OXYDE DE CARBONE

L'eau n'en dissout que ^ environ de son volume. Il se dissout facilement, et en grande quantité, dans une dissolution de sous-chlorure de cuivre Cu*Cl ammoniacal.

Le gaz oxyde de carbone n'exerce aucune réaction sur la teinture de tournesol, et ne se combine ni avec les acides ni avec les bases.

Toutes les fois que la combustion du charbon se fait dans nos fourneaux, sous l'influence d'une quantité insuffisante d'oxygène, il se forme beaucoup d'oxyde de carbone. C'est ce qui arrive, par exemple, lorsqu'on remplit un de nos fourneaux de laboratoire de charbons incandescents, bien tassés, de façon à avoir une hauteur de combustible de quelques décimètres. Les couches inférieures se brûlent d'abord à l'état d'acide carbonique, par J'oxygène de l'air qui pénètre à travers la grille ; c'est dans cette région que la température est le plus élevée. Dans les couches supérieures, la combustion n'a plus lieu que par le courant gazeux fortement échauffé qui a traversé les couches inférieures ; l'acide carbonique s'y change en oxyde de carbone et la température est alors beaucoup moins élevée. Enfin, au moment où le mélange gazeux paraît de nouveau au contact de Pair, si la température est encore suffisamment élevée à l'orifice supérieur du fourneau, le gaz oxyde de carbone s'enflamme et brûle avefc une flamme bleue.

Dans les fourneaux à cuve, souvent très-élevés, que Ton emploie dans les arts métallurgiques, la combustion se fait de la même manière; mais, comme on charge le combustible et le minerai froids à lorifice supérieur du fourneau, la température y est toujours trèsbasse, et la combustion du gaz oxyde de carbone n'y a lieu que si on enflamme le gaz; elle continue ensuite indéfiniment.

Non-seulement l'oxyde de carbone ne peut pas entretenir la respiration des animaux, mais il agit comme un véritable poison; un

animal périt, si on le laisse séjourner pendant quelque temps dans de Tair qui renferme quelques centièmes de gaz oxyde de carbone. C'est à la présence de ce gaz qu'il faut attribuer le malaise, les douleurs de tète que Ton ressent, quand on reste dans une pièce mal ventilée, auprès d'un fourneau renfermant du charbon en combustion, et dont les produits ne se dégagent pas immédiatement dans une cheminée. Si la proportion du gaz oxyde de carbone devient considérable dans une chambre hermétiquement fermée, T asphyxie produit la mort.

§ 257. L'analyse de l'oxyde de carbone se fait facilement par Teudiomètre en brûlant ce gaz par l'oxygène.

Supposons que l'on ait introduit dans l'eudiomètre :

100 parties en volume de gaz oxyde de carbone, 75 » » d'oxygène.

Total. 175

On fait passer l'étincelle électrique; le volume du gaz, après l'explosion, s'est réduit à 125 parties. Si l'on fait passer un peu de potasse dans l'eudiomètre et que Ton agite, l'acide carbonique produit estaborbé; et, si Ton .mesuré le volume du gaz restant, on trouve qu'il s'est réduit à 25 parties. Ce gaz est d'ailleurs de l'oxygène pur. Le volume de gaz acide carbonique produit est donc de 100 parties; c'est-à-dire qu'il est égal à" celui du gaz oxyde do carbone sur lec|uel on opère; et le volume du gaz oxygène consommé est de :

Ainsi 1 volume de gaz oxyde de carbone consomme J volume d'oxygène, et produit 1 volume de gaz acide carbonique. Or 1 volume de gaz acide carbonique renferme 1 volume de gaz oxygène; par conséquent, 1 volume de gaz oxyde de carbone n'en renferme que I volume. Si donc nous retranchons de la densité de l'oxyde

de carbone 0,9674

la ^ densité de l'oxygène 0,5528

il reste 0,4146

qui est le poids du carbone combiné avec un poids 0,5528 d'oxygène, pour former un poids 0,9674 d'oxyde de carbone. L'oxyde de carbone est donc composé de :

1 éq. carbone 75,00 42,86

1 H oxygène 100,00 57,14

1 » oxyde de carbone. .,.,,, 175,00 100,00

GAZ CHLOROXYCARBONIQUE. 589

Gaz- chloroxy carbonique, CO.Cl.

§ 258. Le chlore et le gaz oxyde de carbone se combinent sous rinfluence de la lumière solaire. Pour obtenir cette combinaison, on fait le vide aussi complet que possible dans un ballon parfaitement sec; on y introduit ensuite du gaz oxyde de carbone sec jusqu'à ce que la pression du gaz soit égale à la moitié de la pression de Tatmosphère. On ferme le ballon, puis on y fait entrer du gaz chlore jusqu'à ce que la pression intérieure soit rigoureusement égale à celle de l'atmosphère. Le ballon, fermé de nouveau, contient donc des volumes égaux de chlore et d'oxyde de carbone. Ces gaz sont seulement mélangés, si Ton a eu soin d'introduire le chlore dans une chambre peu éclairée par de la lumière diffuse, ou mieux, par la lumière d'une bougie. Mais, si l'on expose le ballon aux rayons directs du soleil, la combinaison se fait immédiatement, et la couleur verdàtre du chlore disparait complètement. La combinaison a également lieu à la lumière diffuse du jour, mais elle demande alors beaucoup plus de temps. Quoi qu'il en soit, si, après que la combinaison est effectuée, on met le ballon en communication avec le manomètre qui servait à mesurer la pression intérieure, on reconnaît que cette pression n'est plus que la moitié de celle de l'atmosphère. On en conclut que 1 volume de chlore s'est combiné avec 1 volume d'oxyde de carbone pour former 1 volume du nouveau gaz, auquel on a donné le nom de gaz chloro^ycarbonique. La densité de ce gaz s'obtiendra en ajoutant à la densité

du clilore 2,440

la densité du gaz oxyde de carbone, qui est 0,967

densité du gaz chloioxy carbonique 3,407

et sa formule sera CO.Cl. On voit qu'on peut le considérer comftie de l'acide carbonique, CO* ou CO.O, dans lequel un des équivalents d'oxygène est remplacé par un équivalent de chlore.

On obtient également le gaz chloroxycarbonique en faisant passer du gaz oxyde de carbone à travers du perchlorure d'antimoine. Le perchlorure Sb^Cl^^ est ramené à l'état de sesquichlorure Sb*CP, et le gaz chloroxycarbonique se dégage.

Le gaz chloroxycarbonique est incolore; il a une odeur suffocante particulière. Au contact de l'eau, il se décompose en même temps que 1 équivalent d'eau; il se produit de l'acide chlorhydrique et du gaz acide carbonique. On a en effet :

CO.Cl + HO — CO'-f-UCl.

Acide oxalique, C*0^.

§ 259. L'acide oxalique existe dans un grand nombre de végétaux. On le prépare artificiellement, en faisant bouillir du sucre avec de Tacide azotique un peu étendu. Cet acide abandonne une portion de son oxygène ; il se dégage du deutpxyde d'azote, de Tacide carbonique, et il reste, dans la liqueur, de Tacide oxalique qui se dépose, par refroidissement, sous forme de cristaux.

Pour 1 partie de sucre, on emploie 6 parties d'acide azotique ayant une densité de 1,2, et Ton obtient environ { d'acide oxalique.

L'acide oxalique qui s'est déposé de la liqueur retient toujours un peu d'acide azotique ; on le purifie en le redissolvant dans l'eau bouillante, et le faisant cristalliser de nouveau. Il faut 9 parties d'eim, à la température ordinaire, pour en dissoudre! d'acide oxalique; mais il suffit d'une portion beaucoup moindre d'eau bouillante.

L'acide oxalique cristallisé a pour formule C*0'* + 3H0. Si on le chauffe à 100% dans un courant d'air sec, ou si on l'expose pendant longtemps dans le vide sec, il perd 28 d'eau pour 100 de son poids» ce qui correspond à 2 équivalents d'eau. Mais le dernier équivalent d'eau ne peut lui être enlevé qu'en combinant l'acide avec une base. Si Ton cherche à lui enlever autrement ce dernier équivalent d'eau, l'acide oxalique se décompose complètement en acide carbonique et en oxyde de carbone. Nous avons utilisé cette réaction pour préparer le gaz oxyde de carbone.

L'acide oxalique est un acide énergique qui se combine avec les bases et produit des sels parfaitement définis ; il chasse facilement l'acide carbonique de toutes ses combinaisons.

§ 260. L'analyse de l'acide oxalique se fait de la manière suivante.

Supposons, d'abord, qu'il s'agisse d'analyser l'acide oxalique cristallisé à 3 équivalents d'eau, lequel a pour formule C*0'+3II0. On pèse exactement 1 gramme de cet acide, réduit en poudre; on le mélange avec 20 à 30 fois son poids d'oxyde de cuivre récemment calciné et pa^rfaitement sec; on place le mélange dans un tube de verre peu fusible, de 5 à 6 décimètres de longueur, ouvert à l'une de ses extrémités a, et étiré en pointe fermée à l'autre extrémité b. On verse par-dessus de l'oxyde de cuivre pur, de manière à remplir le tube jusqu'à une distance de 3 à 4 centimètres de son ouverture a. On dispose ce tube sur un fourneau long en tôle, construit comme j'indique la figure 279. On adapte, au moyen d'un bouchon de liège, l'ensemble des tubes A, B, C disposés, comme nous l'avons dit lorsque nous nous sommes occupé, de l'analyse de l'acide carbo-

nique (§ 255). Enfin, on met Textréniité du tube G en communication avec un flacon aspirateur muni d'un tube à ponce sulfurique

Fig. 279.

(non représenté sur la figure), lequel a pour but d'empêcher fair extérieur d'apporter de Thumidité dans le tube C. Le tube A a été pesé à part, je suppose que son poids soit W L'ensemble des tubes B, C a été pesé d'un autre côté, soit P' leur poids.

Lorsque l'appareil est disposé, on chauffe au rouge la portion du tube ab qui renferme l'oxyde jde cuivre seul, et, quand celle-ci a rougi sur une longueur de 1 à 2 décimètres, on approche avec précaution les charbons de la partie du tube qui contient le mélange de Toxyde de cuivre avec l'acide oxalique. Bientôt la décomposition de cet acide commence ; l'oxyde de cuivre cède la quantité d'oxygène nécessaire pour brûler le carbone à l'état d'acide carbonique, et l'eau devient libre; le mélange de gaz acide carbonique et de vapeur d'eau passe successivement dans des tubes A, B, C. Le tube A retient complètement la vapeur d'eau, tandis que l'acide carbonique se dissout dans les tubes B et C. On continue ainsi jusqu'à ce que le feu recouvre entièrement le tube ; la combustion de l'acide oxalique est alors terminée; le dégagement des gaz s'arrête, et, comme l'action absorbante de la dissolution de potasse continue à s'exercer dans l'appareil à boules B, la pression dans l'intérieur de l'appareil devient moindre que celle de l'atmosphère, la dissolution de potasse qui remplit l'appareil à boules monte vers le tube A, et elle pourrait même être projetée dans ce tube, si l'on n'avait pas la précaution de faire basculer l'appareil à boules et de l'amener de la position de la figure 280, qu'il garde pendant la combustion, à celle de la figure 281. L'absorption n'est plus à craindre alors; la potasse ne peut plus remplir la boule e qu'à moitié, et, si la raréfaction du gaz intérieur continue, c'est de l'air atmosphérique qui pénètre dans les tubes par le tube C, et qui traverse, sous forme de bulles, l'appareil à boules B.'

Fig. 2K0.

Fig. 281.

L'acide carbonique et la vapeur d'eau provenant de la combustion de facide oxalique ne sont cependant pas encore entièrement absorbés; il en reste une partie dans le tube à combustion, et il faut

la faire passer à travers les tubes absorbants; à cet effet, on retire les charbons qui environnent Fextrémité b du tube à combustion, et.

quand cette portion du tube est refroidie, on casse la pointe effilée b et on y adapte immédiatement, au moyen d'un caoutchouc, un tube renfermant des fragments de potasse caustique; en même temps, on fait couler Teau du flacon aspirateur. Une aspiration d'air extérieur se fait dans l'appareil ; cet air abandonne son humidité, et la petite quantité d'acide carbonique qu'il renferme, en traversant le tube à potasse qui vient d'être ajouté à l'appareil : il traverse le tube à combustion, puis les tubes absorbants A, B, C. Il dépose dans ceux-ci la vapeur d'eau et l'acide carbonique qui existaient encore dans le tube à combustion, et, lorsqu'on a fait couler ainsi environ 1 litre d'eau, on peut être certain que tous les produits de la combustion de l'acide oxalique se sont condensés dans les tubes absorbants. On arrête alors l'écoulement, on détache les tubes et Ton pèse séparément :

1" Le tube à acide sulfurique A qui a condensé l'eau ; on lui trouvera un poids Q ;

2** L'ensemble des tubes B, C, qui ont condensé l'acide carbonique; soit Q' leur poids.

Il est clair que l'eau provenant de la combustion de 1 gramme d'acide oxalique pèse (Q — P), et que l'acide carbonique provenant de la même combustion pèse (Q' — P').

On trouvera, si l'expérience est'bien faite,

(Q P)=0gs429 (Q'-P')=0g^698.

Or 0k'',429 d'eau renferment 0«'',0476 d'hydrogène, tandis que 0«'',698 d'acide carbonique renferment 0?*',i905 de carbone. Comme d'ailleurs l'acide oxalique, ne contient que du carbone, de l'hydrogène et de l'oxygène, on obtient, pour la composition de 1 gramme d'acide oxalique :

Hydrogène 0,0476

Carbone 0,1905

Oxygène 0,7619

1,0000, et par conséquent pour 100 grammes :

Hydrogène 4,76

Carbone 19,05

Oxygène 76,19

Pour savoir quels sont les rapports des nombres d'équivalents de ces trois corps élémentaires qui existent dans Tacide oxalique, il suffit de diviser les proportions pondérales de chacun d'eux par son équivalent chimique. On trouve ainsi :

Ces fractions sont entre elles comme 2:5:6.

Ainsi la formule de Facide oxalique cristallisé est C*HW, ou un multiple de celle-ci.

Or la formule C^H^Oe donne :

5 éq. hydrogène 37,50

2 » carbone 1 50,00

6 » oxygène 600,00

1 » acide oxalique cristallisé 787,50.

§ 261. Nous avons vu que Tacide oxalique chauffé à 100* dans de Taif sec perdait une certaine proportion d'eau; nous allons voir comment on peut déterminer exactement cette proportion par Texpérience. On prend un tube de verre ayant la forme que présente la ligure 282 ; on y introduit un poids d'acide oxalique très-exactement déterminé. A cet effet, on pèse le tube vide, on y verse de Facide oxalique pulvérisé, en évitant qu'il n'en reste dans la branche verticale ab. On pèse de nouveau l'appareil, et Taugmentation de poids représente * exactement le poids de la matière introduite. ^^^' '^'

Supposons ce poids =18^,000 : on met l'appareil abcd en communication, par l'extrémité rf, avec un flacon aspirateur rempli d'eau (lig. 285), et, par l'extrémité a, avec un tube en U rempH de ponce sulfurique. On place l'appareil abcd dans une pelite chaudière ren-

fermant de Teau en ébullilion, si on veut chauffer la matière à la température de 100*, ou de Teau saturée de sel marin, si Ton veut atteindre une température de HO*; ou bien encore, on a recours

â un bain d'huile, que Ton peut chauffer jusqu'à 300». Un thermomètre à mercure indique à chaque instant la température, température que Ton peut, d'ailleurs, maintenir à peu prés stationnairr en ménageant convenablement le feu. Dans le cas présent, la température de rébuUition de Teau suffit.

En faisant couler Teau du flacon aspirateur, Tair extérieur est aspiré à travers Tappareil ; il se dessèche dans le tube A rempli d acide sulfurique et passe ensuite sur la matière chauffée, ((ui lui abandonne son eau. Lorsque le flacon aspirateur s'est vidé, on replace le tube abcd sur la balance et on en détermine rigoureusement le poids. La différenc>e entre les deux pesées du tube représente la quantité d*eau perdue. Mais il faut savoir si la matière, soumise plus longtemps à la température de 100% ne perdrait pas une nouvelle quantité d'eau. Pour s'en assurer, on replace le tube abcd dans Tappareil, et, après avoir rempli de nouveau le flacon aspirateur, on fait couler l'eau. Lorsque le flacon s'est vidé une seconde fois, on pèse le tube abcd; si l'on retrouve le même poids que dans la pesée précédente, c'est une preuve que la matière a abandonné toute l'eau qu'elle peut perdre à cette température; si, au contraire, il y a une nouvelle diminution de poids, il faut soumettre une troisième fois la matière chauffée au courant d'air sec, jusqu'à ce que les pesées consécutives n'offrent plus de différence.

En opérant sur i gramme d'acide oxalique cristallisé, on trouve une perte de poids de 08^,286 ; perte qui correspond à 2 équivalents d'eau. On a en effet

i éq. hydrogène. 12,50

2 » c^bone 150,00

4 » oxygène 400,00

1 » acide oxalique desséché 562,50 71,45

2 » eau 225,00 28,57

\ » acide oxalique cristallisé... 787,50 100,00.

Ija lormule de Facide desséché est C*0*H. Cette formule peut être écrite C*0'flO; car 1 équivalent d eau peut encore être éliminé si on le remplace par un équivalent de base.

Si Ton verse dans un oxalate soluble, dans de Toxalate neutre de potasse, par exemple, de Tazotate de plomb, il se forme un précipité blanc d'oxalate de plomb qui a pour formule PbO.C*0^. On le démontre par une analyse directe de ce sel.

On commence par déterminer Toxyde de plomb ; à cet effet, on pèse exactement un certain poids d'oxalate de plomb dans un creuset de platine, et Ton chauffe avec une lampe à alcool. L'oxalate se décompose, et il reste de Toxyde de plomb ; 1 gramme d'oxalate de plomb donne ainsi Os' ,742 d'oxyde de plomb.

On prend 1»'',000 d'oxalate de plomb, dont on opère la combustion par Toxyde de cuivre, comme nous Tavons indiqué déjà (§260). On n'obtient pas d'eau, mais seulement 0,315 d'acide carbonique, qui représentent 0,086 de carbone.

L'oxalate de plomb est composé de

Carbone 0,086

Oxygène 0,172

Oxyde de plomb 0,742

D'où nous déduisons la composition suivante :

2 éq. carbone 150,0 8,60

3 » oxygène 300,0 17,19

1 » oxyde de plomb 1394,5 74,21

1 n oxalate de plomb -1844,5 100,00.

L'ensemble de ces expériences montre donc que l'acide oxalique, dans les sels, a pour formule C*0^ ; que l'acide cristallisé d'une dissolution aqueuse est représenté par C'O'^-f-SHO; enfin, que l'acide desséché a pour formule C*0* + H0«

Récapitulation des combinaisons du carbone avec Voxygène. Établissement de V équivalent du carbone.

§ 262. Les trois combihjisons du carbone avec Toxygène, que nous avons étudiées, sont composées de la manière suivante :

Oxyde de carbone Carbone. 42,86

Oxygène 57,14

Acide carbonique Carbone 27,27

Oxygène 72,75

Acide oxalique Carbone 55,55

Oxygène 66,67

Calculons la composition de ces substances; en la rapportant à une même quantité 100 de carbone, nous aurons :

Oxyde de carbone Carbone 100,0

Oxygène 155,3

Acide carbonique Carbone 100,0

Oxygène 266,7

Acide oxalique Carbone 100,0

Oxygène 200,0

Les quantités d'oxygène combinées avec une même proportion de carbone sont donc, entre elles, comme 1 : 2 : |.

Les formules les plus simples que Ton puisse donner à ces composés sont :

Oxyde de carbone CO équivalent =* 175,0

Acide carbonique CO* » -=275,0

Acide oxalique CO* » =225,0

L'acide oxalique est un acide puissant, qui sature complélemeot les bases; il donne des sels neutres au papier de tournesol, qui peuvent être obtenu» anhydres. L'analyse de ces sels a montré qu'un

ÉQUlVALËiNT DU CARBONE. 507

équivalent de base (par exemple, le poids 1394,5 d'oxyde de plomb) se combine avec 450 d'acide oxalique; le nombre 450 représente donc réquivalent de Tacide oxalique. Or ce nombre est précisément le double de celui que Ton obti^fc,it, en donnant à Tacide oxalique la formule CG*. La formule véritable de cet acide est donc

L'acide carbonique est encore un acide, mais un acide faibje qui ne neutralise les bases que d'une manière incomplète. De plus, avec les bases très-forles, comme la potasse et la soude, il forme plusieurs carbonates; de. sorte que l'on peut hésiter sui* le choix de celui que Ton doit 'considérer comme le sel neutre. Mais, avec les bases moins fortes, teVles que la baryte, la strontiane, la chaux, les oxydes métalliques, l'acide carbonique ne forme qu'une seule série de carbonates. Ce sont ces derniers sels que les chimistes regardent le plus généralement comme les carbonates neutres. L'analyse de Fun d'entre eux nous montre qu'un équivalent de base se combine avec un poids 275 d'acide carbonique. Le nombre 275 est donc l'équivalent de l'acide carbonique; par suite, la formule de cet acide est C0-.

(Juant à l'oxyde de carbone, comme c'est un composé indilîérent, dont les réactions sont peu tranchées, sa formule reste indéterminée; nous l'écrirons CO; mais on pourrait, pres{|ue avec autant de raison, l'écrire C*0^.

Les fornmles des combinaisons du carbone avec l'oxygène étant lixées, il est clair que l'équivalent du carbone s'en déduit immédiatement; il suffit de poser l'une de ces trois proportions :

57,14: 42,86 :: 100: cC )

72,73 : 27,27 : : 200 : ^ d'où u;-=75,00.

>i 263. Nous avons vu que 1 volume d'oxyde de carbone reufernic 2 volume de gaz oxygène, et que 1 volume de gaz acide carbonique contient 1 volume d'oxygène.

Nous ne pouvons pas dire quel est le volume de carbone gazeux ou de vapeur de carbone qui se trouve dans l volume de gaz oxyde de carbone ou dans 1 volume de gaz acide carbonique, puisque Ton n a pas réussi jusqu'ici à observer le carbone à l'état de gaz. Si les lois que nous avons énoncées (§ 121) étaient parfaitement démontrées, on conçoit qu'il serait le plus souvent possible, le volume d'un composé binaire gazeux étant connu, ainsi que le volume gazeux de l'un de ses éléments, de déterminer, à l'aide de ces lois, le volume ga- T. I. 25

598 CARUOÎ^E.

zeux du second élément, sans avoir besoin île le déterminer directement par Texpérience, ou môme sans connaître la densité de sa vapeur. Ce cas se présentera surtout, lorsque les deux composants foi*meront plusieurs combinaisons gazeuses. Admettons que ces lois soient exactes, et appliquons- les à la composition de Toxyde de car- ))one et à celle de lacide carbonique.

Un volume de gaz oxyde de carbone renfermant ^ volume d'oxygène', il devra, d'après les lois énoncées, renfermer : ou ^ volume de vapeur de carbone sans condensation, ou bien 1 volume de va- IHîur de carbone, avec condensation de ~ volume; c'est-à-dire, que i volume d'oxygène, en se combinant avec 1 volume de vapeur de carbone, doit former 1 volume d'oxyde de carbone.

I volume de gaz acide carbonique renfermant 1 volume d'oxygène doit renfermer | volume de vapeur de carbone, et la condensation est encore égale, dans ce cas, à ^ volume.

Mais, si i volume de gaz acide carbonique, ayant pour densité 1,5290

renferme 1 volume d'oxygène dont la densité est i,i056

il reste pour le poids de f volume de vapeur de carbone. 0,4234 La densité de la vapeur de carbone est donc 0,8408.

II est évident que, des deux modes de composition que nous avons supposés pour le gaz oxyde de carbone, il n'y a que le premier qui soit possible; car c'est le seul qui, avec la densité de la vapeur de carbone quel) ous venons de déduire de la composition de l'acide carbonique, reproduise la densité 0,967 du gaz oxyde de carbone. Nous trouvons en effet :

5 vol. vapeur de carbone 0,4234

i » oxygène 0,5528

La densité de la vapeur de carbone 0,8468 ne doit être considérée (|ue comme une valeur approximative, parce qu'elle a été déduite de la densité du gaz acide carbonique, densité qui, à la température et sous la pression ordinaires, est trop forte. Nous obtiendrons une valeur plus exacte en partant de la composition que l'analyse synthétique, fondée sur les pesées, a donnée pour l'acide carbonique, et en admettant seulement la densité observée du gaz oxygène; nous poserons pour cela la proporti n

72,75:27,27 :: 1,1056 tf.

d'où a;=0,8290.

IIYDRUGÈNES CARBONÉS. 399

Dans la théorie atomique, on admet que Tacide carbonique est Ibrméde 1 atonie de carbone et de 2 atomes d'oxygène; les formules atomiques des combinaisons du carbone avec Toxygène sont donc les mêmes que leurs formules en équivalents, et le poids atomique du carbone est 75,00.

COMBINAISONS DU CAUUONE AVEC L'UYDUOGÈNE.

§ 264. Les combinaisons de Fhifdrogéne et du carbone sont trèsnombreuses. Deux de ces combinaisons sont gazeuses à la température ordinaire, les autres sont liquides ou solides. Nous décrirons plusieurs de ces combinaisons lorsque nous nous occuperons des substances organiques; nous nous bornerons actuellement à indiquer les principales propriétés des deux combinaisons gazeuses.

Hydrogène prolocarboné, C*II*.

§ 265. Ce gaz est aussi appelé ga% des marah, parce qu'il se dégage en grande quantité de la vase des eaux stagnantes. Quand on agite cette vase avec un bâton, on voit s'élever dans l'eau des bulles de gaz qu'il est facile de recueillir en plaçant audessus l'ouverlured'un flacon (lig. 284) plein d'eau et renversé . pour plus de ^ facilité, on engage un entonnoir dans < l'ouverture. Le gaz que l'on obtient ainsi est impur ; il est mélangé d'azote et d'acide carbonique.

On obtient l'hydrogène protocarboné à l'état de pureté en chauffant dans une petite cornue de verre un mélange d'acétate de soude et d'une base énergique : de la potasse caustique ou de la chaux. Ordinairement, on emploie un mélange de ces deux bases. On dissout la potasse dans une très-petite quantité d'eau, et on ajoute de la chaux en poudre, de manière à former une pâte. Nous expliquerons plus tard la réaction qui, dans cette expérience, donne naissance à l'hydrogène protocarboné.

L'hydrogène protocarboné est un gaz incolore, sans odeur. Sa densité est 0,5590. 11 brûle à l'air avec une flamme bleuâtre; les résultats de sa combustion sont de l'eau et de l'acide carbonique. L'eau ne dissout tju'une quantité très-petite de ce gaz.

L'hydrogène protocarboné se dégage en abondance de la houille de certaines mines. Comme il est plus léger que l'air, il tend à s'ac-

400 CAUliONE.

cumuler dau§ les parties supérieures des travaux, et donne des mélanges explosifs trés-dangereux et qui font périr annuellement un grand nombre d'ouvriers. Les mineurs donnent au gaz des houillères le nom de grisou.

L'analyse de Thydrogène protocarboné se fait dans Teudiomètre.

Supposons que Ton ait introduit dans cet appareil 100 parties (rhydrogène protocarboné et 500 d'oxygène ; après le passag.; de Tétincelle électrique, le volume gazeux se trouvera réduit :i 200. Si Ton introduit dans le mélange un globule de potasse humectée, on absorbera Tacide carl)onique quf s'est formé pendant la combustion, et oîi reconnaîtra qu'il reste iOO parties d'oxygène. Les iOO parties d'acide carbonique renferment 50 de vapeur de carbone et iOO d'oxygène. Ainsi .100 parties d'oxygène ont disparu en formant de l'eau avec l'hydroj^éne de l'hydrogène prptocarboné. Or ce dernier gaz renferme 200 de gaz hydrogène ; 100 parties de gaz hydrogène prolocarboné sont donc formées de

200 liydrogène, 50 vapeur de carbone.

Cette composition se trouve confirmée par la valeur de la densité du gaz : en elfet,

2 vol. hydrogène pèsent 0,15^ 25,00

l » vapeur de carbone. .. . 0,4145 75,00

On donne à l'hydrogène protocari)oné la formule C*H*. Hydrogène bicarboné, C*H*.

§ 200. Ce gaz est souvent aussi appelé gaz oléfianl. On Pe préjune en chauOant ensemble 1 partie, en poids, d'alcool, et 5 ou G parties d'acide sulfurique concentré., La réaction est trop complexe pour que nous puissions l'expliquer maintenant; les produits gazeux sont d»» l'hydrogène bicarlioné, de lacide carbonique, et de l'acide sulfureux. On place \e mélange d'acide sulfurique et d'.nicool dans une grande cornue (fig. 285), parce <|u'il se iKJursoulle leaucoup vers la tin de l'opération, et l'on fait passer les gaz à travers un premier ilacon laveur renfermant mi peu d'eau, puis à travers un seamd flacon contenant une dissolution de potasse qui absorlie les acides carbonique et sulfureux.

L'hydrogène bicarhoné est un gaz incolore, d'une densité de 0,978 i; il hrûle à l'air avec une flamme brillante. Il se décomjwse partielle-

HYDROGÈNES CARBONÉS. 401

ment; quand on lofait passer à travers nn tube de porcelaine chauffé au rougo, du charbon se dépose sur les parois du tube.

Le gaz liydiogène biearboné brûle dans le chlore; dans cette combustion, il se forme du gaz acide chlorhydnque, et le charbon se dépose. L'hydrogène biearboné et le chlore se combinent aussi à froid lorsqu'on mélange les deux gaz sur Teau; il se forme un liquide Iniileux, volatil, d'une odeur éthérée agréable.

L'analyse de ce gaz se fait de la même manière que celle de Fhydrogène protocarboné.

On introduit dans Teudiomètre

Hydrogène biearboné 100

Oxygène ^ 400

après le passage de l'étincelle il reste 500 ; la potasse caustique absorbe 200 d'acide carbonique renfermant iOO de vapeur de carbone et 200 d'oxygène. Le gaz qui reste alors dans l'eudiomètre est de l'oxygène. Ainsi, 100 parties d'oxygène ont été bridées par l'hydrogène du gaz oiéfiant.

100 parties de ce gaz renferment donc

200 hydrogène,

100 vapeur de carbone

or, 2 vol. hydrogène pèsent.... 0.1'82 14,29 1 » vapeur de carbone 0,8290 85,71

(le nombre se rapproclie beaucoup de la densité 0,9784 trouvée par l'expérience.

La fonmde que l'on donne à l'hydrogène biearboné est C*1I*.

Le gaz de Téclairage est un mélange, à proportions variables, d'hydrogène, d'hydrogène protocarboné, d'hydrogène biearboné et

de quelques autres hydrocarbures très-volatils. Nous décrirons dans le quatrième volume de cet ouvrage les procédés par lesquels on obtient ce gaz par la distillation de la houille. Nous nous bornerons pour le moment à indiquer le parti que Ton en tire dans les laboratoires pour le chauffage des appareils. Les lampes à gaz remplacent avec avantage les lampes à alcool; on y trouve, à la fois, économie

et facilité pour régler la chaleur et la maintenir aussi longtemps qu'on le veut, sans avoir besoin de s'en occuper. Un bec à gaz ordinaire peut être utilisé pour chauffer un ballon de verre ou une capsule ; mais le fond du vase ne tarde pas à se couvrir de noir de fumée par suite d'une combustion incomplète au contact des parois froides.

Pour éviter cet inconvénient, on donne ordinairement au bec la forme que représente en coupe la figure 285 b. Le tube ab représente le bec de gaz ; son orifice est plus ou moins grand, suivant la dimension que Ton veut donner à la flamme. Un tube de laiton cd enveloppe le tube ab et s'élève à 5 ou 6 centimètres au-dessus de l'orifice a.

Des orifices o, o', percés vers le bas du tube cd, permettent à l'air atmosphérique d*y pénétrer.

Le robinet R étant ouvert, le gaz s'échappe de forifice a, se mêle à Tair du tube cd, et, si Ton approche une allumette de l'orifice c, le mélange explosif s'enflamme et continue à brûler avec une flamme bleue, non éclairante. La chaleur développée par cette combustion détermine un tirage de l'air par les trous o, o', et le gaz de l'éclairage brûle constamment à l'orifice d, mélangé avec un excès d'air atmosphérique, c'est-à-dire dans des conditions où il ne déposera pas de noir de fumée sur les corps froids. En ouvrant plus ou moins le robinet R, on règle les dimensions de la flamme, et, par suite, la quantité de chaleur dégagée.

A faide d'un bec de gaz, on peut obtenir la chaleur nécessaire pour chaiifler au rouge un creuset de platine et y faire fondre des matières très-réfractaires. On doit, dans ce cas,- alimenter la flamme par un courant d'air forcé, tel qu'on le produit avec le soufflet d'une lampe d'émailleur. Les figures 285 c et 285 d représentent une dis-

Fig. 285 h.

HYDROGÈNES CARBONÉS.

posilion de bec a gaz très-commode pour cet objet. La figure 285 d en montre une coupe verticale. Un pied en fonte porte une colonne creuse h, munie d'une tubulure latérale r. Dans cette colonne s'engage, à frottement, un tube courbé hfe, qui s'engage lui-même, à

Fig. 2«r. c.

frottement, dans un tube en T, edc. Le tube ah s'ajuste, à frottement, dans le tube cd. Le gaz arrive au tube ah par un tube en caoutchouc ^, et s'échappe ]iar rorilice /;. La tubulure r est mise en communication avec le soufflet de la lampe d'émailleur; l'air est donc lancé par le tube coudé srfed et se mêle au gaz sortant par ab; le mélange brûle complètement à l'orifice d. Suivant que Ton veut avoir un jet

de flamme considé- ^'°' ^^ ''•

rable ou faible, on ajuste en b une ouverture large ou petite. On régie le courant d air en ouvrant plus ou moins le robinet r; enfin, on change aussi la nature de la flamme en enfonçant plus ou moins le tube ab dans le tube cd. L'ajustement des tubes qui tournent ou glissent à frottement les uns dans les autres permet de diriger la flamme comme on veut, h .rizontalement, verticalement, ou sous une obliquité quelconque ; de sorte que le même appareil peut servir pour souffler le verre, faire des soudures, cliaufler un creuset au rouge, etc., etc. Nous ver-

rons, par la suite, d'autres dispositions que Ton donne aux becs de gaz pour les fnire servir aux diverses opérations du laboratoire.