DES MÉTALLOÏDES

• Équivalent = 100.

§ 57. L'oxygène* est un gaz incolore, sans odeur ni saveur. Ce corps est très-répandu dans la nature, mais il ne s'y trouve pas pur et isolé. Mélangé avec le gaz azote, dans la proportion d'environ I d'oxygène et | d'azote, il constitue l'air atmosphérique. Il se combine avec presque tous les autres corps simples, et produit un trèsgrand nombre de corps composés.

Pour isoler l'oxygène de l'air atmosphérique, il faudrait absorber le gaz azote ; c'est-à-dire combiner ce dernier gaz avec un corps qui n'eût pas d'action sur le gaz oxygène et qui formât avec le gaz azote un composé, solide ou liquide, facile à enlever. Or, nous ne connaissons, jusqu'à présent, aucun corps qui jouisse de ces propriétés ; mais nous avons à notre disposition plusieurs corps composés renfermant de l'oxygène* et qui abandonnent facilement ce gaz en totalité ou en partie, quand on les soumet à une élévation convenable de température.

§ 58. L'oxyde rouge de mercure, composé de mercure et d'oxygène, abandonne son oxygène à la chaleur d'une lampe à alcool. On place la substance dans un tube de verre ab fermé à Tune de ses extrémités ; à l'autre extrémité on engage, au moyen d'un bouchon, un tube de verre cd, que l'on appelle tube de dégagement ou tube abducteur et qui présente deux courbures, l'une en c, l'autre eu d. L'extrémité recourbée de ce tube plonge dans une cuve V pleine d'eau. On chauffe le tube ab, dans la partie qui renferme l'oxyde, avec une lampe

* La découverte de Toxygéne ne remonte pas à plus de soixante-quinze ans. Elle est attribuée ordinairement à Priestley, qui Tannonça en 1774. A peu près vers la même époque, Schéele et Lavoisier, sans connaître les expériences du chimiste anglais, obtinrent ce corps par des procédés différents.

à alcool {ûg. 121), ou par quelques charbons incandescents disposés dans un petit fourneau (fig. 122). L'air renfermé dans le tube se di-

late par la cliaieur, augmente de force élastique; une portion s'en échappe, sous forme de bulles, à travers Teau de la cuve V. Bientôt Toxyde, atteignant la température à laquelle il se décompose, se sépare en ses deux éléments : le mercure vient se condenser sous forme liquide dans la partie supérieure du tube, l'oxygène se dégage à Tétai

gazeux et traverse Teau de la cuve. On ne recueille pas les premières portions du gaz, parce qu'elles sont mélangées avec Tair qui re|i[)p)J9«

OXYGENE. 8n

sait primitivement les tujjes. Au bout de quelques minutes cet air a été chassé par le g\z oxygène qui se dégage incessamment.

Pour recueillir ce gaz, on prend une cloche en verre G, on la remplit d'eau jusque par-dessus les bords, on applique le plat de la main sur l'ouverture de la cloche, et on la retourne dans l'eau de la cuve. La cloche reste ainsi complètement remplie d'eau, même après que la main a été retirée, par l'effet de la pression atmosphérique qui s'exerce à la surface de l'eau de la cuve. On place la cloche au-dessus du tube de dégagement, sur une petite planchette trouée qui se trouve disposée dans la cuve; si la cuve à eau est remplacée par une terrine, comme dans la figure l'ii, on place la cloche sur une capsule (fig. 123) percée ^iff» ^25,

d'une ouverture centrale a et d'une ouverture latérale ii qui laissa laisser le tube cil.

Les bulles de gaz oxygène, en vertu de leur plus faible pesanteur spécifique, s'élèvent dans l'eau et vont se rendre dans la partie supc'rieure de la cloche.

Lorsque la cuve sur laquelle on reçoit le gaz est assez profonde, on remplit d'eau les cloches, en les plongeant simplement dans la cuve, Textrémité fermée étant tournée vers le bas. L'air s'échappe à travers l'eau, et celle-ci remplit la cloche. Il suffit alors de retourner la cloche, de la soulever et de la placer sur la planchette. C'est le procédé le plus commode, quand on se sert de cloches de trèsgrand diamètre.

§ 59. L'oxyde de mercure est une substance d'un prix trop élevé pour qu'on puisse l'employer quand on veut se procurer une quantité un peu considérable de gaz oxygène. Mais on trouve dans la nature un autre oxyde, le peroxyde de manganèse, qui, soumis à une haute température, abandonne une portion de son oxygène, et se change en un autre oxyde de manganèse, moins riche en oxygène que le peroxyde. La décomposition du peroxyde de manganèse demande une température plus élevée que celle de foxyde de nu*i cure ; elle ne

peut plus être opérée dans des \ases en verre, car ils ne résisteraient pas à la chaleur. Le peroxyde de manganèse, réduit en poudre, est placé dans une cornue en grès que Ton dispose dans un fourneau en terre F (fig. 124), muni de son laboratoire L, et que Ton recouvre ensuite de scn réverbère R. Au col de cette cornue, on adapte, au moyen d'un bouchon, le tube abducteur ir, dont l'extrémité recourbée r plonge dans la cuve à eau. On place sur la grille du fourneau quelques charbons allumés, puis on remplit entièrement le fourneau de charbon noir ; le feu se propage dans la masse du combustible, mais lentement, condition indispensable sans laquelle on risque de faire fêler la cornue. Le peroxyde de manganèse ne commence à se décomposer qu'à une chaleur rouge intense. On laisse perdre les premières portions de gaz, parce qu'elles renferment l'air atmosphérique qui se trouvait dans la cornue. La décomposition est achevée lorsque le dégagement du gaz s'arrête, bien que le feu soit très-vif dans le fourneau. iOO grammes de peroxyde de manganèse renferment

63,36 manganèse, 36,64 oxygène.

Dans cette décomposition par la chaleur seule, il se dégage 128*',22 d'oxygène, et il reste dans la cornue 87«*',78 d'un oxyde brun de manganèse renfermant 63,36 manganèse, et 24,42 oxygène.

Le peroxyde de manganèse est une substance minérale que l'on trouve en liions dans les terrains anciens. Cette substance est souvent mélangée avec des parcelles de la roche qui forme les parois du filon. Elle renferme presque toujours en mélange un peu de carbonate de chaux (pierre calcaire, pierre à chaux). Ce carbonate (le chaux se change, pendant la calcinalion, en chaux caustique, et le gaz acide carbonique qui se dégage se mêle avec le gaz

oxygène, dont il altère la pureté. Mais il est facile de priver l'oxygène de cet acide carbonique.

Il suffit de dissoudre dans Teau de la cuve une petite quantité de potasse caustique, qui absorbe Facide carbonique. On peut également recueillir immédiatement sur la cuve le gaz oxygène débarrassé de son acide carbonique, en faisant traverser au gaz, au

sortir de la cornue en giès, un flacon à deux tubulures renfermant une dissolution de potasse caustique. Ce flacon est appelé flacon laveur. L'appareil est alors disposé comme le représente la figure 125.

§ 60. Lorsqu'on a besoin de recueillir un grand volume de gaz, on ne peut plus se servir de cloches de verre, et Ton emploie des vases particuliers que Ton appelle gazomètres. La figure 126 représente un de ces appareils. 11 se compose d'un vase en cuivre cylindrique A, surmonté d'une cuvette C, supportée, au-dessus du premier vase, par cinq colonnes en cuivre. Deux de ces colonnes a et ^ sont creuses et munies de robinets. Le tube a débouche dans le vase A, iroluédiatement à la paroi supérieure. Le tube b descend, au contraire, jusque tout près du fond. En c se trouve une petite tubulure à robinet, et en d un bout de tube recourbé, plus ^ large, et que l'on peut boucher hermétiquement avec un bouchon, ou au moyen d'une virole à cuir k. ^'^s- ^'^*-

On commence par remplir d'eau cet appareil. A cet eff'et, le robinet c étant fermé, et la tubulure d bouchée, on ouvre les robinets a et b, et Ion verse de l'eau dans la cuvette C. L'eau se rend dans le vase A par le long tube 6, et l'air du vase s'échappe par le tube a; on verse de l'eau dans la cuvette C, jusqu'à ce que le vase A soit entièrement plein. On ferme alcJrs les deux robinets aeib.

Pour remplir le gazomètre de gaz oxygène, on débouche la tubulure df l'eau ne peut pas s'écoUler parce que la pression de l'atmosphère s'y oppose. On introduit dans cette tubulure le tube de dégagement, de manière que celui-ci pénètre dans l'intérieur du vase. A mesure que le gaz se dégage, il se rend dans la partie supérieure du vase A, et l'eau déplacée s'écoule par la tubulure d.

Le gazomètre doit être placé de manière que cette eau puisse s'écouler naturellement ou se rendre dans une cuve placée dessous.

Le tube de verre gh qui communique en bas et en haut avec le cylindre A, sert comme indicateur du niveau de leau dans le vase A, et permet de juger de la quantité de gaz qui a été introduite dans l'appareil. Quand il ne reste plus que très-peu d'eau dans le cylindre, on enlève le tube de dégagement et l'on ferme la tubulure d. On peut, ensuite, conserver le gaz dans l'appareil aussi longtemps que l'on veut.

Si l'on ouvre le robinet b tout seul, il entre une portion de l'eau

contenue dans la cuvette supérieure, jusqu'à ce que le gaz, comprimé dans un plus petit espace, ait acquis une force élastique égale à la pression de l'atmosphère, qui s'exerce sur le niveau de Teau dans cette cuvette, augmentée de la pression produite par la colonne d'eau comprise entre le niveau de l'eau, dans la cuvette, et le niveau de l'eau dans le vase A.

Si l'on veut ob enir une cloche pleine de gaz oxygène, il suffit de remplir cette cloche d'eau, de la renverser sur cette cuvette C, et de placer son ouverture au-dessus du tube a. Si l'on ouvre alors, à la fois, les robinets a et ^, le gaz s'échappera sous forme de bulles par le tube fl, et se rendra dans la cloche; il sera remplacé dans le cylindre A par l'eau qui entre par le tube b.

§ 61. Nous avons vu le peroxyde de manganèse perdre parla calcination une portion de son oxygène. Le même corps abandonne une portion plus grande de ce gaz lorsqu'on le chauffe avec de l'acide sulfurique concentré. L'acide sulfurique est un des acides les plus énergiques que nous connaissions. Le peroxyde de manganèse se comporte comme un corps indifférent, avec les acides. Mais il existe un autre oxyde de manganèse, le protoxyde, composé de 77,57 manganèse et de 2"2,43 oxygène, qui est une base puissante, et qui a une grande affinité pour Facide sulfurique. Il résulte de cette affiniU'* que, si l'on chaufffe le peroxyde de manganèse en poudre avec de l'acide sulfurique concentré, le peroxyde perd la moitié de son oxygène et se trouve ramené à l'état de protoxyde, lequel se combine avec l'acide sulfurique pour former le sulfate de protoxyde de manganèse.

L'appareil que l'on emploie pour cette expérience se cx)mpose d'un ballon en verre (fig. 127), dans lequel on place le peroxyde de

manganèse bien pulvérisé et l'acide sulfurique concentré. On adapte au col de ce ballon, au moyen d'un bouchon de liège, un tube ali«

ducteur qui conduit le gaz sous une cloclie placée sur la cuve à eau, ou sur une terrine pleine d'eau. Il suffit de chaufifer le ballon avec quelques charbons incandescents, ou une lampe à alcool. Lorsqu'on veut obtenir du gaz oxygène bien pur, il fau^ se rappeler que le peroxyde .de manganèse naturel renferme presque toujours un peu de carbonate de chaux. Ce carbonate, au contact de Tacide sulfurique, se change en sulfate de chaux qui reste dans la cornue, et en acide carbonique qui se dégage à Tétat gazeux, et se mêle avec le gaz oxygène. Mais on se débarrasse facilement de cet acide carbonique, en faisant passer le gaz par un flacon laveur renfermant une dissolution de potasse. L'appareil est alors disposé comme le montre la figure iti 7.

§ 6^2. On emploie encore dans les laboratoires, pour se procurer le gaz oxygène pur et en grande quantité, un procédé différent de ceux que nous avons indiqués, et qui se recommande par sa facile exécution. On trouve dans le commerce un sel, le chlorate de potasse, composé d'acide chlorique et de protoxyde de potassium ou potasse. L'acide chlorique est un composé de chlore et d'oxygène. Le chlorate de potasse est peu stable , il se décompose facilement par la chaleur ; tout l'oxygène qui y est renfermé se dégage, et il reste un composé de chlore et de potassium, le chlorure de potassium.

iOO grammes de chlorate de potasse renferment

^, ^. ., ,. . ( 28,88 chlqre

61,51 ac.de chlorique j 32,63 oxygène

^o <r» * j j . ' ( ^»53 oxygène 38.49 protoxyde de potassium. .| g^ gg polassium

Ainsi il se dégage 39,16 d'oxygène, et il reste

28,88 chlore 1 aa oi ui a