Hydrates de l’acide chlorhydrique MM. RoSCOë et Dittmar

ont trouvé que, à température constante, la solubilité du gaz chlorhydrique dans l’eau ne croît pas proportionnellement à la pression sous laquelle la dissolution a lieu. Ainsi à 0°, sous une pression variable P, le poids Q de gaz dissous dans un gramme d’eau est

0m,06 (K 613 0m,50 Os, 782

0"\15 Os, 686 0m,90 Os, 844

0m,30 Os, 738 lm,00 0,856

344 CHIMIE INORGANIQUE

La formation d’hydrates de l’acide chlorhydrique expliquerait cette anomalie.

Lorsqu’on sature de gaz chlorhydrique une solution refroidie entre -23° et -30°, il se forme une matière cristallisée ayant une composition répondant à la formule HCl — 2H202 (l. Pierre et Pucliot).

Cet hydrate est très instable ; il se détruit par élévation de température en laissant dégager du gaz chlorhydrique. C’est le seul hydrate bien défini que l’on ait obtenu jusqu’ici. Mais, en s’appuyant sur des considérations physiques et chimiques, on est conduit à admettre l’existence d’un hydrate supérieur correspondant probablement à la composition

nci + 6H202.

Lorsqu’on soumet à l’ébullition une dissolution étendue d’acide chlorhydrique, le liquide se concentre tout d’abord et, sous les pressions ordinaires de l’atmosphère, la température d’ébullition s’élevant à 110°, le liquide qui distille a comme composition HCI-J-8IP02. Si on chauffe une solution plus concentrée, elle laisse dégager du gaz chlorhydrique et le liquide qui distille à la température constante de 110° a encore la même composition que ci-dessus (Bineau).

Cependant, MM. Roscoë et Dittmar ont constaté que la composition du liquide dépend, dans une certaine mesure, de la pression sous laquelle l’ébullition s’effectue. La pression, dans leurs expériences, avant varié de 0m,05 à 2m,50 de mercure, la composition du liquide a varié seulement de

HCl -f 0,7 II202 à 1IC1 + 9,3 H202,

limites relativement peu étendues, eu égard aux variations de la pression.

Lorsqu’on fait passer un courant d’air sec ou un courant d’acide carbonique dans une solution concentrée d’acide chlorhydrique faite à basse température, et maintenue à 0°, elle perd une certaine quantité de gaz jusqu’au moment où elle contient 25 p. 100 environ d’hydracide gazeux. Un hydrate de composition 11C1 -f- 6II202 correspondrait à 25,2 p. 100 d’acide. C’est également la composition limite que prend un acide plus hydraté maintenu sous une cloche en présence d’un excès de potasse ou de chaux vive.

Ces faits conduisent à admettre l’existence d’un hydrate

HCl -f- GI1202

L1V. I, CIIAP. X, ACIDE CHLORHYDRIQUE.

stable aux basses températures et aux températures ordinaires de l’atmosphère, mais dissociable par élévation de température, comme le montrent les expériences de MM. Itoscoë et Diltmar sur l’ébullition des solutions chlorhydriques sous pression variable. Dans ce dernier cas en effet, outre une partie de l’hydrate non dissocié, on conçoit qu'il passe à la distillation du gaz chlorhydrique en quantité d’autant plus grande que la température est plus élevée et l’on recueille dans le récipient un mélange d’eau et d’hydrate à 12 équivalents d’eau, dont la composition doit nécessairement varier avec la température ou la pression à laquelle on effectue la distillation.

Quant aux anomalies que présente la solubilité dans l’eau du gaz chlorhydrique, et que les expériences de MM. Roscoë et Dittmar ont mises en évidence, elles 's’expliquent dès lors en admettant qu’il y a réaction chimique entre l’hydracide gazeux et l’eau, formation de cet hydrate dans lequel le gaz chlorhydrique en excès se dissout, sans que pour cela il soit nécessaire d’admettre que le gaz chlorhydrique fait exception aux lois de la solubilité. Nous verrons d’ailleurs les mêmes faits se présenter, en étudiant les acides bromhydrique et iodhvdrique, et là encore nous serons amenés à admettre l’existence d'hydrates voisins de celui que nous admettons ici pour l’acide cliorhydrique.

À ces considérations d’ordre physique qui conduisent à admettre l’existence d’un hydrate défini d’acide chlorhydrique ayant probablement comme composition HCl H— 6II202, M. Berthelot a ajouté d’autres preuves chimiques tirées du renversement d'un grand nombre de réactions suivant que l’on emploie de l’acide chlorhydrique concentré ou étendu.

On a vu (520) que le sulfure d’antimoine était décomposé par l’acide chlorhydrique concentré et nous avons utilisé cette réaction pour préparer l’hydrogène sulfuré. D’autre part, on sait que l’hydrogène sulfuré forme dans les solutions acides de chlorure d'antimoine un précipité orangé de sulfure d’antimoine. Si on ajoute de l’eau à une solution concentrée d’acide chlorhydrique, on obtiendra, après quelques tâtonnements, un liquide n’attaquant plus le sulfure d’antimoine. Cherchons d’autre part la quantité minima d’acide libre que doit renfermer une solution de chlorure d’antimoine pour que le gaz hydrogène sulfuré n’y forme plus de précipité.

Nous arriverons dans les deux cas à la même composition limite

HGl + 6Ha02.

CHIMIE INORGANIQUE

Si l’acide concentré se comporte comme le gaz, il doit intervenir dans la réaction avec la chaleur de formation de ce dernier (-+- 22cal,0) ; lorsqu’il est étendu, il faut ajouter au nombre précédent lGcal,5, chaleur dégagée dans la dissolution de 36^,5 d’acide chlorhydrique dans un poids d’eau correspondant à GIPO2 (390), ce qui porte la chaleur de formation de l’hydrate probable HCl-t-GIPO2 à partir du chlore, de l’hydrogène et de l’eau liquide à + 58cal,5. Et l’on conçoit que, en raison de la différence considérable qui existe entre les chaleurs de formation du gaz et de son hydrate, certaines réactions possibles avec l’un deviennent impossibles avec l’autre.

392. BVoprâôics chimiques. — L’acide chlorhydrique est incombustible, il éteint les corps en combustion. Il n’agit sur aucun métalloïde,. excepté l’oxygène et le silicium. Avec l’oxygène, il donne, à une température élevée, du chlore et de l’eau, mais la réaction est nécessairement limitée, puisque le chlore à son tour peut décomposer l’eau en donnant de l’acide chlorhydrique et de l’oxygène. C’est, d’ailleurs, le caractère des réactions de ce genre, qui sont appelées réactions inverses.

Le silicium cristallisé, chauffé au-dessous du rouge dans l’acide chlorhydrique gazeux, donne naissance à divers produits, principalement au chloroforme silicié (Si2IICl3) :

2Si -f- 5HC1 = Si2HCl3 + 211.

L’acide chlorhydrique attaque facilement la plupart des métaux à l’aide de la chaleur; à une température élevée, il n’y a que l’or, le platine et ses analogues qui résistent à l’action de ce gaz ; il y a production de chlorure et d’hydrogène. A une très basse température, l’acide chlorhydrique liquéfié n’attaque plus le magnésium , le fer, le zinc, mais il agit encore sur le potassium, le sodium et le plomb.

La dissolution d’acide chlorhydrique agit aussi sur la plupart des métaux comme le gaz, et sert souvent à les dissoudre. Nous reviendrons sur cette action à propos des métaux.

393. Composition «le l'acide chlorhydrique. — Gay-LllSSac et l hé— nard ont établi la composition du gaz chlorhydrique par synthèse et par analyse.

La synthèse peut être effectuée de la manière suivante :

On prend deux flacons d’égale capacité (fig. 112); le col de l’un a ■été usé à l’émeri, de manière à pouvoir être fermé exactement par