IV. GAZ PROTOXIDE DAZOTE

Le protoxide d'azote s'obtient lorsqu'on fait réagir

OXACIDES ET OXIDES DES METALLOÏDES. 51

quelques métaux, par exemple, le zinc, sur l'acide nitrique dilué, ou lorsqu'on soustrait au deutoxicle d'azote la moitié de son oxigène avec de la limaille humide de zinc ou de fer ou avec des sulfites. Mais ces méthodes ne sont ni commodes ni susceptibles de donner facilement la combinaison à l'état de pureté ; le meilleur moyen de la préparer consiste dans la décomposition du nitrate d'ammoniaque. On échauffe ce sel dans le même appareil dont on se sert pour la décomposition du deutoxicle de mercure (p. 3, t. i),- comme il se décompose déjà entre 200 et 3oo°, la caléfaction doit se faire graduellement. De l'eau se rassemble dans le récipient, et l'on recueille le gaz dans des cloches. Veut-on préparer beaucoup de protoxide d'azote, on emploie une grande cornue qu'on échauffe au bain de sable, et on recueille le protoxide dans un gazomètre.

Le nitrate d'ammoniaque cristallisé consiste en acide nitrique, en ammoniaque et en eau; lhydrogène de l'ammoniaque se combine par la caléfaction avec une partie de l'oxigène de l'acide nitrique, et il reste précisément assez d'oxigène pour convertir l'azote de l'acide nitrique et celui de l'amoniaque en protoxide d'azote.

Nitrate ) £acid. nit. — 2 1/2 mes. de gaz oxi. -J- 1 m. de gaz azote.

d'ammonia. ) 'ammonia.= 5 » hyd,-}- 1 »

eau = 3 m. de gaz hydrogène-f- 1 1/2 m. de gaz oxi.

prot. d'azot=: 2 » azote-J- 1 »

Sous la pression et à la température ordinaires le protoxide d'azote est gazeux. En décomposant le nitrate d'ammoniaque de la même manière que le cyanure de mercure ( p. 89, t. 1 ) dans un tube fermé on obtient dans l'extrémité refroidie deux couches dont l'une est de

52 OXACIDES ET OXIDES DES METALLOÏDES.

l'eau et dont l'autre est le protoxide d'azote liquide. Dans cet état il est incolore et très fluide. Mêlé avec de l'air atmosphérique ou avec de l'oxigène, le protoxide d'azote ne s'oxide pas davantage et ne forme pas des vapeurs rouges; il est incolore, d'une odeur agréable et d'une saveur douce; quand on le respire il produit une ivresse immédiate et passagère. Pour faire cette expérience on remplit de ce gaz une vessie de baudruche , d'une capacité d'environ 3 à 4 litres et pourvue d'une embouchure, après en avoir exprimé l'air et avoir adapté l'embouchure, au moyen d'un tube de caoutchouc, à un gazomètre plein du gaz dont il s'agit. On expire d'abord autant que possible l'air contenu dans les poumons, on saisit ensuite l'embouchure avec les lèvres et l'on inspire le gaz; les poumons l'absorbent sans qu'il soit besoin de l'expirer. La respiration de ce gaz, répétée trop souvent et trop promptement, a des suites dangereuses; par exemple, les animaux y meurent, lorsqu'on les y laisse long-temps, par suite d'une ivresse trop soutenue , ou lorsque le gaz contient des principes étrangers, par exemple, du chlore, lequel cas se présente au moyen du nitrate d'ammoniaque mêlé avec un peu d'hydrochlorate d ammoniaque.

Un charbon, ardent brûle dans le protoxide d'azote comme dans le gaz oxigène et le phosphore se comporte avec ce gaz comme avec le deutoxide d'azote. Le soufre qui brûle faiblement s'éteint lorsqu'on le plonge dans ce gaz; celui qui brûle avec une flamme forte s'y consume au contraire comme dans le gaz oxigène.

OXACIDES ET OXIDES DES METALLOÏDES. 53

I Composition des combinaisons de l'azote avec Voxigiine ainsi que des nitrates et des nitrites.

Si l'on fait passer une quantité bien déterminée de ( deutoxide ou de protoxide d'azote dans une cloche i courbe renversée sur le mercure, qu'on introduise un [peu de potassium, d'étain ou de sulfure de barium au i moyen d'une pince à cuiller * {fig. 5) dans la partie l courbe de la cloche, et qu'on fasse chauffer ces corps s avec une lampe à esprit-de-vin , ils se combinent avec I l'oxigène des gaz et il reste du gaz azote pur. Le volume I de ce résidu est , pour le protoxide d'azote , égal à celui i du gaz employé , et pour le deutoxide , à la moitié seulement du même volume. Pour trouver la quantité d'oxi- | gène qui était unie à l'azote, on n'a donc qu'à determii ner la pesanteur spécifique de l'un et de l'autre gaz em- | ployés , sachant que celle du gaz azote est de 0,976 « et celle du gaz oxigène de 1,1206.

La pesanteur spécifique du gaz protoxide d'azote a ■ été trouvée égale à 1,527 et ce^e ^u gaz deutoxide d'azote à 1, 03925 1,527 de protoxide d'azote contient donc 0,976 d'azote et o,55i d'oxigène ; et 1,0892

de deutoxide d'azote renferme 0,488 (°'9a-) d'azote et 1 o,55 1 (^7-/ d'oxigène.

En comparant la quantité de l'oxigène avec sa pesanteur spécifique on trouve le volume de ce gaz qui était 1 contenu dans les combinaisons explorées. Une mesure de gaz protoxide d'azote est par conséquent formée

Les extrémités de celte pince sont terminées par deux cavités en forme de cuillers qui s'appliquent assez exactement l'une sur l'autre pour que la substance qu'on y a placée soit à l'abri du contact du mercure.

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d une mesure de gaz azote et d'une demi-mesure de gaz oxigène, et une mesure de gaz deutoxide d'azote l'est d'une demi-mesure d'azote et d'une demi-mesure de gaz oxigène.

Les résultats de la décomposition du nitrate d'ammoniaque font voir que l'acide nitrique est composé de 2 1/2 mesures de gaz oxigène et de 1 mesure de gaz azote. En effet, je viens de rapporter la composition du protoxide d'azote, et je décrirai plus loin les expériences au moyen desquelles on a trouvé celle de l'ammoniaque et la quantité de cette base qui se combine avec l'acide nitrique. Si l'acide nitrique n'était pas composé dans le rapport indiqué, il faudrait que lors de la décomposition du nitrate d'ammoniaque il se développât soit de l'azote, soit du deutoxide d'azote, soit de l'ammoniaque ou que la neutralité du sel changeât. Or , c'est ce qui n'a pas lieu. Des expériences directes dans lesquelles on fait arriver de l'oxigène à du deutoxide d'azote donnent le même résultat. Car une mesure de deutoxide d'azote a besoin de 3/4 mesure d'oxigène pour se transformer complètement en acide nitrique. En calculant d'après ce rapport la composition de l'acide nitrique en poids on trouve que 100 parties de cet acide contiennent 26,17 d'azote et j3, 83 d'oxigène. La composition des nitrates a été déterminée en calcinant le nitrate de plomb au rouge : 100 parties de ce sel ont perdu à une chaleur rouge 32,69 pwtifij d'acide nitrique contenant 24,1 34 d'oxigène et ont laissé 67,3i d'o- \ide de plomb renfermant 4^268 d'oxigène. Or, 4,8268: 24,i34 :: r:5

Dans les nitrates correspondans au nitrate de plomb cristallisé, c'est-à-dire dans les nitrates neutres, le mn-

OXACIDES ET OXIDES DES METALLOÏDES. 55

tenu en oxigène de la base est donc à celui de l'acide comme i : 5 , et 100 parties d'acide nitrique saturent par conséquent une quantité de base qui contient i4,j65

pir) d'oxigène.

On a fait passer l'acide nitroso-nitrique au-dessus de copeaux de cuivre rouges de feu; l'oxigène s'est fixé au cuivre et a pu être déterminé par l'accroissement de poids qui en est résulté pour ce métal; l'azote dégagé sous forme de gaz a été recueilli. D'après cette expérience l'acide nitrique se trouve uni à l'acide nitreux dans un rapport tel que le contenu en azote dans les deux est le même et que l'oxigène y est comme 5 : 3.

En faisant rougir le nitrite d'argent on obtient de l'argent métallique , mais aucune trace d'eau ne se dégage; on connaît par d'autres expériences le contenu en oxigène de l'oxide d'argent. La perte occasionée par la calcination permet donc de calculer la quantité d'acide nitreux qui était combinée avec l'oxide d'argent. Lorsqu'à une quantité de nitrite d'argent dont on connaît le poids et qu'on a fait dissoudre dans l'eau, on ajoute assez d'acide sulfurique pour que le sel soit décomposée d'une manière complète, il se dégage du deutoxide d'azote et la liqueur contient de l'acide sulfurique, de l'oxide d'argent et de l'acide nitrique; si l'on y ajoute alors une dissolution de baryte, les acides se combinent avec cette terre et il se forme un précipité d'oxide d'argent et de sulfate de baryte insolubles qu'on sépare au moyen de la filtration. On fait passer un courant de gaz acide carbonique à travers la dissolution pour en séparer l'excès de baryte ajouté sous forme de carbonate de baryte qui est presque complètement insoluble; on évapore la liqueur filtrée, on reprend le résidu

50 OXACIDES ET OXIDES DES METALLOÏDES.

au moyen d'une petite quantité d'eau et Ton filtre de nouveau afin d'extraire la dernière partie de carbonate de baryte. Cela fait on évapore de nouveau la liqueur et à l'aide du nitrate de baryte qu'on obtient ainsi et dont on connaît la composition en vertu d'autres expériences, on détermine le poids de l'acide nitrique formé par une portion de l'acide nitreux qui a abandonné de l'oxigène à l'autre et s'est dégagée sous forme de deutoxide d'azote. En défalquant le poids de l'acide nitrique ainsi obtenu de celui de l'acide nitreux contenu dans la quantité de sel d'argent employée on obtient celui du deutoxide d'azote développé. On trouve au moyen de cette expérience que l'azote de l'acide nitrique obtenu est à celui du deutoxide d'azote comme i \ i. Or, dans l'acide nitrique une mesure d'azote se trouve unie à 2 1/2 mesures d'oxigène, et dans le deutoxide d'azote 2 mesures d'azote sont combinées avec 2 mesures d'oxigène. Par conséquent l'acide nitreux résulte de la combinaison de 3 mesures d'azote avec 4 V2 mesures d'oxigène ou de 1 mesure avec 1 1/2 mesure; ou en poids, 100 parties d'acide nitreux contiennent 62,86 d'oxigène et 3y,i4 d'azote. Gomme on connaît le contenu en oxigène de l'oxide d'argent on trouve également par la même expérience que dans les nitrites neutres l'oxigène de la base est à celui de l'acide comme 1 :3; de sorte que la

En calculant la composition en poids des combinaisons de l'azote avec l'oxigène d'après la composition en volume, la pesanteur spécifique du gaz azote (0,976) et celle du gaz oxigène (1,1026), on obtient les nombres suivans :

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Azote. Oxigène. Azote. Oxigène.

Protoxide d'azote 100 -f- 5C,4i4 ou 63, g3 + 36, 07 Deutoxid.d'azote — -f- 112,828 — 46,99 + 53|°i Acide nitreux — -f- 169,242 — 3y, i4 -f- 62,86 Acide nitrique — -j- 282,071 — 26,17 + 73,80