OXYDE
SULFUnYI.E ORDINAIRE
§ ;t90. Nous le désignerons dorénavant par Oxyde de sulfuryle.
Synonymie. — Acide sulfurique' ordinaire ; on l'appelle vulgairement huile de vitriol.
Il est forme par la double décomposition de une molécule d'anhydride de sulfuryle avec une molécule d'eau, ce qui donne une molécule d'oxyde de sulfuryle :
0,S0< + Ojjj - 0*{S°*
On peut déterminer très-facilement la quantité d'eau qu'il contient. On introduit, dans un ballon, une certaine quantité d'oxyde de plomb, sur lequel on verse un poids déterminé d'oxyde de sulfuryle; il faut avoir soin de mettre une quantité d'oxyde de plomb plus grande que celle qui est nécessaire pour se combiner avec l'oxvde de sulfuryle. On chauffe le mélange, et on évapore à sec pour enchâsser l’eau. Le résidu
est ensuite calcine et pesé. La différence, entre son poids et celui de l'oxyde de plomb et de I oxyde de sulfuryle réunis, est nécessairement la quantité d’eau contenue dans l’oxyde de sulfuryle.
On a trouvé ainsi que l’oxyde de sulfuryle était composé de :
Anhydride de sulfuryle 81, ÎO
liau 18,30
fsO1
Ce qui correspond à la formule 0“’
§391. Propriétés physiques. — L’oxyde de sulfuryle est un liquide incolore, d’une consistance oléagineuse; sa densité à 13'* est de 1,842. A— 35“ il se congèle; à 20“ il adhère aux vases ; il bout à 323°, et son point d’ébullition est d’autant moins élevé qu'il contient plus d'eau ou que sa densité est moindre. La table suivante, dressée par Dalton, donne le point d’ébullition des acides de différentes densités; le point d'ébullition est indiqué en degrés do Fahrenheit.
Densités.
Points
d'ébullition.
Densités
Points
d'ébullition.
Son ébullition se fait par soubresauts qui sont souvent assez violents pour briser le vase. Les soubresauts sont dûs à la grande densité du liquide ; si l’on chauffe le vase par la partie inférieure, les bulles de vapeurs qui se forment ne peuvent venir crever à la surface que lorsqu’elles ont acquis une grande tension ; c'est au point que la température peut s’élever jusqu’à 340“ avant que l'ébullition ne se proiluise. Alors les bulles grossissent de telle sorte, qu'il se produit subitement une véritable bouffée de vapeur qui soulève le vase.
C'est pourquoi sa distillatiou demande certaines précautions. Pour distiller l'oxyde de sulfuryle, on l'évapore dans une cornue en verre, et on condense les vapeurs dans un récipient refroidi. Pour éviter les soubresauts, il suffit de placer, dans la cornue, des bouts de til de platine, les vapeurs se dégagent alors aux extrémités des fils et non plus sur les parois du vase. On évite aussi cet inconvénient, en chauffant la cornue non plus par le fond, mais par sa circonférence, alors l'ébullition se fait sans soubresauts le long des parois. On se sert à cet effet d’une double grille en fer G (fig. C3). On place la cornue au centre, et on dispose les charbons entre les deux grilles o, de sorte que le fond de la cornue o reste libre. Pour que les vapeurs ne se condensent pas dans le dôme de la cornue, on la recouvre d'un couvercle en tôle c.
La tension de la vapeur d'oxyde de sulfuryle est nulle ; pour le prouver, il suffit de placer, sous le récipient de la machine pneumatique, deux capsules, l'une renfermant de l'oxyde de sulfuryle, et l'autre une dissolution de chlorure do baryum ; on voit que celte dernière ne se trouble pas, ce qui indique que l'oxyde de sulfuryle n’abandonne pas de vapeurs.
Propriétés organo-lepliques. — L'oxyde de sulluryle est inodore, il est très-caustique; lorsqu’il est étendu d'eau, il possède une saveur aigre. Lorsqu'on le frotte entre les doigts, il parait onctueux parce qu’il dissout l'épiderme : c’est un poison très-violent.
§ 392, Propriétés chimiques. — Les propriétés chimiques de l'oxyde de sulfuryle ordinaire sont analogues à celles de l’oxyde de sulfuryle anhydre. Comme lui, si l’on fait passer ses vapeurs à travers un tube chauffé au rouge, elles sont décomposées on oxygène et oxyde de bisulfurylc. Comme lui, il est décomposé par tous les métaux négatifs qui ont une grande affinité pour l'oxygène, tels que le soufre, le charbon, etc., et qui le transforment en oxyde do bisulfuryle.
J-,n présence de ces corps, l'oxyde do sulfuryle se dédouble en anhydride de bisulfuryle, eau et oxygène :
,'SO1
Cet oxygène se porte alors sur le métal réagissant et le transforme en oxyde. La température, à laquelle l'oxyde de sulfuryle se décompose, sera d’autant plus élevée que le métal possède moins d'affinité pour l’oxygène.
Il pourra arriver que certains métaux agissent aussi sur l'oxyde du bisulfuryle dégagé, si la température est suffisante. C’est ainsi, par
exemple, qu'à une température élevée, l'hydrogène décompose l'anhydride de bisulfuryle provenant de la décomposition de l'oxyde du sulfuryle, et on obtiendra de l'eau et un dépôt de soufre (§ 382 ).
Enfin si on le chauffe avec de l'oxyde de nilryle, on obtient aussi de
((SO1
l’oxyde de sulfuryle et de binitry le 05||azO)*
§393. L'oxyde de sulfuryle concentré, marquant 66° à l’aréomètre de Beau mé, attaque tousles métaux positifs, à une température de 100" à 200“, il faut en excepter les métaux de la septième série, le chrôrne, le vanadium, le tantale, elle titane.
Dans celle réaction, on obtient un oxyde de sulfuryle et du radical métallique et un dégagement d'anhydride de bisulfuryle.
En présence du métal, et la chaleur aidant, l'oxyde de sulfuryle se dédouble en anhydride de bisulfuryle, eau et oxygène :
(SO1
u ( II*
20 SO
L’oxvgène se combine alors au métal, pour former un oxyde positif : 0,0 + 2M,M = 20|JJ
Enfin, cet oxyde fait la double décomposition avec l'oxyde de sulfuryle non décomposé, pour produire un sel de sulfuryle et de l'eau :
2o{;j + 20‘{s°; = 2oj» + 2o*jsM°;
La température, à laquelle l'oxyde de sulfuryle se dédouble, est d'autant plus basse que le métal réagissant possède plus d'affinité pour l'oxygène. Le sel formé, étant presque toujours insoluble dans l’oxyde de sulfuryle concentré, se dépose au fond de la liqueur.
Si l'oxyde de sulfuryle est étendu d’eau, il n'agit plus que sur les métaux positifs des 4 premières séries, le zinc et le cadmium de la cinquième ; on obtient un oxyde de sulfuryle et du métal et un dégagement d’hydrogène. Dans une première double décomposition, le radical métallique s'échange contre l'hydrogène basique de l'oxyde de sulfuryle pour former un oxyde de sulfuryle et du métal et deux molécules d’hydrure métallique :
0*(SH? + 2 R, R - 0fR°; + 211, R
Hydrurc.
Les deux molécules d'hydturc, en présence d'une autre molécule
d oxyde de sulfuryle, donnent une seconde molécule d'oxyde de sulfuryle et du métal et 2 molécules d'hydrogène :
Dans ce cas, .l'action a lieu à froid, il u'y a que le nickel et le cobalt qui exigent l'aide de lu chaleur ; le molybdène n'est pas attaqué par l’oxyde de sulfurylc étendu.
Le zinc demande, pour être attaqué, que l’oxyde de sulfuryle soit étendu à un certain degré ; ainsi, pour la préparation de l’hydrogène, il faut que l'oxyde et l’eau soient dans le rapport de I à 6, sinon on obtiendrait de l’anhydride de bisulfuryle.
On a remarqué que le zinc chimiquement pur n’est pas attaqué à froid par l’oxyde de sulfuryle étendu, la réaction n’a lieu que si l’on ajoute de l’arsenic. Aussi, le zinc du commerce, qui renferme toujours un peu d’arsenic, est-il attaqué avec éherjfle.
§ 59i. L’oxyde de sulfuryle possède une grande affinité pour l’eau, avec laquelle il peut former 3 composés bien définis, comme nous l’avons dit au§3GC. Dans celte double décomposition, il se produit une élévation de température qui est souvent assez forte pour briser le vase où l’on fait le mélange, aussi doit-on opérer avec beaucoup de précautions et verser l’oxyde de sulfuryle en filet mince dans l’eau ; comme il est plus dense il tombe au fond du vase, il faut donc agiter constamment le liquide avec une baguette de verre pour en opérer le mélange.
Si l'on verse de l’eau goutte à goutte dans l’oxyde de sulfuryle concentré. il se dégage une chaleur. suffisante pour vaporiser le centre de chaque goutte, et la vapeur, ainsi formée, projette l’acide dans tous les sens.
Quand on abandonne l’oxyde de sulfurylc à l’air, il en absorbe l’humidité, il peut prendre ainsi quinze fois son poids d’eau. Lorsqu'il se combine à l’eau, il y a contraction de 3 pour cent du volume total. C’est celte grande affinité pour l’eau qui le fait employer pour déssécher les gaz.
Si l'on mélange une partie d’oxyde de sulfuryle avec quatre parties de glace, il en détermine la fusion par son affinité pour l’eau ; il se produit alors un abaissement de température qui peut aller jusqu'à 20° en dessous de zéro, parce que toute la chaleur dégagée est absorbée par la glace pour se fondre. Mais si l'on emploie quatre parties d’oxyde de sulfuryle et une partie de glace, il se produit une élévation de température qui peut aller à 1 00", parce que la chalcUr, dégagée par la combi-
noison de l'oxyde de sulfurylc avec l'e.iu, l'emporlc de beaucoup sur la chaleur absorbée par la glace pour en opérer la fusion.
L'oxyde de sulfuryle décompose l’oxyde de chloryle, il lui prend son eau de combinaison, et ce composé, ne pouvant exister sans eau, se décompose en oxyde de perchlorylc et en oxyde de bichloryle qui se dégage sous forme d'un gaz jaune
O (CIO
o*Ss°5 4. io(C101 - O-(S0‘ U ^Cl0‘
Ml* 1 I II — (ü“ h ,1:111
L'affinité de l'oxyde de sulfuryle pour l'eau est tellement grande qu’il décompose les matières organiques, il décompose même les particules organiques contenues dans l'air: il leur enlève de l’oxygène et de l’hydrogène en quantité suffisante pour former de l’eau avec laquelle il sc combine; ces matières, étant formées de carbone, d'oxygène et d’hydrogène, sont donc transformées en charbon par l'oxyde de sulfuryle concentré. L'indigo fait exception, il s’y dissout sans altération. Un morceau de bois, que l'on plonge dans ccl oxyde, devient noir, se charbonne. Si l’on ajoute de l’eau, le charbon se précipite en poudre noire; si l'on chauffe, lo charbon s'oxyde aux dépens de. l'oxyde de sulfurylo etcclui-ci redevient limpide.
M. Bineau a dressé le tableau suivant, qui donne les quantitésd'oxyde de sulfuryle hydraté ou anhydre contenues dans un mélange aqueux dont la densité est déterminée par l’aréomètre de Beaumé.
§ 393. Préparation. — Nous avons vu, § 382, que l’anhydride de bisulfuryle pouvait absorber de l’oxygène et se transformer en oxyde de sulfuryle dans deux circonstances ; lorsqu'on fait réagir sur lui l’oxygène en présence de l’eau, ou bien lorsqu’on le met en présence d’un corps oxydant, tel que l’oxyde de nitrvle. C’est sur ce dernier principe qu’est basée la fabrication en grand de l’oxyde de sulfuryle. On fait arriver, dans de grandes chambres en plomb, de la vapeur d’eau, de l’air, des vapeurs d’oxyde de nitryle et de l'anhydride de bisulfuryle. Ce dernier est produit par le grillage du soufre brut ou des pyrites. Les réactions, qui se produisent, sont les suivantes :
1” En présence de l’anhydride de bisulfuryle, l'oxyde de nitryle se dédouble en nitryle et en oxygène, qui, avec l’eau, transforme l anhydride de bisulfuryle. en oxyde de sulfuryle :
f AzO* ( H
AzO*
2 AzO*, AzO* -f -^r
Nitryle. (**
2* L'eau dédouble le nitryle, en oxyde de nitryle et en binitry le :
6 AzO*, AzO* + 40 j j| «= 80[Az^' + 2 AzO, AzO
3° Le binitryle, en présence de l’oxygène de l'air, se retransforme en nitrvle :
2 AzO, AzO + 2 0,0
2 AzO*, AzO'
4» Enfin, le nitryle est dédoublé, par l’eau, en binitryle et enoxyde do nitryle qui recommence la première réaction.
En un mot, tout l’oxyde de nitryle décomposé se trouve toujours régénéré par l'air et par l’eau, et il vient sans cesse transformer une certaine quantité d’anhydride de bisulfuryle en oxyde de sulfuryle ; les choses pourraient ainsi se poursuivre indéfiniment, sans les pertes qui sont inévitables, et qui nécessitent l’envoi continuel, dans les chambres, de nouvelles quantités d’oxyde de nitryle.
On trouve toujours , dans les chambres de plomb , des cristaux
f(SO*l*
d’oxvde de sulfuryle et de binitryle 05|jAz0jj. provenant de l'action de
i’axyde de bisulfuryle sur le nitryle (§ 382) ; ces cristaux se dissolvent en
grande partie ila’ns l’oxyrie de sulfuryle, Us le chdrgerit db hitrylo qui altère la pureté du produit.
On peut, par dne expérience bien simple, ëxécuter toutes les réactions que nous venons d'énoncer. On fait arriver, dans un grand ballon A (lig. 64), de l’anhydride de bisulfuryle préparé dans le thatras B, et du binitryle obtenu dans le Bacon G ; le ballon est rempli d’air et ses partis sont hiobilTécs.
Le binitryle est transformé, par l’air, en nitryle qui rcniplit le ballon de vapeurs rtugés. On voit bientôt ces vapeurs se décolorer par suite de la transformation du nitryle en oxyde de nitryle et en binitryle, parl’hcfmidilé du ballon. Loxydcde nitryle transforme l’anhydride de bisulfuryle en oxyde de sulfuryle qui se dépose au fond et ruisselle Sur les parois. I.e binitryle est de nouveau retransformé par l’air en nitryle, et celui-él en binitryle et en oxyde de nitryle qui donne lieu à une nouvelle quantité d'oxyde de sulfuryle. On voit cette suite de réactiôhs sè continuer, tant qu'il reste de l’air dans le ballon; et si, par un des tubes adaptés au ballon, on y fait arriver un courant lent d'air et de vapeur d’eau, on peut, avec la même quantité de binitryle. transformer indéfiniment de l'anhydride de bisulfuryle en oxyde de sulfuryle.
L’oxyde de sulfuryle des chambres de plomb est toujours très-étendu ; on le concentre dans des cornues de plomb jusqu’à ce qu’il marque 59° Beaumé; on termine sa concentration en le distillant dans un blambic en platine.
§ 396. Purification de l'oxyde de sulfuryte. — L’oxyde de feiflfuryle du commerce n’est pas pur, il contient do l’oxyde de sulfuryle et de plomb, des produits nitreux, de l'oxyde d'arsényle et des matières organiques.
Pour reconnaître le sel de plomb, il suffit d’y ajouter de l'eau, le sel de plomb insoluble se précipite. On l’en sépare par la distillation.
On reconnaît la présence des produits nitreux :
t° Par l’oxyde de sulfüryte et de ferresüm qui prend une couleur rouge.
2® Par l’indigo qni s’y dééolorè.
3® Par l’oxyde de përmanganyte ét de pdlassiüfn qui Se décolore.
4» Par l'oxyde de chtdmÿle, de potassium et d'hydrogène qui deviént Vert.
Pour en purifier l’oxyde de Stllfurylè. il suffit dè le chauffer avec un peu d’oxyde de sulfuryle et d’ammonium ; il se produit \le l’ebu fct de l’azote (Pelouze) :
°{*îo + °,(!Ïh* - +
L’arsenic provient des pyrites, on le reconnaît avec l'appareil de Marsch que nous décrirons plus tard. Pour l’en purifier, M. Dupasquier emploie le sulfure de baryum, qui donne de l'oxvde de sulfuryle et de baryum et du sulfure de sulfarsényle :
QsjAsO u ( H»
çs(AsS i
Sulfure
Oxyde
Sulfure
Oxyde
de baryum.
d’arsényle.
de tulfanényle.
de baryum.
