28,924 de chlore , ou de o,53 d’oxigène , et de 0,47 de chlore : la composition en volume est de ■ de chlore et 2 '/, d’oxigène. Sa molécule est formée de 2 molécules de chlore et de 5 d'oxigène ; son poids est , par conséquent , de 9,392.

ia4

2° Acide Chlorique Oxigéné.

ij3. L’acide chlorique oxigéné est un corps liquide , sans couleur et sans odenr ; il renferme toujours une certaine quautité d'eau ; il est volatil à i 4o*. On l’obtient en transformant le chlorate de potasse en chlorate oxigéné , et en décomposant ce dernier sel par l’acide sulfurique. On commence par verser du chlorate de potasse sec et pulvérisé par petites portions dans un poids double d’acide sulfurique concentré ; on laisse réagir ces deux substances pendant 34 heures , après on fait chauffer le mélange au bain-marie jusqu’à ce qu’il ne se dégage plus de vapeurs jaunes. Alors le chlorate de potasse est complètement transforme en chlorate oxigéné et en sulfate de potasse (97). La matière est délayée dans l’eau , jetée sur un filtre , et le précipité cristallin est lavé jusqu'à ce qu’il cesse de rougir le papier de tournesol. La matière restée sur le filtre forme à peu près les 0,18 du chlorate employé , et n'est composée que de chlorate oxigéné , parfaitement por. On introduit dans une cornue de verre 3 parties de chlorate oxigéné et une partie d'aride sul furique concentré étendu de ’/i d'eau ; on chauffe jusqu’à i4°* • l'eau se vaporise d'abord , et ensuite l'acide chlorique oxigéné , dont on condense les vapeurs dans un ballon qui communique avec le col de la cornue. L’acide ainsi obtenu n'est point pur : il renferme de l'acide sulfurique , de l'acide hydro-chlorique et de l'eau. On précipite l'acide sulfurique par l’eau de barite , l'acide hydro-chlorique par l’oxide d’argent , et on parvient à enlever la plus grande partie de l'eau qu’il renferme en l'introduisant sous le récipient de la machine pneumatique avec une capsule pleine d'acide sulfurique concentré. Cet acide , de même que l’acide chlorique , ne précipite aucune dissolution métallique ; on le distingue de ce dernier parce qu’il n’est point décomposé comme lui par les acides hydro-chlorique , hydro-sulfurique et sulfureux. On détermine la composition de l’acide chlorique oxigéné de la même manière que celle de l'acide chlorique , en décomposant le chlorate oxigéné de potasse par la chaleur. Cet acide est composé de 1 volume de chlore et de 3 volumes •/, d’oxigène , ou en poids de o,38 de chlore et de 0,6a d’oxigène. Sa molécule est composée de 3 molécules de chlore et de 7 molécules d’oxigène. Cet acide a été découvert par M. le comte Frédéric Stadion. 11 est sans usage.