CHLORE

§ 10 4. La molécule de chlore dérive du type hydrogène par la substitution du radical chlore au radical hydrogène, elle est donc représentée pur Cl, Cl ; elle est inonatomique, elle dérive de 1 molécule d'hydrogène II, II.

Poids atomique. — Nous avons déterminé au § 72 le poids atomique du chlore que nous avons trouvé être 35,50.

Préparation . — On retire le chlore de ses combinaisons avec les autres corps simples, par plusieurs procédés :

I . Ce procédé consiste à faire réagir du chlorure d'hydrogène sur du suroxyde de manganèse à l’aide de la chaleur.

On place le suroxyde de manganèse dans un ballon en verre B, fermé par un bouchon percé de 2 trous, dans l'un s'engage un tube de sûreté A (fig. 4) et par lequel on verse le chlorure d'hydrogène dans le flacon par petites portions à la fois, dans l'autre est engagé un tube tt doublement recourbé à angle droit et par où le gaz se dégage. Ce tube va plonger jusqu’au fond d'un flacon à 3 tubulures C contenant un peu d'eau, Je gaz obligé de traverser cette eau y abandonne le chlorure d’hydrogène qu'il aurait pu entraîner avec lui; ce flacon est appelé flacon laveur. Le gaz sort du flacon par le tube m, traverse un tube T contenant du chlorure de calcium qui retient l'eau entraînée avec le gaz, enfin il sort par le tube de dégagement a b. Comme le chlore est soluble dans l'eau, on ne peut le recueillir sur la cuve à eau ; on fait arriver le tube de dégagement a b au fond d'un flacon E; le chlore, étant plus dense que l'air, chasse ce dernier du flacon et après quelque temps, le flacon est plein de chlore.

On pourrait aussi recueillir le chlore sur de l'eau saturée de sel marin, qui en dissout moins que l’eau pure. Enfin ltégnault conseille de faire arriver le tube de dégagement jusqu'à la partie supérieure de la cloche, le gaz n'ayant plus l’eau à traverser s'y dissout en quantité moindre.

On ne peut le recueillir sur la cuve à mercure comme on le fait pour les autres gaz solubles, parce que le chlore attaque le mercure.

On chaude légèrement le ballon avec quelques charbons ardents.

On peut expliquer le dégagement de chlore par une double décomposition entre le chlorure d'hydrogène et le suroxyde de manganèse. Le chlore du premier s'échange avec l’oxygène du^second, pour former

de l’eau et un chlorure de chloromanganosum qui aurait pour formule CI.MnCI, mais qui se dédouble aussitôt qu'il est formé en chlore (CI) et chlorure de manganosum (Cl, Mn). La réaction a lieu entre I molécule de suroxyde de manganèse et i molécules de chlorure d'hydrogène :

fjiMnO i n h . on1 11 2 (.1 Mn

°(.Mn + 4(J.H - 20(„ + ___

Suroxj tli* do Chlorure 2 molécules Chlorure de

manganèse. d'hydrogène, d’eau. roanganosuin

plus chlore.

2. Afin d'obtenir un dégagement de chlore plus régulier, on remplace Je chlorure d’hydrogène par un mélange de chlorure de sodium et d'oxyde de sulfuryle et d’hydrogène. La réaction a lieu d'abord entre l’oxyde de sulfuryle et le chlorure de sodium pour former de l’oxyde de sulfuryle et de sodium et du chlorure d hydrogène :

O’jf,?* + 2 Cl, Na = 0fN°’ + 2CI.II

Oxyde de Chlorure Oxyde de Chlorure

sulfuryle et de sodium. sulfuryle et d'hydrogène, d'hydrogène de sodium.

Le chlorure d’hydrogène ainsi formé réagit alors sur le suroxyde de manganèse pour donner la première réaction.

Lorsqu'on veut obtenir le chlore en dissolution dans l'eau, on emploie un appareil appelé appareil de Woolf. Il consiste à faire passer le gaz d'abord dans un flacon laveur A (fig. 5), puis dans une série de flacons B, C, D remplis d eau aux trois quarts et dans lesquels le gaz se dissout.

§ 105. Propriétés physiques. — Le chlore est un gaz d'une couleur jaune verdâtre-, ce gaz n'est pas permanent, il peut se liquéfier par le froid ou la pression, il suffit de le comprimer de manière à le ramener à un volume 5 fois plus petit. On obtient le chlore liquide en chaulTant à 55° des cristaux d'hydrate de chlore dans un tube abc (fig. 6) fermé aux deux bouts. Parla chaleur, l’hydrate se décompose, le chlore se dégage, mais comme il ne trouve pas d'issue jl ne larde pas à exercer une pression suffisante pour liquéfier le gaz ; de sorte qu'il reste dans la branche a b du tube deux couches de liquide superposées -, la couche inférieure est du chlore liquide, la couche supérieure est une dissolution de chlore dans l'eau. Si l'on plonge l'extrémité c dans la glace, le chlore liquide se volatilise et vient s’y condenser; on doit le conserver dans un tube bien fermé. Ce liquide est jaune verdâtre, sa densité est 4,33; il produit, en se volatilisant, un froid intense. On n’a pu solidifier le chlore môme à un Iroid très-considérable. La densité du chlore gazeux est 2, ii.

Le chlore n'entretient ni la vie, ni la combustion ; une bougie allumée

qu'on plonge dans ce gaz s'y éteint immédialement.

Propriétés organo-Iepliques. — Le chlore possède une odeur particulière, très-forle, une saveur astringente. Respiré en petite quantité, il irrite la gorge et provoque la toux, mais si la quantité est plus forte, il provoque des crachements de sang; son meilleur antidote consiste a respirer un linge trempé dans l'alcool.

Propriétés chimiques. — Le chlore agit d'une manière énergique sur un grand nombre de métaux tels que, le phosphore, l'arsenic, l'antimoine, le cuivre, etc; le phosphore s’y enflamme spontanément; l'antimoine et l’arsenic réduits en poudre prennent fou quand on les projette dans le chlore. Si l’on introduit dans un flacon rempli de chlore un fil do cuivre chauffé à son extrémité, il y brille complètement.

Le chlore est soluble dans l’eau qui en dissout 2 fois son volume, celle dissolution est verte, possède la couleur du gaz et ses propriétés.

Le chlore possède une très-grande affinité pour l'hydrogène, c'est ce qui fait employer le chlore comme désinfectant, pour détruire les miasmes et les substances fétides ; ces substances dégagent du sulfure d'hydrogène qui est détruit par le chlore; on se sert alors plus communément du chlorure de chaux.

Si l’on approche un corps enflammé d'un flacon renfermant un volume égal de chlore et d'hydrogène, la combinaison des deux gaz se produit avec explosion. La combinaison ne se fait pas dans l’obscurité, mais si l'on expose aux rayons solaires une cloche contenant un mélange à volumes égaux des deux gaz, elle s’effectue avec détonation; p >ur faire celte expérience, on opère le mélange dans l'obscurité, on pose la cloche sur une assiette puis on la recouvre d'un carton noir; on l'apporte ainsi au soleil et on enlève subitement le carton. La lumière diffuse détermine aussi cette combinaison, mais très-lentement, cependant elle est plus rapide si le gaz chlore a été au préalable exposé aux rayons solaires, ceux-ci ont donc changé le groupement moléculaire du chlore, ce qui donnerait à penser que le chlore possède différents étals allotropiques. L’affinité du chlore pour l’hydrogène est tellement puissante qu’il décompose tous les composés hydrogénés même l'eau.

Etat naturel. — On ne rencontre le chlore dans la nature qu’en combinaison avec d'autres corps, notamment dans le sel de cuisine qui est une combinaison du chlore avec le sodium.

Usages. — Le chlore est employé a un assez grand nombre d'usages. On l'emploie d’abord comme désinfectant comme nous l'avons vu. Le chlore possède une propriété remarquable, c'est de blanchir les substances organiques colorées, telles que le lin, le coton, etc. On explique ce phénomène en disant que le chlore s'empare de l’hydrogène qui entre

dans la composition de ces substances végétales, cl les blanchit ainsi en les décomposant. C'est en se basant sur celte propriété, qu'on se sert du chlore dans les papeteries pour blanchir les chiffons: il fait disparaître également l'encre ordinaire d’écriture dont le principe est une substance organique appelée tannin en combinaison avec de I oxyde de ferricum.

nnô.vr.. =» Br, Br.

§‘ (06. !.a molécule de brôme dérive du type hydrogène en remplaçant le radical hydrogène par le radical brème, sa formule est donc Br, Br. Elle est monalomique comme celle du chlore.

Poids atomique. — Nous déterminerons le poids atomique du brôme comme celui du chlore en supposant que I volume ou atome de brôme se combine 5 ( volume ou atome d'hydrogène pour former 2 volumes de brômurc d hydrogène. Or : 100 parties de brômure d'hydrogène renferment ;

Btôme . . 98,78

Hydrogène . . (,2î

Le poids atomique du brôme, c’est-à-dire la quantité qui se combine à I atome ou I d hydrogène sera :

Poids atomique du brôme x — 80,97.

§ (07. Etat naturel. — Le brôme existe dans l’eau de la mer à l’état de brômure de magnésium et de sodium, en compagnie du chlore et de l’iode. On le rencontre aussi dans les plantes marines et dans certaines sources.

On relire le brôme des eaux mères des marais salants, en y faisant passer un courant de chlore qui élimine le brôme lequel colore les eaux en jaune ; on les traite par l’éther qui dissout le brôme, on décante la solution de brôme dans l’éther et on la traite par de la potasse, on obtient du brômure de potassium et de l’oxyde de sesquibrômyle et de potassium. En chauffant ce dernier, on le transforme en brômure de potassium.

Préparation. — On prépare le brôme au moyen du brômure de potassium ou de sodium de la même manière que l’on prépare le chlore avec le chlorure de sodium. (Fig. 7).

On fait un mélange de brômure de potassium, de suroxyde de manganèse et d’oxyde de sulfuryle et on l’introduit dans une cornue C que I on chauffe modcremmunl soit en la plaçant dans I eau chaude, soit sur un bain de sable. Le brôntc se dégage et vient se condenser dans un

récipient R que l'on refroidit nu moyen de l’eau froide ou de la glace. Les réuctions sont les mêmes que pour le chlore; il so|>ère d'abord une double décomposition entre le brAmure de potassium et l'oxyde de sulfuryle et d hydrogène, qui donne du brAmure d'hydrogène et de

l’oxyde de sulfuryle et de potassium.

2 Br, K + ~

0,fS°J u (K1

+ 2 Ur, II

Uni •nurc de

Oxyda

Oxyde de

Bromure

|i.iu»siu il.

sulfuryle et

sulfuryle cl

«l'hydrogène.

d'Iiyilrogènc.

de }>ota»giiiiii.

Le brAmure d'hydrogène réagit alors sur le suroxyde de manganèse pour donner de l'eau et un brômure de brôniomanganosum qui sc dédouble aussitôt en bromure de maogonosum et brume :

4 Br, Il + 0(JJ"°

Surnxyde «le manganèse.

Eau.

2 Br. Mn Br, Br

Bromure de rn.inganos ii ni plus brùmr.

Jj 108. Propriétés physiques. -- Le brème est un liquide d'une belle couleur rouge foncé, qui, à ‘20" eu dessous de zéro, se congèle en une substance dure , cassante, grisâtre, d’un éclat presque métallique. Sa densité est de 2,060.

Le brAme bout à 63", il est très-volatil, il répand des vapeurs même ii la température ordinaire, c’est ainsi qu’une goutte de brAme que l'on verse dans un (lacon le remplit immédiatement d’une vapeur rouge orangé. La densité de sa vapeur est 5,39.

Le brAme est peu soluble dans l'eau, il lui communique une teinte orangée, pour le conserver on le recouvre d’un peu d'eau ; il se dissout très-bien dans l’alcool et l’éther, cette dissolution est ronge, mais elle se décolore pou à peu et renferme alors du brAmure d'hydrogène. Le brAme possède une odeur très-forte qui rappelle celle du chlore, comme lui, il est très- vénéneux et attaque vivement les organes respiratoires.

Propriétés chimiques. — Le brôme absorbe le chlore gazeux pour former un composé que nous examinerons plus tard; le brAme étant moins électro-négatif que le chlore, est chassé de ces combinaisons par ce dernier qui s’y substitue ; la préparation du brAme est basée sur cette propriété. Le brAme possède moins d'nflînilé que le chlore pour l'hydrogène ; c'est ainsi qu’il ne s'y combine pas sous l'action des rayons solaires; il s’y combine lentement à une température élevée.

Comme le chlore, la vapeur de brôme n’entretient pas la combustion, une bougie allumée s’y éteint. Comme le chlore, le brAme détruit les matières colorantes, il tache la peau en jaune et celte tache ne disparait que par le renouvellement de l'épiderme.

IODE. = lo,IO.

§ 109. La molécule d’iodc dérive du type hydrogène en substituant b l’hydrogène le radical iode ; sa formule est Io,lo ; elle est monobasique comme la molécule du chlore et du brème.

Poids atomique. — On le détermine comme celui du chlore et du brème en partant de la molécule de l'iodure d'hydrogène qui est formée de 1 atome 'd’iode et 1 atome d'hydrogène représentant 2 volumes d’iodurc d’hydrogène. Ce dernier est formé sur 100 parties de :

Iode .... 99,22 Hydrogène . . 0,78

Le poids atomique de l'iode sera donc donné par la proportion :

g 110. Etat naturel. — On rencontre l'iode dans les eaux de la mer et dans les plantes marines à l'ctat d'iodurc de potassium et de sodium avec le chlore et le brème. On sèche les plantes marines au soleil ; on les incinère, on en recueille les cendres qui renferment les ioduros, les brèmures et les chlorures; on les traite par l'eau pour on séparer les substances insolubles; on décante le liquide qu’on évapore à siccité et on obtient ainsi ce qu’on appelle improprement Soude de varech.

Préparation. — I. On peut retirer l'iode des soudes de varech; à cet effet on les dissout dans l’eau et on fait arriver dans la solution un courant de chlore qui précipite d'abord l’iode, on l'enlève et on le purifie par une distillation. L'eau mère renferme les brèmures et les chlorures.

2. On prépare l’iode au moyen de l'induré de potassium par un procédé analogue à celui qui a été décrit pour la préparation du chloie et du brème. On traite l'iodure de potassium ou de sodium par un mélange do suroxyde de manganèse et d'oxyde de sulfuryle et d'hydrogène, dans une cornue en verre que l'on chaulTo légèrement avec quelques charbons (Gg. 8). A la cornue vient s'adapter, au moyen d'un bouchon, une allonge B laquelle se termine par un récipient C. L'iode distille et vient se condenser dans l'allonge et dans ie récipient sous forme de paillettes cristalliucs. On peut encore obtenir l'iode en faisant passer un courant de chlore dans une dissolution d'un iodurc, l'iode se précipite en poudre grise qu'on lave avec un peu d'eau et qu'on purifie par une distillation.

§111. Propriétés physiques. — L'iode se présente sous forme de lamelles brillantes d’un gris d'acier, i! fond à 107" et donne un liquide brun noirâtre qui, par refroidissement, sc prend en une niasse lamellcusc,

( Ou )

d'im aspect gras, que l'on peut facilement pulvériser. Vers 180-’ il entre en ébullition en répandant des vapeurs d'une belle couleur violette foncée. L'iode répand déjà des vapeurs à la température ordinaire; lorsqu'il est humide, il répand à l'air des vapeurs sensibles, d'une odeur analogue à celle du chlore. La densité de l'iode est 4,948 ; celle de sa vapeur est 8,746.

L'iode cristallise très-facilement, nous verrons en parlant do l'iodure d'hydrogène, que si l'on abandonne au contact de l'air une dissolution île ce composé, l’iode se précipite sous forme de beaux cristaux octaédriques. On fait aussi cristalliser l'iode en évaporant lentement sa dissolution dans l’alcool.

L’iode est très-peu soluble dans l’eau qui n'en dissout qu'environ nooo; elle prend alors une teinte jaune et possède l’odeur de l’iode ; elle en dissout d'avantage quand elle contient un iodurcou de l'iodure d’hydrogène. L’iode se dissout très-bien dans l’alcool et cette dissolution prend le nom de teinture d’iode; l'eau le précipite de cette dissolution sous forme d'une poudre brune. L’eau chargée d’iode, étant exposée aux rayons solaires, se décolore et elle contient alors de l'iodure d'hydrogène et de l’oxyde de sesquiodyle, l'eau est alors décomposée en hydrogène et oxygène qui se combinent à l'iode.

Propriétés organo-leptiques. — La vapeur d’iode possède une odeur analogue à celle du chlore et du brème. L'iode est un violent poison et cependant un médicament précieux.

Propriétés chimiques. — L'iode présente des rapports chimiques tout à fuit analogues à ceux du chlore et du brôme.

Il se distingue du chlore et du brôme en ce que, comme nous le verrons, il forme de l’oxyde de sesquiodyle avec l'oxyde de nitryle. L'iode possède peu d'affinité pour l’hydrogène avec lequel il ne-se combine que par voie indirecte. Lorsqu'on fait arriver du gaz chlore dans un vase contenant de l'iode, le gaz est absorbé immédiatement; l’iode se combine aussi directement avec le brôme.

L'iode est chassé de ses composés par le chlore et le brôme parce que ces corps sont plus électro-négatifs que lui et ils prennent sa place. L’iode ne blanchit pas les matières colorantes comme le chlore et le brôme, mais il décompose un grand nombre de matières organiques en leur communiquant des couleurs particulières ; c'est ainsi qu'il colore le papier en jaune, qu'il produit sur la peau une tache jaune qui disparaît après quelque temps. Dans celte action, l'iode s’empare de l’hydrogène des substances organiques pour former de l’iodure d hydrogène et les détruit. L'action la plus remarquable est celle que l'iode présente avec l'amidon parce qu'on la met à profit pour déceler la présence de l'iode.

Si l’on verse une dissolution d'amidon dans une liqueur renfermant de l'iode, il se produit à l'instant une belle coloration d'un bleu intense; il suffit d’1/100,000 d’iode dans la liqueur pour que cette coloration se produise; c'est qui fait de l'amidon un réactif précieux pour déceler la présence de l'iode. Cette coloration disparaît par la chaleur, pour reparaître par refroidissement.

L'.iagcs. — L'iode est employé en médecine pour guérir lés goitres et les maladies scrophuleuses. On s'en sert aussi pour le daguérréotype.

FLl'OR . — Fl, Fl.

§ 1 12. Depuis longtemps on a trouvé dans la nature un minéral que les minéralogistes appellent Fluorine, spath fluor et qui est du fluorure de calcium (Fl ,Ca). Jusqu'à présent on n’a pas pu en retirer le fluor pour en étudier les propriétés, non que l’extraction du fluor du fluorure de calcium soit difficile, mais parce qu'on n'a pas encore pu fabriquer des vases pour contenir ce corps; le fluor attaque toutes les substances avec lesquelles sont faits les appareils, le verre et tous les métaux même le platine. Cependant l’existence du fluor est certaine, car on peut le faire sortir du spath fluor pour le combiner avec d'autre3 corps.

Quelques chimistes prétendent avoir isolé le fluor en employant des vases en spath fluor, dans lesquels ils décomposent le fluorure d’argent par un courant de chlore; ils ont obtenu ainsi un gaz incolore qui doit être le fluor mais qu'on n’a pu recueillir.

Kn tous cas, les analogies qui existent entre les composés du fluor et ceux du chlore, du brème et de l'iode, nous autorisent à faire dériver la molécule du fluor de celle de l'hydrogène en remplaçant le radical hydrogène par le radical fluor et à la représenter par Fl, Fl.

Poids atomique. — Pour déterminer le poids atomique du fluor, nous partons du fluorure d'hydrogène, gaz analogue au chlorure d’hydrogène et dont la molécule représentant 2 volumes est composée de f atome de fluor et I atome d'hydrogène. Nous opérons comme pour le chlote. 400 parties de fluorure d hydrogène renferment :

Fluor .... 96,41 Hydrogène. . . 3,59

La quantité du fluor qui se combine à I atome d'hydrogène nu son poids atomique sera donné par la proportion :

cyanogène. ■*= Cy,Cy CAz, CAz.

§113. Le cyanogène est un radical composé qui renferme 1 atome de carbone et 1 atome d'azote, mais qui joue le rôle de radical simple, on le représente par le symbole Cy = CAz. I.c cyanogène possède une grande analogie avec le chlore, il formedescomposésquisont isomorphes avec les chlorures, les brômures et les iodurcs. C'est ainsi qu’il forme avec l'hydrogène un composé analogue au chlorure d’hydrogène.

Pour déterminer sa composition, on introduit, dans un cudiomèlre, du cyanogène et un excès d’oxygène, puis on y fait passer une étincelle électrique. On y introduit alors un morceau de phosphore pour absorber l'excès d'oxygène et après celte absorption ou mesure les gaz restant qui se composent d'oxyde decarbonvle et d'azote. On absorbe l’oxyde de carbonyle par la potasse et par différence on obtient le volume de ce gaz, ce qui reste est l'azote. On trouve ainsi 2 voluraesd'oxyde de carbonylo et I vol. d'azote. Les deux volumes du premier représentent 4 volumes de vapeur de carbone ou un atome de carbone. Donc le cyanogène est formé de I atome de carbone et de I atome d'azote.

5 H4. Préparation. — Le cyanogène se forme dans beaucoup de circonstances :

1°. Lorsqu'on calcine une matière organique azotée avec un alcali ou un sel de carbonyle alcalin.

2". Par l'action de l’air sur un mélange de charbon et d’oxyde do potassium.

3°. Lorsqu'on traite des matières organiques azotées par le potassium .

4". Par l’action de l'ammoniaque sür le charbon de bois è la chaleur rouge.

On obtient ainsi des cyanures alcalins. On relire le cyanogène libre des cyanures par divers procédés : ,

1 . On décompose à une température d'environ 300°, dans une cornue en verre, le cyanure de mercuricum bien desséché et exempt d'oxyde. On recueille le gaz sur la cuve à mercure. Le cyanure su décompose en cyanogène et mercure ;

Cv.llg + Cy.Ilg = Cy.Cy + Ilg.IIg.

On obtient en outre un léger résidu brun foncé qui a môme composition que le cyanogène (CAz) et que l’on a appelé Paraci/anoyine.

2. D’a()rès k'emp on prépare encore le cyanogène en distillant, dans une cornue en verre, un mélange intime de 2 parties de cyanure de ferrosum et de potassium privé de son eau et 3 parties de chlorure de mercuricum. Il sc produit d'abord du cyanure de mercuricum et un

résidu de couleur foncée qui est un mélange de cyanure de ferrosum et de chlorure de potassium :

4CI,llg -b 2 Cy5j|!» - dCy.Ug +

Chlorure de Cyanure de Cyanure de Cyanure de mercuricum. frrrosmn et uu-rcuricuin. ferroitim, plus de puUssiuni, chlorure de

potassium.

Knsuilc le cyanure do mercuricum est décomposé par la chaleur en cyanogène et mercure.

Comme le cyanure de ferrosum dégage toujours de l'azote, Berzélius conseille de remplacer le cyanure de ferrosum et de potassium par du cyanure de potassium. Alors on obtient seulement du cyanure de mercuricum cl du chlorure de potassium :