A. SÉRIE NITRIQUE

S 263. La sé rie nitrique comprend 3 radicaux composés bien connus et représentés par les formules Az*0 ; A/O et A/O*.

Nomenclature. — Nous appuierons nitryle le radical A/.O* ; alors le radical A/O, qui renferme 2 fois autant d’azote que ce dernier, sera nommé binilryle; le troisième, qui en contient 4 fois autant, recevra le nom de tétranilryle. Par leur substitution à I hydrogène du type eau, ces radicaux donnent les oxydes négatifs de la séiie nitrique.

TÊTIMNITRVI.E = Az*0,A/.40.

§ 261 Les chimistes le nomment : protoxyde d'azote, oxyde azoteux.

On peut déterminer sa composition d’une manière bien simple. On introduit un volume déterminé de gaz dans une cloche placée sur le mercure, cl portant à sa partie supérieure un renflement recourbé (fig. 37) dans lequel on a placé un morceau de potassium que l’on chaude légèrement. L’oxygène du lélranilryle est absorbé par le potassium et il reste de l’azote. Si l’on mesure la quanlilé de ce dernier, on lui trouve le môme volume que celui du tétranilryle que l’on avait introduit d ins la cloche ; ou en conclut que I volume de tétranilryle contient

i volume d’azote. Or :

1 volume de tétranilryle pèse 1,327

1 » d'azote » 0,972

L’oxygène contenu dans un volume de tétranilryle pèsera 0,53îi. Comme cette quantité est la moitié de la densité de l’oxygène, on en déduit que 2 volumes de tétranilryle renferment 2 volumes d’azote et 1 volume d oxygène.

2 volume» d'azote pèsent 1 ,'Ji4

I volume d'oxygène pèse 1,101-

Pour avoir la composition en centièmes, on posera les proportions :

Le tétranitryle est donc formé de :

Azote 03,77

Oxygène .... 50,23

§ 20'i. Préparation. — On introduit de l'oxyde de nilryle et d'ammonium dans une petite cornue en verre (fi". 38) à laquelle on a adapté un tube de dégagement, et que l'on chauffe légèrement. Le sel se fond d’abord, entre en ébullition et se décompose en tétranitryle et en eau qui se dégagent, de sorte qu’après l’opération il ne reste rien dans la cornue :

^(AzO* . ^.(AzO* . II

On recueille le gaz sur le mercure ou sur de l'eau tenant en dissolution du sel marin, qui dissout moins de gaz que l'eau pure. Il faut avoir soin de chauffer modéremment avec une lampe à alcool pour éviter un dégagement de gaz trop rapide et même une explosion.

On peut obtenir le tétranitryle liquéfié au moyen d’un tube recourbé (fig. 39). On place en u ce qu’il faut pour produire le gaz. puis on ferme le tube. On introduit l'extrémité b dans un mélango frigorifique ; le gaz, se trouvant emprisonné, se liquéfie par la pression.

On peutencoreobtcnirdu tétranitryle, en attaquantle zinc par de l'oxyde de nilryle étendu de 8 parties d'eau ; il se dégage un mélange de télranitryleet de binilrvle ; mais, si on laisse ce mélange gazeux séjourner pendant quelque temps avec de la limaille de zinc ou do fer humide, le binitryle se décompose et se transforme en tétranitryle en oxydant le métal. Nous reviendrons sur cette réaction, dans l'action de l'oxyde de nilryle sur les métaux positifs.

§ 266. Propriétés physiques. — Le tétranitryle est un gaz incolore ; il n'est pas permanent, car lorsqu'on le soumet à uno pression do 33 atmosphères, il se liquéfie et donne un liquide incolore, très-mobile, qui réfracte la lumière plus que tous les autres corps connus; il bouta — 88'. Il absorbe, pour se volatiliser, une quantité de chaleur telle qu’il peut produire des froids de 100" en dessous de 0". Ainsi, quelques gouttes que l’on verse dans de l'eau ou sur du mercure, suffisent pour les congeler; il

produit sur lu peau une brûlure très-vive. Soumis à un froid de 100° en dessous de 0°, le létranitryle se solidifie et prend l’aspect d'une neige blanche.

La densité du létranitryle est de 1 827, I litre de ce gaz pèse 1,976 grammes ; l'eau en dissout la moitié de son volume, et acquiert une saveur douce et une légère odeur.

Propriétés organo-lepliques. — Le létranitryle est inodore, il possède uno saveur sucrée. Le létranitryle n’est pas tout-à-fait impropre à la vie, les animaux peuvent y vivre pendant quelque temps -, mais comme il contient plus d’oxygène que l’air atmosphérique, la respiration y est beaucoup pins active, et apiès un temps assez prolongé il peut occasionner la mort. Lorsqu'il est respiré par l'hommp, il so dissout dans lo sang, lui donne une couleur purpurine, il produit une cspèco d'ivresse accompagnée de sensations agréables ; de là le nom de gaz hilariant qu'on lui a donné.

Propriétés chimiques. — Le létranitryle est décomposé par une température élevée en azote et en nitryle.

Az’O.Az’O -f Az’O.Az’O = AzO’.AzO’ + 3 Az,Az.

L’oxygène et l'air n’ont aucune action sur ce corps. Mais il abandonne facilement son oxygène à tous les corps qui en sont avides. Ainsi ? un mélange de létranitryle et d'hydrogène détonne sous l'influence de la chaleur ou de l'étincelle électrique, et on obtient de l'eau et de l'azote. Par une première double décomposition, l’oxygène s'échange contre son équivalent d'hydrogène pour former de l'eau et de l’ammoniaque :

(Il (H

Az’O.Az’O + 8 II, II «. 2 0|Jj + iAzjlI-

Mais les i molécules d’ammoniaque, aussitôt formées, échangent leur hydrogène contre l'azote de 3 molécules de létranitryle, et on obtient de l'eau et de l’azote :

4 Azjü -f 3 Az’O.Az’O = 6 0|jJ + 8 Az,Az.

Cette réaction s'écrit ordinairement par une substitution de l'hydrogène à l'azote du tétranitrylo :

Az’O + H’ = OH’ + Az’

Nousrroyons la double décomposition plus rationnelle et plus exacte. La production de l'ammoniaquo ne peut être contestée ; et si, comme cela a lieu pour le binilryle, la réaction pouvait aussi avoir lieu à froid sous l'influence catalytique du platine, il est probable que le résultat serait également de l'eau et de l'ammoniaque. Quant à la possibilité do

la seconde double décomposition, elle est prouvée |>ar le fait que, par I "étincelle électrique ou par la chaleur, un mélange d'ammoniaque et de létranitryle donne lieu à de l'eau et de l'azoïe.

I.e gaz létranitryle entretient la combustion ; un charbon incandescent y brûle avpc un éclat aussi vif que dans l’oxygène. Le soufre faiblement enflammé s’y éteint, mais s'il est end mimé sur une grande sut face, il brûle avec une grande vivacité. Le phosphore brûle dans ce gaz avec une flamme très-brillante ; mais on ne peut l'y allumer, môme lorsqu’on l'y touche avec un corps chauffé au rouge, à moins que le gaz ne contienne de Pair. Le létranitryle se comporte donc comme l’air atmosphérique, la combustion y est plus vive parce qu'il renferme plus d'oxygène: seulement, dans l'air, l'oxygène et l’azote ne sont que mélangés, tandis que dans le létranitryle ils sont combinés, c’est pourquoi il faut une température plus élevée pour le décomposer. Ainsi donc, tous les corps avides d'oxygène, tels que le carbone, le soufre, le phosphore, le potassium, décomposent le létranitryle, mais à l'aide d'une chaleur assez élevée.

nixiTnYLE = AzO.AzO.

§ 267. Les chimistes le nomment : deuloæyde ou bioxyde d’azole, oxyde azotique.

On a déterminé sa composition de la môme manière que celle du tétranitryle. en le chauffant avec un corps avide d’oxygène comme le potassium. On a trouvé ainsi que 2 volumes de binitryle renferment un volume d’azote. Or :

2 volumes de binitryle pèsent 2,078

f volume d’azote pèse 0,972

Différence 1 , 1 06.

La différence 1,100 est la densité de l'oxygène; on en conclut donc que 2 volumes de binitryle sont formés par un volume d'azote et I volume d’oxygène. D'après cela, on pourra calculer sa composition en

centièmes :

Azote 46,66

Oxygène 53,34

On peut encore déterminer la composition de ce gaz ainsique celle du létranitryle au moyen de l’eudiomètre deVolta, en opérant comme nous l'avons fait pour déterminer la composition de l’air atmosphérique. Soit : V le volume de gaz et d’hydrogène introduit dans l’appareil.

\" le volume restant.

V — V’ sera le volume ilu gaz disparu et qui s'est transformé en eau composée de I volume d'oxygène et 2 volumes d’hydrogène. Donc :

^ ' sera la quantité d’oxvgène et V — ^ la quantité

d’azote.

§ 268. Préparation. — On obtient le binilryle en attaquant du mercure ou du cuivre par de l’oxyde de nitryle étendu d’eau.

On introduit de la tournure de cuivre dans un (lacon à deux tubulures A (fig. 40), et on la recouvre d’eau. A l’une des tubulures on adapte un tube de dégagement, à l’autre on adapte un tube de sûreté par lequel on verse l’oxyde de nitryle. On recueille le gaz sur la cuve à eau. La réaction a lieu à froid, et il faut avoir soin d’éviter que la température ne s'élève.

Nous expliquerons cette réaction plus tard, lorsque nous parlerons de l’action de l’oxyde de nitryle sur les métaux positifs.

§ 269. Propriétés physiques. — Le binitryle est un gaz incolore, qui n'a pu être liquéfié par les pressions les plus fortes. Sa densité est de 4,0:492; 1 litre de ce gaz pèse 1,314 grammes. Il n'entretient pas la vie. Son odeur et sa saveur n'ont pu être déterminées, pareequ’aussitût qu'il arrive au contact de l’air il est décomposé.

Propriétés chimiques. — L’étincelle électrique le décompose en oxyde de nitryle et azote.

3 AzO.AzO -f 5 AzO.AzO = 40(azO* + 6 Az.Az.

Lorsqu'on le fait passer à travers un tube chauffé au rouge, il se décompose en azote et nitryle.

AzO.AzO + AzO.AzO = Az,Az + Az.04,Az04.

Nilryle.

Aussitôt que le binitryle arrive au contact de l'air, il en absorbe de l’oxygène pour se transformer en nitryle qui se dégage sous forme de vapeurs rutilantes :

2 AzO.AzO + 2 0,0 = î Az04,Az04.

Lorsqu'on mélange ce gaz avec un volume égal d’hydrogène, il s’enflamme p3r l’étincelle électrique, et brûle avec une flamme verte en donnant de l’eau et de l’azolc. Nous expliquons cette réaction par 2 doubles décompositions successives. La première double décomposition donne lieu à de l’eau et 5 de l’ammoniaque :

2 AzO.AzO + 1014,11 = 4 0}|] -|- 4 Az|ll

Ammoniaque.

Mais l'ammoniaque, en présence de 3 molécules de binilrylc, échange immédiatement son azote contre de I oxygène pour former de l'eau et de l'aifotc :

4 A/ H -|- 3 AzO.AzO = CO! + 3 Az.Az.

Mais par l'influence catalytique du platine, ce mélange donne seulement de l’ammoniaque et de l’eau.

Ce fait nous dispense de tout commentaire au sujet des doubles décompositions que nousvenons d’énoncer, et il est une preuve de la possibilité de la formation de l’ammoniaque, lequel ne peut subsister en présenee du binitryle, lorsqu’on fait agir la chaleur ou l'électricité.

Le gaz binitryle est décomposé par tous les corps avides d’oxygène, mais il fiitif l'aide d une température assez élevée. Ainsi, le phosphore peut élio fondu dans ee gaz sans prendre feu ; mais s'if est enflamme, il continué è y brûler avec ün éclat aussi vif que dans l’oxygène pur. pnrrcqii'alors la température est assez élevée pour décomposer le gaz. Le soufre enflammé s’y éteint ; tin charbon allumé y brûle avec vivacité.

Le binitryle est absorbé par les sels de ferrosum en dissolution qu’if colore en brun lonré, en les transformant en sels de feriieuin. On emploie cette réaction finur séparer le binitryle des autres gaz; il se dégage de l'azote.

L’eau privée d'air, en dissout i/is île son volume.

Le binitryle sc dissout dans l’oxyde de nit ry le ; les deux composés se décomposent réciproquement pour former du nitryle.

2 AzO.AzO -f 4 = G AzO’.AzO*.

Le nitryle. étant rouge brun, Colorera ki liqueur en brun plus ou moins foncé suivant ta quantité qui se formera. L’oxyde de nitryle est d'autant plus stable qu’il contient plus d'eau, pur conséquent, il so formera d’autant moins de r.itiylc que l’oxyde de nitryle est plus dilué, et si la quantité d’eau est suffisante, il restera incolore et ne sera plus décompose. Ou pourra donc, en employant des liqueurs plus ou moins concentrées, obtenir des couleurs très-variables. Pour faire cet te expérience, on place dans un flacon A, les matières nécessaires pour préparer le ga ~i (fig.il), et on ’e fait communiquer avec une série de flacons renfermant de l’oxyde de nitryle de densités différentes. Les deux premiers contiennent de l’oxyde de nitryle concentré, le troisième de l’oxyde d’unedensité de 1,45: le quatrième de l’oxyde d onc densité de 1,53’; le cinquième de l’oxyde d’une densité de 1 ,23 ; enfin le sixième renferme de l’oxyde d’une densité de 1,10.

I. es doux premiers se coloreront en brun, le troisième en jaune, le quatrième en vert, le cinquième en bleu et le sixième reste incolore.

MTRYI.E- — AzO*,AzO*.

5 270. Ce composé est appelé généralement acide hypoazolique .

Ce composé se dédouble en présence des oxydes positifs pour former, d'une part de l'oxyde de nitryle et du métal, et de l'autre de l'oxyde de bînitry le et du même métal :

AzO*, AzO*

ofAz0* 4- U(M h

oir

Oxyde

sel de

sel de

positif.

nitryle.

hinitryle.

On détermine la composition du nitryle, en faisant passer sa vapeur sur un poids déterminé de cuivre chauffé au rouge dans un tube. Le cuivre absorbe l'oxygène et l'azote se dégage ; l'augmentation de poids du cuivre indique la quantité d'oxygène, on recueille l’azote et on en détermine le volume d'après lequel on en calcule le poids. On a trouvé ainsi que le nitryle est formé de :

4 volume d'azote 2 volumes d’oxvgcne

constituant 2 volumes de vapeurs de nitryle; ou bien en centièmes : Azote .... 30,43 Oxygène . . . 69,57

§ 271. Préparation, — On chauffe, dans une cornue en verre recouverte d’une couche d'argile, de l’oxyde de nitryle et de plomb bien désséché. Les vapeurs se rendent, par un tube effilé t (lig. 42) dans un récipient plongé dans un mélange réfrigèrent où elles se condensent.