II. — Les oxydes positifs

Mais n'oublions pas que nous n’nllacbons aucun sens absolu aux mois

négatifs et positifs, cette division est purement artificielle, purement conventionnelle ; elle n’a d'autre but que la facilité do l'étude.

La combinaison de ces deux genres de composés, donnent lieu 5 nne troisième classe d'oxydes :

J II. — Les oxydes intermédiaires .

DE L’EAU — 0,HJ ou O î îî -

5 300. Avant d'entreprendre l'étude des oxydes, il est de toute nécessite de commencer par celle de l'eau dont la molécule a été prise pour formule-type de laquelle on dérive la formule de tous les composés chimiques.

Par scs fonctions chimiques, l'eau devrait être classée dans les oxydes positifs à côté de l’oxyde tle potassium et de sodium, car elle se comporte tout à fait comme ces composés dans les réactions, elle possède avec eux les plus grandes analogies quant à ses rapports chimiques.

Cependant, tout en lui réservant sa place <l;.us la série qui comprend les oxydes formés par les métaux alcalins, nous croyons devoir d'abord examiner les propriétés de l'eau, afin de rendre plus facile et plus compréhensible l'élude de tous les composés.

Nous avons pris pour unité de molécule, a laquelle nous avons rapporté les formules de tous les autres corps, la molécule do l'eau. .Nous avons choisi l’eau de préférence à tout autre composé, parce que ses éléments interviennent dans le plus grand nombre de réactions.

•Nous avons représenté la molécule de l’eau par OIM ou O J JJ, le poids

atomique de l'hydrogène étant I et celui de l'oxygène tuant IG. La plupart des chimistes écrivent 011 (valeur de II =■ I, de O — S). Mais nous admettons la notation OIM parce quelle a l’avantage de rappeler la composition de l'eau en volumes, deux volumes de vapeurs renfermant I volume d’oxygène et “2 volumes d'hydrogène. Le molécule de Mcau représente donc 2 volumes et est composée do I atome d'oxygène et 2 atomes d'hydrogène.

L’eau est composée en poids de :

Hydrogène. . . . , 11,11

Oxygène .... 1 RS, 80

§ 301 . Analyse de Teau. — On peut déterminer la composition de l'eau par deux procédés : par l’analyse ou par la synthèse.

1" Procédé. — Ce procédé consiste à décomposer l’eau on ses élé-

monts par la pile. On se sert d'un verre à pied (fig. 47) percé de deux trous, à travers lesquels passent deux fils de platine f et f. On remplit le verre d’eau que l’on acidulé. avec un peu d'oxyde de sulfuryle pour la rendre meilleure conductrice de l'électricité. ’On place sur chacune des extrémités des deux fils de platine, deux petites cloches graduées et remplies d'eau ; puis on met les deux fils en communication avec les deux conducteurs d’une pile. L’eau est décomposée, l'oxygène se dégage à l'extrémité du fil positif, et l'hydrogène sur le fil négatif. Les deux gaz se rendent dans les deux cloches'graduées, de sorte qu’après un certain temps, on pourra mesurer les quantités respectives des deux gaz. On a trouvé que l'hydrogène s’y trouvait toujours en quantité double de celle de l'oxygène, d’où l'on en a conclu que l’eau est formée par la combinaison de 1 volume d’oxvgène et 2 volumes d’hydrogène.

2e Procédé. — Ce procédé consiste à combiner ensemble l'oxygène et l’hydrogène et de voir ensuite quelles sont les quantités des deux gaz qui sont entrées en combinaison. On se sert à cet effet de l’eudiomètre de Volta que nous avons décrit au § 1 44. On introduit, dans l’appareil , un volume déterminé d’oxygène et d'hydrogène, le volume d'oxygène employé doit excéder la quantité nécessaire pour se combiner à tout l’hydrogène ; on fait alors passer dans le mélange une étincelle électrique, puis on mesure la quantité d’oxygène restant; on aura ainsi les volumes respectifs des deux gaz qui se sont combinés pour former de l’eau.

Supposons qu’on ait introduitdans l’appareil :

100 mesures d’hydrogène.

75 mesures d’oxygène.

Après la combinaison, on trouve qu'il reste 25 mesures d’oxygène ; on en conclut que 100 volumes d’hydrogène se sont combinés à 50 volumes d’oxygène ou 2 volumes d'hydrogène à I volume d'oxygène. Or-,

1 volume d'oxygène pèse 1,1056 gram.

2 volumes d'hydrogène pèsent 0, 1 384

Pour avoir les quantités des gaz contenues dans 100 grammes d'eau ( ou posera les proportions :

Donc 100 parties d'eau en poids renferment .

Oxygène 11,13

Hydrogène 88,87

§302. Propriétés physiques. — L'eau peut sç présenter sous les trois états : elle est solide à 0° et en dessous ; liquide au dessus de 0°, gazeuse à 100“ et à la pression normale 0‘”,76.

L'eau pure est limpide, inodote, inrolore sous une faible épaisseur, mais en grande masse elle parait bleuâtre. L'eau est peu compressible; quand on la comprime à un atmosphère de pression, elle diminue seulement de 0,000045 de son volume. L'n litre d'eau à 0° et h la pression normale pèse un kilogramme, c'est ce poids qui a été pris pour

unité dans la détermination des poids spécifiques des autres corps. L’eau présente un phénomène tout particulier et contraire à la loi générale de la dilabilité des corps; à 4“ elle présente son minimum de volume et par suite son maximum de densité, en passant de 4’ à 0° elle se dilate, de sorte quelle occupe le môme volume à 0° qu'à 9°.

L’eau est très-peu dilatable, de 0° à 100“ elle ne se dilate que de 0,043 ; elle est un mauvais conducteur du calorique, mais un bon conducteur rie l'électricité. Pour se réduire en vapeur, l’eau exige 5 î/s fois plus de chaleur que pour s'échauffer à 100°: un volume d’eau peut donner 1700 fois son volume de vapeur ; la densité de sa vapeur est de 0,6233. Pour se transformer en vapeur, l’eau absorbe une certaine quantité de chaleur latente. A l'état do vapeur, elle n’a ni couleur, ni odeur, ni saveur. L'eau entre en ébullition à une température qui varie avec la pression atmosphérique; à la pression normale 0“,7*i, elle bout à la température de 100", et le point d'ébullition augmente avec la pression, c’est ainsi que l'on peut faire bouillir l'eau à la température ordinaire et même à u“, dans le vide. L’eau abandonne des vapeurs sensibles à la température ordinaire, elle en abandonnera d'autant plus que Pair est moins saturé de vapeurs] d'eau.

L’eau peut demeurer à l'état liquide, sans se réduire en vapeurs, lorsqu’on la place dans un vase chauffé à une température excessive; ainsi, si l'on verse une goutte d'eau dans une capsule de platine chauffée nu rouge blanc, elle prend une forme sphéroldale et se meut avec vivacité dans la capsule sans se vaporiser ; mais si on laisse refroidir la capsule, à un certain degré de température la goutte d'eau s'évapore avec explosion. Ce phénomène dépend de la forme globulaire qu’a prise le liquide, et c’est en vertu de celte forme et du non-contact avec les parois échauffées que l’ébullition ne se manifeste pas. M. Boutigny a démontré que l’eau prenait déjà celte forme globulaire à une température de 17t”;

unis les liquides, qui peuvent bouillir, peuvent prendre ainsi I Hat sphéroïdal mais à une température d’autant plus élevée que leur point d ébullition est lui-même plus élevé. On peut démontrer qu’il n’cx.ste pas dons ce cas de contact entre le liquide et la paroi chauffée, en laissant tomber une goutte d’eau sur une plaque de cuivre bien décapée percée de trous et chauffée au rouge; leuu prendra une forme spheroïdalc sans loucher la plaque, car s'il y avait contact elle passerait par les trous de celle-ci, ec qui n’arrive pas. S. l’on introduit, dans un creuset de platine, quelques gouttes d’eau et de l’oxyde de b.sulfu.yle liquéfié celui-ci absorbera, pour se volatiliser, assez de chaleur pour refroidir l'eau au point de la congeler ; et l'on pourra ainsi faire sortir un morceau de place hors d'un vase chauffe au rouge.

\ 0" l'eau affecte l’état solide; cependant elle peut être refroidie en dessous de 0” sans se congeler, c'est ce qui arrive lorsqu'elle se trouve dans un vase à l'abri de toute secousses. On a vu ainsi leau descendre jusqu'à 12“ en dessous de zéro sans se congeler; mais si Ion donne au vase quelques vibrations, ou si l’on intioduit dans l’eau un corps étranger les glaçons se forment instantanément, la température remonte à 0» et s’y maintient jusqu’à ce que tout le liquide soit solidifié.

La solidification de leau est une véritable cristallisation, mais les cristaux sont généralement peu reconnaissables ; les flocons de neige et le givre sont formés par la réunion d’un grand nombre de ccs cristaux; ce sont de petits prismes qui se groupent autour d'un centre, de manière à foi mer des étoiles (fig. 48). Lorsqu’on Tond la glace, tout le calorique est absorbé par elle-même pour se fondre, et la température reste stationnaire jusqu’à re que le dernier morceau de glace soit fondu, cesl ce point de fusion de la glace qui a été pris pour le zéro du thermo-

"’n'ous venons de voir que l’eau augmente de volume en se congelant; ceuo force de dilatation est irrésistible, elle fait éclater les bombes les ping épiiisscs, elle fend les pierres poreuses les plus résistantes, en se congelant dans leurs pores, delà le nom de pierre* Qélives qu’ont reçues

ccs pierres. ... , ,

L’eau qui renferme des substances en dissolution, sc congelé plus

lentement que l’eau pure. Cl l’action est d’autant plus lente que I eau renferme une plus grande quantité de corps en dissolution. On remarque alors que l eau seule se congèle, et que les substances, qu elle contient, re concentrent d'autant plus que la perte du liquide, par congélation, est plus grande. On a mis à profit cette propr.élé pour concentrer une

foule de substances hydratées.

M. Tyndall a démontré que si l’on comprime une masse de glace, elle

commence d'abord par se diviser en petits fragments qui ne tardent pas à se souder et à prendre la forme du corps dans lequel la glace est comprimée. Ainsi M. Tyndall, ayant comprimé, au moyen d’une presse, une sphère de glace entre deux pièces de bois dur qui présentaient une cavité lenticulaire (fig. 49), a remarqué que cette sphère s’est brisée en petits fragments, que ceux-ci se sont immédiatement soudés l’un à l’autre et ont donné une lentille de glace bien transparente, et qui avait exactement la forme du moule. Il a pu, par ce procédé, faire prendre à la glace des formes de toute espèce. M. Tyndall admet que la compression détermine un commencement de fusion, que l’eau qui en provient s'introduit dans les pores de la masse. Si la pression vient 5 diminuer, l’abaissement de température, dû à l’absorption de la chaleur latente de fusion, détermine la congélation de l'eau, de là le changement de forme que prend et conserve la niasse de glace. Ces expériences ont conduit M. Tyndall à expliquer, par défaits analogues, lé changement de forme des glaciers.

La densité de la glace est inférieure 5 celle de l'eau liquide ; la densité de l’eau étant 1, celle de la glace est 0.918 ; c'est ce qui explique pourquoi les glaçons surnagent sur l'eau.

§ 303. Propriétés chimiques. ■ — l.’eau est décomposée ne scs éléments oxygène et hydrogène, par un courant électrique. Une température excessivement élevée, celle de la fusion du platine, produit la même décomposition.

L’eau est décomposée par tous les corps qui ont une grande affinité pour l’oxygène ou l'hydrogène.

Les métaux de la série sulfurique n'ont aucune action sur l'eau, et y sont insolubles.

Les métaux de la série chloriquc la décomposent à l’aide de la chaleur, ils s'emparent du l’hydrogène. Le chlore est soluble dans l’eau, un volume d’eau en dissout deux volumes, cette dissolution est jaune verdâtre et possède toutes les propriétés du chlore. Lorsqu’on refroidit cette dissolution, en entourant le flacon de glace, il se dépose des cristaux jaunes , qui sont un hydrate de chlore renfermani 28 parties de chlore et 72 parties d’eau. Ce composé se décompose à quelques degrés au dessus de zéro.

Lorsqu’on expose, à l’action des rayons solaires, une dissolution de chlore, ce dernier fait la double décomposition avec l’eau, pour former du chlorure d’hydrogène et de l’oxyde de chlore

Ci, Cl + ojjj = Cl, H + Ojfj1

Chloruro Oxyde de d'hydrogène. chlore cl d'hydrogène.

Il pourra arriver que l'oxyde de chlore se dédouble, ôn tout ou en partie, en chloruro d'hydrogène et oxygène et alors la réaction s’écrira :

2 Cl, Cl + 2 0[]| - 2 Cl, II +

Cest pour ce motif que l’on doit conserver la dissolution de chlore dans des flacons noircis, pour la préserver de l'action des rayons lumineux.

Si l'on chauffe cette dissolution avec du soufre, on obtient du chlorure d’hydrogène et de l'oxyde de suifuryle. Nous expliquons cette réaction par deux doubles décogipositions successives.

Dans une première double décomposition, le chlore décompose l’eau, pour former du chloruro d'hydrogène et de l'oxyde de chlore lequel, au contact de la chaleur, se dédouble immédiatement en chlorure d hydrogène et oxygène

(ÜCI.CI + l«o|jj - -2CJ.I1 +

L'oxygène, qui se dégage, transforme, par une deuxième double décomposition, le soufre en oxyde de suifuryle .

6 0,0 + 2 S, S - 0’jg°î + 0«j|g!

Oxyde de suifuryle.

Cotte réaction nous montre que le chlore en dissolution pourra servir à opérer la combinaison de l'oxygène avec des corps qui ont peu d'affinité pour lui. C'est ainsi que celle dissolution peut transformer l'oxyde

do bisulfurylc Os en oxyde de suifuryle O^^qj ; il s’opère encore

ici deux doubles décompositions successives.

Par une première double décomposition, le chlore et l’eau donnent du chlorure d hydrogène et de l’oxyde de chlore :

Cl, Ci 4- Ojjj - Cl, H + 0(g

Mais l’oxyde de chlore, en présence de l'oxyde de bisulfuryle, donne, par une deuxième double décomposition, du chlorure d'hydrogène et de l’oxyde de suifuryle :

°(h + °*(n? = Cl-H + °‘i If**

On écrit ordinairement cette réaction par une seule équation ■