ART I C R E I I

De la Combinaison des Goips simples non métalliques entre eux.

65. JJoxigène peut s’unir avec chacun de Cès corps simples et former des oxides bu dès acides. Les premiers sont au nombre de cinq : l’oxide d’hydrogène (eau) , le ;gaz oxide de carbone , l’oxide' rouge dè phosphore et les 'gaz protoxîde et deutoxide d’azote ; les autres , aù nombre de treize , sont : les acides boriquè, carbonique , hypdphosphoreux, phosphoreux phospbatiqtte , phosphoriqué, •sulfureux , sulfurique , iodîque , chloreux, éhldrique , azoteux (nitreux) èt azotique (nitrique).

Uhydrôgèrié peut se combiner avec quelques-uns dè ces él émeris et former des composés binaires : tels sont les acides hydro - chlorique , hydriodique et hÿdro - sulfurique , l’oxide d’hydrogène (baii ) , les gaz hydrogène) carboné, phosphoré et azoté : ce dernier est l’ammoniaque.

En examinant l’action des élémens non métalliques les uns sur les autres , nous nOus sommés bornés à indiquer l’existence des composés dont nous venons dè parler* ' en nous réservant de consacrer à lèur histoire , qui est dé la plus haute importance, deux sections particulières. Il n’en est pas de même des autres composés binaires dans lesquels l’oxigène ou l’hydrogène n’ entrent pas : là plûpartd’ entre eux offrent peu d’intérêt , et nous avons cru devoir les décrire en parlant de chaque corps simple. Nous allons cependant en faire l’énumératiôn.

Le bore peut se combiner avec le soufre. ( Voyez pag. 82.J

Le charbons1 unit dans Certaines circonstances avec lephosphore, avec le soufre et avec l’azote. ( V. pag. 78, 82 et 92.)

Le phosphore se combine avec le soufre , l’iode , le chlore et l’azote. ( Voyez pag. 83 , 85 , 89 et 92. )

Le soufre s’unit au chlore et à l’iode. ( Voyez p. 80 et 90.)

de l’air atmosphérique. q5

L'iode peut se combiner avec le chlore et avec l’azoté.

( V oyez pag. 90 et gi. )

Enfin le chlore peut également s’unir à l’azote. ( Voyez pag. 93. ) Nous devrions maintenant décrire les composés formés par l’oxigène et chacun des autres corps simples ; mais, comme l’air atmosphérique joue un grand rôle parmi les agens chimiques, et qu’il est considéré par quelques physiciens comme un simple mélange presqu’enti èrement formé de gaz oxigèhe et de gaz azoté , il nous paraît utile dé placer ici son histoire , d’autant mieux que nous connaissons déjà les principaux ëléméns qui lé constituent.

De T Air atmosphérique.

66. L’air atmosphérique ne se trouve dans la nature qu’à l’état gazeux ; comme son nom l’indique, il constitué l’atmosphère dont la hauteur paraît être d’environ quinzê à seize lieues; on le voit aussi dans dés lieux souterrains, et dans les fissures de plusieurs minéraux. L’analyse la plùs sévère n’a démontré jusqu’à présent dans l’air pur que du gaz azote , du gaz oxigène , du gaz acide carbonique , de l’eau , du fluide électrique , et le calorique ét la lumière nécessaires pour tenir ces substances à l’état gazeux. ( Voyez . Analyse de V air à la fin de l’ouvrage.) Cependant il; est facile de prévoir que l’on doit rencontrer souvent dansl’atmosphère des madères étrangères à celles dont nous venons de parler , par exemple , toutes celles qui se volatilisent journellement à la surface de la terre.

67. Propriétés physiques. L’air atmosphérique est fluide, invisible lorsqu’il est en petite masse, insipide, inodore, pesant , compressible et parfaitement élastique. Fluidité de l'air. Cette propriété, qui n’a pas besoin d’être prouvée, est le résultat de la dissolution des principes constitüans de l’air dans le calorique. Invisibilité de T air. Les molécules de ce fluide sont tellement ténues, qu’elles ne peuvent pas

g6 PREMIERE PARTIE.

réfléchir une assez grande quantité de rayons lumineux pour devenir sensibles à côté d’objets qui , au contraire , en réfléchissent beaucoup 5 lorsque plusieurs couches d’air sont accumulées , cette réflexion est plus marquée et ce fluide devient visible, comme, par exemple, dans la portion bleue que l’on appelle Ciel. Défaut de saveur et d’odeur. Nous ne pouvons pas affirmer que l’air pur soit insipide et inodore ; peut-être a-t-il de la saveur et de l’odeur , dont les impressions sur nos organes deviennent nulles par l’effet de l’habitude. Pesanteur de l’air. Aristote observa un des premiers qu’une vessie pleine d’air pèse davantage que lorsqu’elle est vide. Galilée fit voir long-temps après , en injectant de l’air dans un vase , que le poids de celui-ci était plus considérable lorsqu’on avait injecté beaucoup d’air , que dans le cas contraire ; enfin Torricelli , disciple de Galilée , et l’illustre Pascal firent des expériences ingénieuses qui mirent la pesanteur de l’air hors de doute. Après ce court exposé sur l’historique de la découverte de la pesanteur de l’air, nous allons prouver , i° que l’air est pesant ; 20 qu’il pèse en tous sens. Expériences. A. Que l’on fasse le vide dans un grand ballon de verre et que l’on note son poids; qu’on pèse de nouveau le ballon après l’avoir rempli d’air : il pèsera davantage. B. lorsqu’on a fait le vide dans une cloche posée sur le plateau de la machine pneumatique, on voit qu’il est impossible de l’enlever, parce que l’air extérieur pèse avec force sur les parois externes de la cloche ; si on laisse rentrer l’air , la cloche se remplit et on peut l’enlever avec la plus grande facilité; le fluide aériforme de l’intérieur établissant alors par son ressort l’équilibre avec la colonne extérieure. C. si l’on prend un tube de verre scellé hermétiquement à l’une de ses extrémités , long d’environ trente pouces et de six à huit lignes de largeur, et qu’on le remplisse de mercure par l’extrémité ouverte 3 on remarquera , en bouchant celle-

be l’aie atmosphérique. gÿ

ci avec le doigt et en renversant l’instrument dans une cuve pleine du même métal , que le mercure s’écoule en partie aussitôt qu’on enlève le doigt ; que la majeure partie reste , oscille pendant quelque temps ; enfin qu’il s’arrête à-peuprès à la hauteur de a8 pouces : dans cet instrument le poids de la colonne de mercure fait équilibre au poids de la colonne d’air; celui-ci, par une cause quelconque, devientil plus pesant , le mercure monte dans le tube d’une -, deux, trois , quatre lignes ; le poids de l’air , au contraire , diminue-t-il , la colonne de mercure descend. Si au lieu d’ employer ce métal on se servait d’un liquide environ quatorze fois plus léger , tel que l’eau , celle-ci monterait quatorze fois autant, ce que l’on concevra facilement en faisant attention que le poids de la colonne d’air qui détermine l’ascension reste le même : c’est d’après ces principes que l’on a construit le baromètre , instrument fort utile , et dont l’objet principal estde déterminer les variations qu’éprouvé le poids de l’air. D. Nous pouvons encore fournir , eommé, preuve de la pesanteur de l’air , le fait suivant : le mercure que contient le tube barométrique dont nous parlons s’élève moins sur la cime qu’au pied des montagnes , parce que , dans ce dernier cas , la couche d’air qui comprime le métal est beaucoup plus considérable. Perrier fit lé premier cette expérience sur le Puy-de-Dôme , d’après, l’invitation de son ami le célèbre Pascal. On a trouvé , par des expériences exactes , qu’un litre d’air à la température de zéro et à la pression correspondante aune colonne de vingt-huit pouces de mercure environ , était de i,3oo gramme. Voici maintenant une expérience qui établit la ^pression de Pair dans tous les sens : si l’on prend un tube de verre semblable à celui dont nous venons de parler , qui présente en outre une ouverture latérale vers la moitié de sa longueur ; si on bouche parfaitement cette ouverture avec un morceau de vessie mouillée attaché tout autour du tube , on verra.,

,98 PREMIÈRE PÀIITIE.

après avoir rempli celui-ci de mercure et l’avoir disposé .comme dans l’expérience précédente , qu’en perçant la vessie avec une épingle , l’air s’introduira avec force dans le tube , exercera une pression latérale, partagera la colonne de mercure en deux portions: l’une, pressée de bas en haut, ira frapper la partie supérieure du tube j et l’autre, refoulée de haut en bas , se précipitera dans la cuve. Compressibilité de l’air. L’air peut être comprimé : alors il se resserre et diminue d’autant plus de volume que le -poids dont il est chargé est plus grand , en sorte que le volume de l’air est en raison inverse de la pression à laquelle il est soumis;. Expérience. Que L'on prenne un tube .de verre A B C( fig. -5a.) , recourbé en B , ouvert en A , fermé hermétiquement eu C , et fixé sur une planche convenablement graduée de l’un et de l’autre coté du tube; que l’on introduise par l’ouverture A un peu de mercure qui remplira la courbure et dépassera les branches du tube en se mettant au niveau : dans cet état , l’air contenu dans la branche B C fait équilibre par son ressort à la colonne d’air de toute l’atmosphère qui pèse sur le mercure de la branche A B. Supposons que cette pression soit égale à celle que déterminerait une colonne de mercure dont le diamètre serait le même , et qui aurait vingt-huit pouces de hauteur ; si on ajoute dans la branche A B du mercure jusqu’à ce qu’il ait atteint la hauteur de vingt-huit pouces, l’air de la branche B C , pressé alors, i° par les vingthuit pouces de mercure , %° par l’atmosphère, qui représente le même poids , n’occupera que la moitié du volume primitif. Si l’on verse du. mercure jusqu’à la hauteur de quatre-vingt-quatre pouces ( c’est-à-dire trois fois vingthuit ) , l’air de la branche B C , pressé quatre fois autant qu’il l’était d’abord, puisqu’il faut y ajouter le poids de l’atmosphère , n’occupera- que le quart de son volume primitif, et le mercure sera . remonté dans la petite branche

de l’aiu atmosphérique. 99

jusqu’en F. Cette belle expérience est due à Boyle et à Mariotte. Elasticité de T air. Si après avoir fait l’expérience précédente on fait sortir une portion du mercure contenu dans la branche A B , on verra que l’air qui avait été comprimé dans la branche B C se dilate : donc il est élastique.

68. Propriétés chimiques de ïair. Exposé à l’action du fialorique , l’air atmosphérique se dilate dans le rapport indiqué § n ; mais il ne subit aucune décomposition. La lumière le traverse et se réfracte: on a désigné par 1,6000b sa puissance réfractive , et on lui a comparé la force réfringente des autres fluides élastiques. L’air sec n’est point conducteur du fluide électrique ; il lui livre passage au contraire lorsqu’il est humide. Soumis pendant long-temps à l’action des étincelles électriques, il se transforme en acide azotique ( nitrique ) , qui n’est qu’une combinaison d’oxigène et d’azote : cette expérience ne réussit qu’autant que l’on ajoute de l’eau ou un autre corps avec lequel l’acide puisse se combiner.

69. Le gaz oxigène ne fait que se mêler à l’air atmosphérique. Presque tous les corps .étudiés précédemment le décomposent à froid ou à chaud , lui enlèvent l’ oxigène , et l’azote reste libre. Le gaz hydrogène ne lui fait éprouver aucune altération à froid; mais si on élève la température, il s’empare de l’oxigène , avec lequel il forme de l’eau, et l’azote est mis à nu. Ce fait peut être prouvé en faisant les expériences rapportées à l’article Hydrogène , avec cette différence qu’on substituera au gaz oxigène de l’air atmosphérique ; et comme celui-ci ne contient que 21 p. f de gaz oxigène , il faudra , pour obtenir des effets analogues , employer trois ou quatre parties d’air contre une partie de gaz hydrogène : par ce moyen , le gaz oxigène se trouvera toujours dans le rapport de un à deux, rapport nécessaire pour qu’il se forme de l’eau.

On peut encore ajouter l’expérience suivante : que ï’oa place dans une petite fiole munie d’un bouchon percé , qui donne passage à un long tube tiré à la lampe par son extrémité supérieure , le mélange propre à fournir du gaz hydrogène ( voyez Préparations ) ; au bout de deux ou trois minutes , lorsque tout l’air contenu dans la fioîè se sera dégagé , que l’on approché une bougie allumée du gaz qui sort par l’extrémité effilée du tube , ce gaz s’enflammera, et produira un jet lumineux qui durera autant que le dégagement du gaz hydrogène aura lieu: cet appareil est connu sous le nom de lampe philosophique. Il y aurait du danger à mettre le feu au gaz hydrogène avant que l’air atmosphérique ne fût expulsé , car celui-ci ferait détonner le gaz qui serait contenu dans la capafn^x cité de la fiole.

^ : 70. Lorsqu’on met du bore en contact avec l’éir atmo-

'^\ sphérique à une chaleur rouge, celui-ci cède son oxigènéj > j l’azote est mis à nu, et il se forme de l’acide borique solide 1 aussi y a-t-il dans cette expérience dégagement de caiorique et de lumière (voyez pag. 3.) ; à froid, il n’y a point d’action entre ces deux corps. Le carbone pur ou le diamant ne subit aucune altération de la part de l’air à la température ordinaire 5 mais si on expose des diamans ait foyer d’un miroir ardent , dans des cloches pleines d’air, ou qu’on les chauffe fortement avec le contact de ce fluide, -ils en absorbent l’oxigène , et se transforment en gaz acide carbonique 5 l’azote de l’air est mis à nu. La consomption du diamant placé au foyer des rayons lumineux avait été aperçue, dès l’année 1 694, par les académiciens de Florence, chargés par Cosme III , grand duc de Toscane , d’examiner ce phénomène. Le charbon absorbe l’air atmosphérique à la température ordinaire, et il y a dégagement de calorique et formation d’acide carbonique. L’inflammation spontanée des charbonnières qui a lieu

ï)E l’air Atmosphérique. ioï

quelquefois auprès de l’eau , reconnaît pour cause principale l’absorption de l’air atmosphérique et de l’humidité qu’il contient. Lorsqu’on élève la température du charbon exposé à l’atmosphère, il en absorbe l’oxigène , se consume et ne laisse que des cendres : il y a pendant cette opération dégagement de calorique et de lumière , et formation de gaz acide carbonique ; l’azote de l’air est mis à nu.. Si la température était très-élevée , et qu’il y eût un excès de charbon, il se produirait une très-grande quantité de gaz oxide de carbone.

yi.Le phosphore, qui n’exerce, à la température .ordinaire , aucune action sur le gaz oxigène , est attaqué par l’air atmosphérique sec ou humide. Expérience. Que l’on introduise dans une éprouvette remplie de mercure: et renversée sur la cuve hydrargiro- -pneumatique , ioo parties d’air atmosphérique 5 que l’on y fasse passer ensuite un petit fragment de phosphore humecté 5 dans le même instant une petite partie de phosphore aéra dissoute par le gaz azote ( pag. 92 ) , et l’oxigène s’en emparera pour former de l’acide phosphatiqué qui paraîtra sous la forme de vapeur que l’eau ne tardera pas à dissoudre ; si l’expérience se fait dans l’obscurité , dn apercevra unè faible lumière, et lorsqu’elle sera terminée , il ne restera dans la cloche que les 79 parties de gaz azote de l’air employé, contenant un atome de phosphore en dissolution. On peut maintenant concevoir pourquoi le gaz oxigène pur ne transforme pas le phosphore en acide phosphatique à la température ordinaire , tandis que l’air atmosphérique jouit- de cette propriété f e’est que celui-ci est mêlé à du gaz azote qui éloigne les molécules de phosphore , les dissout, et favorise leur union avec celles du gaz oxigène. Si l’air atmosphérique était sec , il serait également décomposé par le phosphore à la température ordinaire 3 mais la décomposition s’arrêterait au bout d’an

certain temps , parce que l’acide phosphatiqüc formé, né pouvant pas être dissous , recouvrirait lè phosphore non attaqué , et l’empêcherait de Se trouver en- contact avec l’air, comme l’a démontré M. Thénard. Il résulté des expériences récentes faites- par M. Vogélq qu’il ne se formé jamais dé gaz acide cârbôriique dans l'opération qué nous venons de décrire. L’action de Y car sur Xèphosfrfïtiféh une température élevée est la même que celle dit gàz oxigèhé , excepté qu’elle est moins vive, et qu’il ÿ a du gaz azote mis

ànu(§ 49)-

72. Le soufré n’agit sur l’air âtniosphériquë que lorsqu’il a été fondu : alors il s’emparé de son oxigèhé, répand une flammé bleuâtre * et sê transforme en gai acide sulfureux, doué d’une odeur éxcëssivëment piqùàiité, ét le gaz azote est mis à nu. Uiôde est inaltérable à l’air. Le chloré et V azote gazeux peuvent se mêler avec Pair atmosphérique en toutes proportions , sans exercer sur fui la moindre action chimique.