K0 + HC1 = KC1+H
Ainsi, la composition du chlorure de potassium étant connue, on en déduira immédiatement la composition de la potasse, en posant cette proportion : la quantité de chlore combinée avec une certaine quantité de potassium est à la quantité d'oxygène qui formerait de la potasse avec cette même quantité de potassium, comme l'équivalent du chlore =» 443,2 est à l'équivalent de l'oxygène = 100.
On conclura donc, de l'ensemble de ces recherches, que 100 grammes de chlorate de potasse renferment :
Potassium 51 ,95
Chlore '28,92
Oxygène 39,15
Or 31,95 de potassium demandent 6,52 d'oxygène pour former de la potasse; il reste donc pour l'acide chlorique :
Chlorj 28,95
Oxygène 32,65
100 parties d'acide chlorique sont donc formées de
Chlore 47,00
Oxygène 53,00
Le nombre que nous admettrons pour l'équivalent du chlore, ainsi que nous le verrons bientôt, est 443,2. Nous trouverons d'après cela que la composition de l'acide chlorique correspond à
1 éq. chlore 443,2
5 » oxygène 500,0
1 » acide chlorique 943,2.
Aade perchlorique, ClG^
§ 172. Nous venons de voir qu'en soumettant une dissolution d'acide chlorique à l'ébuliition, il se dégage de l'acide chloreux ou
de Facide hypochlorique, et qu'il se forme en même temps de Facide perchlorique qui reste dans la liqueur.
Si Ton verse de Facide sulfurique sur du chlorate de potasse, le mélange prend une teinte d'un jaune brun, il se dégage un gaz jaune, Facide hypochlorique, et il se forme du perchlorate et du bisulfate de potasse qui restent dans la capsule. Il faut aider à la réaction par une douce chaleur, en chauffant la capsule au bain-marie. Cette expérience demande à être faite avec beaucoup de précaution; car Facide hypochlorique est un gaz éminemment détonant, et il est difficile d'éviter les explosions. Nous reviendrons sur cette préparation lorsque nous nous occuperons de Facide hypochlorique. Le perchlorate de potasse se sépare d'ailleurs très-facilement du bisulfate par cristallisation, car il est beaucoup moins soluble que ce dernier sel.
On prépare plus facilement le perchlorate de potasse d'une autre manière. Lorsqu'on chauffe du chlorate de potasse dans une cornue de verre, pour préparer du gaz oxygène, la matière fond d'abord, et il se dégage pendant un certain temps du gaz oxygène; mais, si Fon n'élève pas constamment la température, la fluidité de la matière diminue, et il vient un moment où elle prend une consistance pâteuse ; le dégagement d'oxygène s'arrête alors et ne recommence que si Fon élève la température. Le mélange salin qui reste dans la cornue se compose de perchlorate de potasse et de chlorure de potas- ■ siura ; on le réduit en poudre, et on le traite par une petite quantité d'eau froide qui dissout presque tout le chlorure de potassium, tandis qu'elle ne dissout pas sensiblement de perchlorate de potasse qui est très-peu saluble. On reprend ensuite le résidu par Feau bouillante, de manière à le dissoudre en entier. Par le refroidissement, la plus grande partie du perchlorate de potasse cristaUise. Pour préparer ce sel dans les laboratoires, on utilise les résidus de la préparation du gaz oxygène par le chlorate de potasse.
On prépare Facide perchlorique avec le perchlorate de potasse, en suivant exactement le procédé que nous avons indiqué pour préparer Facide chlorique par le chlorate. Mais, Facide perchlorique étant beaucoup plus stable que Facide chlorique, on n^a pas besoin de prendre les mêmes précautions pour concentrer la dissolution étendue; on peut évaporer celle-ci par la chaleur; on peut même distiller la liqueur concentrée dans une cornue de verre ; les premières parties qui passent à la distillation sont plus aqueuses. La température s'élève dans la cornue jusqu'à 200°, et il distille un acide ayant une densité de 1,65; c'est Facide perchlorique à son maximum de concentration. Cet acide est liquide et incolore, il rougit fortement
ACIDE HYPPCHLOREUX. 265
la teinture de tournesol sans la blanchir. Il est beaucoup plus stable que Tacide chlorique, non-seulement sous rinfluence de la chaleur, mais même en présence des matières oxydables ; ainsi, à froid, il ne réagit pas sur Facide sulfureux.
§ 475. La composition de Facide perchlorique se déduit de celle du perchlorate de potasse; l'analyse de ce sel se fait exactement comme celle du chlorate de potasse (§171). On trouve ainsi que l'acide perchlorique renferme :
1 éq. chlore 445,2 58,77
7 » oxygène 700,0 61,25
i » acide perchlorique 1145,2 100,00.
Adde hypochloreux, CIO.
§ 174. Si l'on fait passer un courant de chlore à travers une dissolution étendue de potasse, sans chauffer, il ne se forme pas de chlorate de potasse, comme cela a lieu lorsqu'on emploie une dissolution concentrée et que la température s'élève; mais on obtient une liqueur qui jouit, au suprême degré, de la propriété de décolorer les matières coloranteis organiques, et qui renferme du chlorure de potassium et de l'hypochlorite de potasse. La réaction a lieu entre 2 équivalents de chlore et 2 équivalents de potasse ; elle est représentée par l'équation suivante :
2K0 + 2C1-=K0.C10 + KCL
Si l'on remplace la potasse par un lait de chaux, on obtient un hypochlorite dé chaux correspondant.' Ces produits ont une grande importance dans les arts, car on les emploie pour le blanchiment des tissus; on leur donne souvent le nom de chlorures décolorants.
On prépare l'acide hypochloreux en 'dissolution dans l'eau, par le procédé suivant : dans un grand flacon rempli de chlore gazeux^ on verse de l'oxyde rouge de mercure broyé et délayé dans de l'eau ; on bouche le flacon et l'on agite. Le chlore est promptement absorbé, it se forme un oxychlorure de mercure insoluble et de l'acide hypochloreux qui se dissout dans l'eau. La liqueur filtrée ne renferme que de l'acide hypochloreux.
Mais on peut aussi obtenir l'acide hypochloreux exempt d'eau. 11 suffit de faire passer lentement un courant de chlore sec à travers un tube de verre ab (fig. 225) renfermant de l'oxyde de mercure, et d'empêcher la température de s'élever pendant la réaction ; à cet
*2ti4 CHLORE.
effet, on entoure le tube ab de glace ou d'eau froide. 11 se forme encore du chlorure de mercure, et il se dégage un gaz jaune orangé.
que Ton peut liquéfier en le conduisant dans un tube refroidi par un mélange de glaça et de sel marin. Il est important que la température ne s'élève pas pendant la réaction; sans cette précaution, Tacide liypochloreux se décomposerait complètement et il ne se dégagerait que de l'oxygène.
, L'oxyde de mercure qui convient le mieux est celui que l'on obtient en décomposant, par un excès de potasse, le nitrate ou le bichlorure de mercure, lavant le précipité et le chauffant jusqu'à une température d'environ 500*. •
L'acide hypochloreux forme un liquide rouge foncé, qui bout vers + 20° en produisant une vapeur d'un jaune orangé. L'eau en dissout au moins 200 fois son volume, et prend une belle couleur jaune. La vapeur d'acide hypochloreux détone à une température peu élevée.
L'acide hypochloreux en dissolution dans l'eau exerce des actions oxydantes énergiques; il décompose las dissolutions de prolochlorure de plomb et de manganèse, dont il précipite du bioxyde de plomb, PbO*, ou du sesquioxyde de manganèse, Mn*0^. La dissolution de chlore ne produit cet effet que sous l'influence des rayons solaires.
§ 175. L'analyse de l'acide hypochloreux se fait facilement de la manière suivante :
On prépare l'acide gazeux en faisant arriver le chlore lentement dans un tube bien refroidi et qui renferme de l'oxyde de mercure; on adapte, à l'autre extrémité de ce tubs, un tube capillaire sur h^quel on a soudé plusieurs ampoules A, B, C (fig. 226), de 20 à 50 centimètres jcuhes de c<apacité. On chauffe la portion ab du tube
ACIDE HYPOCHLOREUX. 265
capillaire avec une lampe à alcool ou au moyen de quelques charbons. Le gaz se décompose à mesure qu'il arrive dans celle parlie
du lube, et les ampoules se remplissent successivement d'un mélange de chlore et d'oxygène, dans les proportions où ces deux gaz sont combinés dans Tacide hypochloreux. Lorsqu'on a décomposé ainsi une quantité de gaz suffisante pour chasser complètement lair qui remplissait primitivement l'appareil, on ferme à la lampe chacune des ampoules en projetant, au moyen du chalumeau, la flamme sur les points b, c, d, e du lube capillaire. Chaque ampoule se trouve donc alors remplie d'un mélange de chlore et d'oxygène dans les proportions qui constituent l'acide hypochloreux, ce mélange faisant équilibre à la pression de l'atmosphère extérieure, à la température ambiante. Si l'on ouvre une de ces ampoules, par une de ses extrémités, dans une dissolution laible de potasse, le chlore est absorbé et la liqueur alcaline monte dans l'ampoule. On descend l'ampoule dans le Hquide de manière que le niveau intérieur coïncide sensiblement avec le niveau extérieur; puis on applique le doigt sur l'extrémité ouverte, et l'on enlève le lube. On pèse l'ampoule avec le liquide contenu ; soit p' son poids. On remplit ensuite l'ampoule complètement avec le même hquide alcalin, et on la pèse; on trouvera un poids p". Enfin, après avoir lavé et séché l'ampoule, on la pèse vide, et on trouve un poids p. H est clair que
le rapport des poids ^V^Tf ®st égal à celui des volumes de chlore et
d'oxygène qui entrent dans la constitution de l'acide hypochloreux. L'expérience montre que ce rapport est celui de 2 à 1 . Nous pouvons en conclure que l'acide hypochloreux est formé de 2 volumes de chlore et de 1 volume d'oxygène, ou de 1 équivalent de chlore et de 1 équivalent d'oxygène. Nous aurons donc pour la composition en poids :
1 éq. chlore 445,2 81,59
i » oxygène 100,0 18,41
1 » jicide hypochloreux ... . 543,2 100,00.
L'expérience directe a donné, pour la densité du gaz acide hypochloreux, le nombre 2,977; ce qui montre que ce gaz est formé
de 2 volumes de clilore et de 1 volume d'oxygène condensés en 2 volumes.
En effet, 2 vol. chlore pèsent 4,880
1 » oxygène ... I,i05
5,985, dont la moitié égale 2,992.
Si Ton verse de F acide chlorhydrique dans une dissolution concentrée d'acide hypochloreux, on obtient un dégagement abondant de chlore. Mais, si l'on mêle les deux liqueurs fortement refroidies, le chlore ne se dégage pas, il se combine avec l'eau et forme de l'hydrate de chlore, qui fait prendre la liqueur en masse solide.
Acide chloreux, CIO*.
§ 176. Si l'on traite le chlorate de potasse par l'acide azotique, le chlorate se dissout dans la liqueur sans coloration, pourvu que la température ne dépasse pas 50 à 60"; i^iais, si l'on verse de l'acide azoteux dans la dissolution, ou si on la fait traverser par du deutoxyde d'azote, il s'établit immédiatement une réaction, et il se dégage un gaz jaune qui est l'acide chloreux. La manière la plus facile de préparer cet acide consiste à chauffer un mélange de chlorate de potasse, d'acide azotique et d'acide arsénieux. L'acide arsénieux change l'acide azotique en acide azoteux qui réagit a son tour sur l'acide chlorique, lui enlève de l'oxygène et le fait passer à l'état d'acide chloreux. L'expérience se fait de la manière suivante :
on prend 5 parties acide arsénieux,
4 » chlorate de potasse;
on pulvérise ces deux substances ensemble, on en fait une pâte liquide avec de l'eau, et on ajoute un mélange de
12 parties acide azotique ordinaire, et de 4 V eau;
on introduit le tout dans un ballon que l'on rempht jusqu'au col, et on chauffe avec ménagement au bain-marie.
L'acide chloreux est un gaz d'un jaune verdâtre qui ne se liquéfie pas dans un mélange réfrigérant de glace et de sel marin. Sa densité est de 2,646. L'eau en dissout 5 à 6 .Oois son volume, et prend une couleur jaune d'or.
§ 177. L'analyse de l'acide chloreux ne peut pas se faire par le procédé que nous avons indiqué pour l'acide hypochloreux, parce qu'il
ACIDE CHLOREUX. 267
se forme constamment, dans la décomposition de Tacide chloreux par la chaleur, une petite quantité d'adde perchlorique qui trouble les résultats dé l'analyse.
Uacide chloreux se combine avec les bases et forme des c(»nposés bien définis, mais la combinaison demande un certain temps pour s'effectuer. En versant dans la dissolution du chlorite de potasse une dissolution d'azotate de plomb, on obtient un précipité blanc jaunâtre de chlorite de plomb, PbO.ClO^, qu'il est facile de soumettre à l'analyse en le transformant en sulfate par l'acide sulfurique. On trouve ainsi que iOO parties de chlorite de plomb donnent 88,62 sulfate de plomb qui renferment 65,25 d'oxyde de plomb: 100 parties de chlorite de plomb sont donc composées de
Oxyde de plomb 65,23
Acide chloreux 34,77
Or l'équivalent de l'oxyde do plomb est 1394,5; le chlorite de plomb est donc formé de :
1 éq. oxyde de plomb 1394,5
1 )» acide chloreux 743,2
1 » chlorite de plomb 2137, 7 ;
composition qui revient à la précédente, comme il est facile de s'en assurer par une simple proportion.
Or l'équivalent 745,2 de l'acide chloreux correspond à la composition suivante pour cet acide :
i éq. chlore 445,2 59,63
3 » oxygène 500,0 40,57
i ») acide chloreux 745,2 100,00.
ou en volumes
2 vol. chlore 4,880
5 » oxygène 5,515
dont le |"= 2,751 diffère peu de la densité 2,646 donnée par l'expériencSe. L'équivalent de l'acide chloreux est donc réprésenté par 5 volumes.
La composition de l'acide chloreux peut d'ailleurs être déterminée
d'une manière directe, en cherchant la quantité de chlore qui est renfermée dans 100 parties de chlorite de j)lomb. A cet effet, on fond dans un creuset de platine un poids connu de chlorite de plomb, mélangé intimement avec 2 fois son poids de carbonate de potasse ou de soude. L'oxyde de plomb se cliange en carbonate, Facide chloreux donne du chlorure de potassium. On reprend la masse fondue par Teau. cliaude qui dissout le chlorure de potassium et le carbonate de potasse en excès, tandis que le carbonate de plomb reste à Tétai de résidu insoluble. On sursature la liqueur filtrée par de Tacide azotique, et Ton y verse de Tazotate d'argent en excès, qui précipite lout le chlore à Tétat de chlorure d'argent. La quantité de chlore r^^nt^rmée dans les 400 parties de chlorite de plomb se déduit du poids du chlorure d'argent obtenu.
Acide li^pochlorique, CIO*.
§ 478. On obtient ce composé en faisant agir de l'acide sulfurique concentré sur du chlorate de potasse; mais cette expérience exige beaucoup de précautions, car l'acide hypochlorique détone avec une extrême violence, au point de faire voler en éclats tout l'appareil.
On opère de préférence sur le chlorate de potasse fondu. On concasse grossièrement ce sel et on le place dans un tube fermé à une de ses extrémités (fig. 227): on verse de l'acide sulfurique dans le
tube, et l'on adapte, à son extrémité ouverte, un tube recourbé que l'on fait descendre jusqu'au fond d'un petit flacon bien desséché. On chauffe le tube au bain-marie, lentement et avec précaution. 11 est important de ne pas enfoncer le tube dans le bain jusqu'au niveau occupé 1 ar le mélange, car alors le gaz pourrait faire explosion. Il se dégage un gaz jaune que Ton ne peut pas recueillir sur le mercure, parce que ce métal le Fig. 227. décompose instantanément, ni
sur l'eau, qui le dissout en assez grande quantité. Si l'on refroidit avec un mélange réfrigérant le flacon sec dans lequel on dirige Tacide hypochlorique, ce corps se liquéfie et forme un liquide rouge