ACIDE PHOSPHORIQUE
tillé ; on appelle cette opération coliober le liquide distillé. On recommence ensuite la distillation.
Lorsque le phosphore est complètement dissous, on continue la distillation jusqu'à ce que la liqueur de la cornue ait pris une consistance sirupeuse; il faut s'arrêter alors et verser la liqueur dans une capsule de platine où Ton achève la concentration; car, pour chasser les dernières portions d'eau et d'acide azotique, il faudrait appliquer une température élevée, à laquelle Tacide phosphorique attaquerait le verre de la cornue, et, par suite, deviendrait impur.
L'acide phosphorique fondu contient il, 2 pour 100 d'eau. La quantité d'oxygène renfermée dans cette eau est à celle contenue dans l'acide phosphorique réel comme 1 : 5; de sorte que cet hydrate a pour formule PhO* -f 110.
Si Ton abandonne l'acide vitreux sous une cloche, avec une quantité d'eau égale au double de celle qu'il renferme déjà, il se convertit en une masse cristaUine qui est un hydrate défini ayant pour formule PhO* + 3H0. Les mêmes cristaux se forment souvent dans une dissolution d'acide phosphorique convenablement concentrée.
Enfin, si l'on met l'acide vitreux en présence d'une quantité d'eau seulement égale à celle qu'il renferme déjà, on obtient encore des cristaux qui sont différents des précédents et qui ont pour formule Ph05 + 2H0. .
Ainsi nous connaissons trois hydrates bien définis de Tacide phosphorique :
1' L'acide phosphorique monohydra té.. PhO*-f HO
2" L'acide phosphorique bihydraté PhO* + 2H0
5** L'acide phosphorique trihydraté . . . PhO^^ + SHO.
Chacun de ces acides donne lieu à une série de sels particuliers, présentant des propriétés distinctes et que nous étudierons plus loin en détail, lorsque nous nous occuperons des phosphates :
1" Des phosphates monobasiques PhO' + RO
2' Des phosphates bibasiques Ph6* + 2R0
3* Des phosphates tribasiques PhD» + 3R0-
On prépare quelquefois l'acide phosphorique par la calcination du phosphate d'ammoniaque. Ce phosphate est obtenu en décomposant par l'ammoniaque le phosphate acide de chaux, que l'on produit en traitant les cendres d'os par l'acide sulfurique, comme dans la préparation du phosphore. Ce procédé est très-économique, mais l'acide que l'on obtient conserve toujours un peu d'ammoniaque.
L'acide phosphorique est un acide très-for! , moins énergique, cependant, à la température ordinaire, que Tacide sulfurique; mais, comme il est beaucoup plus fixe, il chasse toujours celui-ci de toutes ses combinaisons lorsqu'on élève suffisamment la température.
§ 212. On détermine la composition de l'acide phosphorique de la manière suivante :
On place 10 grammes de phosphore dans un matras de verre et on les transforme en acide phosphorique au moyen de Tacide azotique ; on chasse par Tébullition la plus grande partie de Teau et de l'acide azotique en exc^s. D'un autre côté, on pèse, dans un grand creuset de platine, 100 grammes d'oxyde de plomb pur et on verse sur cet oxyde l'acide contenu dans le matras ; ayant soin de laver plusieurs fois ce matras avec de petites quantités d'eau distillée, et dé verser ces eaux de lavage dans le creuset. On évapore à sec; la matière desséchée se compose de l'oxyde de plomb et des acides phosphorique et azotique qui sont entrés en combinaison avec cet oxyde. Mais, si l'on calcine le creuset au rouge, l'a zotate de plomb se décompose, et il ne reste, avec les 100 grammes d'oxyde de plomb, que le poids q de l'acide phosphorique produit par les 10 grammes de phosphore. On conclut de là que 10 grammes de phosphore produisent 22g«*,90 d'acide phosphorique. Ce qui donne, pour Pacide pliosphorique, la composition suivante :
Phosphore 43,67
Oxygène 56,55
La quantité d'eau renfermée dans les acides phosphoriques hydratés se détermine par le procédé que nous avons indiqué pour Pacide sulfurique (§ 156).
. Adde phosphoreuxy PhO*.
§ 215i Nous avons vu que, lorsque le phosphore brûle librement dans l'oxygène ou dans l'air atmosphérique, il se change en acide phosphorique. Mais on peut régler la combustion du phosphore de manière qu'il se produise un degré inférieur d'oxydation. Il suffît de faire arriver l'air très-lentement sur le phosphore chauffé \ il ne se produit alors que de l'acide phosphoreux. Pour réaliser cette expérience, on place un morceau de phosphore dans un tube de verre ab (fig. 246), effilé à Pune de ses extrémités a, de manière à ne pré-
ACIDE PHOSPHOREUX. 31i
senter qu'une ouverture très-petite; on met ce tube en communication, par son extrémité b, avec un flacon aspirateur rempli d'eau, on chauffe le phos- F' 246 ^—
phore et Ton fait couler très- *^* /^
lentement et pour ainsi dire goutte à goutte, Teau du flacon. L'air pénètre par Torifice a; la combustion du phosphore se fait au moyen de l'oxygène apporté par la petite quantité d'air, et il ne se produit que de l'acide phosphoreux, qui vient se condenser, sous la forme d'un sublimé pulvérulent, dans la partie antérieure du tube ab. Ce sublimé peut être volatilisé, d'une place à l'autre, dans l'atmosphère de gaz azote qui remplit le tube. 11 prend feu lorsqu'on le chauffe au contact de l'air, et se change en acide phosphorique.
Le phosphore, placé dans l'air à la température ordinaire, est toujours environné d'une vapeur blanche qui est lumineuse dans l'obscurité, et qui se condense au contact de Teau en une liqueur acide. C'est encore de l'acide phosphoreux qui se produit principalement dans cette circonstance. Lorsqu'on veut obtenir à l'aide de ce procédé une quantité notable d'acide phosphoreux, on prend un certain nombre de tubes de verre, tels que ab (fîg. 247) ; ces tubes sont terminés en b par une ouverture de 1 à 2 millimétrés, et ils sont entièrement ouverts en a. Dans chacun de ces tubes, .
on introduit un bâton de phosphore, et Ton place une vingtaine de tubes ainsi chargés dans W^ un entonnoir (fig. 248) que Ton Fig. 247. Fig. 248.
dispose sur un flacon renfermant de l'eau. Le flacon est placé sur une assiette, et est recouvert avec une cloche ouverte par le haut.
Les bâtons de phosphore brûlent lentement dans l'air, à la température ordinaire; Tacide phosphoreux, qui est le produit de cette combustion, étant plus lourd que l'air, descend dans le flacon, et se dissout dans l'eau ; de sorte que l'on obtient, au bout de quelques jours, une dissolution assez concentrée de cet acide.
Si les bâtons de phosphore étaient placés à nu dans l'entonnoir^ la chaleur dégagée par la combustion lente du phosphore élèverait assez la température dans les parties où les bâtons sont trèsTapprochés, pour déterminer la combustion vive du phosphore. Il y aurait alors inflammation^ et il se produirait principalement de Tacide
phosphorique. Les tubes de verre qui enveloppent les bâtons de phosphore s opposent à cet effet; ils empêchent le contact des bâtons ; et la combustion se fait avec moins d'activité, parce que Tair n'arrive pas librement à la surface du corps combustible.
Néanmoins la dissolution que Ton obtient ainsi renferme toujours une certaine quantité d'acide phosphorique. Cela tient à ce que l'acide phosphoreux, au contact de l'air, absorbe rapidement de Foxygène et se change en acide phosphorique. On conçoit, d'après cela, qu'il est difficile d'éviter qu'une portion de Tacide phosphoreux qui se produit dans l'expérience que nous venons de décrire ne se transforme en acide phosphorique.
On obtient Tacide pliosplioreux très-pur en décomposant par l'eau le chlorure phosphoreux PhCP ; il se forme 3 équivalents d'acide chlorhydrique et 1 équivalent d'acide phosphoreux. La réaction est représentée par l'équation suivante :
PhC15 + 3eO=3HCl + PhO*.
Les acides phosphoreux et chlorhydrique restent dans la liqueur ; mais, en évaporant la dissolution jusqu à consistance sirupeuse, Tacide chlorhydrique se dégage ; et, si l'on place ensuite la liqueur concentrée sous le récipient de la machine pneumatique, eUe se prend souvent entièrement en une masse cristalline. Ces cristaux sont de l'acide phosphoreux hydraté. Leur formule est
PhO'+SflO.
Si l'on continue indéfiniment l'évaporation, par la chaleur, de l'acide phosphoreux hydraté, on reconnaît bientôt qu'il y a décomposition de l'acide; il se dégage un mélange de gaz hydrogène et d'hydrogène phosphore qui s'enflanune à l'air, et, on trouve de Tacide phosphorique dans la liqueur. L'eau et l'acide phosphoreux se décomposent simultanément; une partie de l'hydrogène provenant de la décomposition de l'eau se dégage ; une autre portion se combine avec le phosphore de l'acide phosphoreux décomposé, et l'oxygène de cet acide, ainsi que celui qui provient de la décomposition de l'eau, s'unissent à l'acide phosphoreux restant, pour le transformer en acide phosphorique.
§ 214. On prépare souvent l'acide phosphoreux, en faisant réagir le chlore^sur le phosphore, en présence de l'eau. A cet effet, on met au fond d'une éprouvette (fig. 249) une certaine quantité de phosphore, et, par-dessus, une couche d'eau. On maintient cette éprouvette dans un bain-marie à 40 ou 50", afin que le phosphore reste liquide; puis on fait arriver du chlore par un tube qui descend jus-