COMBINAISONS DU CARBONE

Le carbone s'unit à l'oxygène en plusieurs proportions, et il a pour ce gaz une plus grande affinité que la plupart des autres corps simples ; sous l'influence de la chaleur, il enlève l'oxygène au plus grand nombre des oxydes métalliques. Le phosphore peut se séparer de l'acide phosphorique chauffé au rouge avec du charbon. La combinaison la moins oxygénée du carbone est un gaz : l'oxyde carbonique ; la plus oxygénée, c'est à dire, celle qui renferme deux fois plus d'oxygène que la première, est l'acide carbonique, gaz qui résulte de la combustion dans l'air ou dans l'oxygène de toute espèce de charbon. L'espace occupé par 1 vol. d'oxygène ne varie pas, si l'on transforme ce gaz en acide caiiK>nique en y brûlant du charbon.

Sachant que le poids spécifique du gaz acide carbonique est égal à d,529, on peut facilement calculer la composition en poids de ce gaz. Quant à la composition en volume de l'acide carbonique, ce gaz résulte de la combinaison de 1 vol. d'oxygène avec \ volume de carbone condensés en un seul. Sa composition correspond à i éq. de carbone et 2 éq. d'oxygène.

COMBINAISONS DU CARBONE AVEC L'hYDROGÈNE.

Le carbone forme avec l'hydrogène de très-nombreux composés; uni à cet élément il donne naissance à des solides, à des liquides et à des gaz. Aucun de ces composés ne peut s'obtenir par la combinaison immédiate des deux éléments qui le constituent. Ces composés appartien-

nent tous par leur mode de formation et leur composition au domaine de la chimie organique. Nous nous bornerons ici à décrire brièvement deui d'entre eux.

1. Gaz des marais (Gaz fétide). — Ce carbure hydrique est un gaz incolore, inodore, d'une densité de 0,552, combustible et brûlant avec une flamme peu éclairante. 1 vol. de ce gaz mêlé à de Toxygène, et soumis à Taction de Tétincelle électrique, nécessite pour sa combustion 2 vol. d'oxygène, avec l'un il forme de l'eau, avec Tautre un volume d'acide carbonique. Ce gaz est donc formé de :

Comp. cenU 2 vol. d'hydrogène. 25,0

^ vol. de carbone gazeux. 75,0

i vol. de gaz des marais. 100,0

Ces nombres correspondent au rapport équivalent indiqué par la formule CM.

Le gaz des marais se trouve fréquemment tout formé dans les gisements de charbon de terre; il se mêle alors à Tair des galeries et produit des explosions (feu grisou) ; il prend naissance également par la putréfaction des tissus végétaux dans les marais.

2. Gaz olé fiant (Gaz de l'éclairage). — Ce carbure hydrique gazeux remarquable par Tapplication qu'on en fait à l'éclairage dit éclairage au gaz y s'obtient pour cet usage par la distillation du charbon de terre; il se produit également lorsqu'on chauffe un mélange de A parties d'acide sulfurique concentré avec 1 partie d'alcool. L'alcool a une composition telle qu'on pourrait le considérer comme résultant de la combinaison de ce carbure hydrique avec l'eau.

Ce gaz est incolore, d'une odeur particulière, d'une pesanteur spécifique de 0,967, il brûle avec une flamme très-éclairante d'où vient l'usage auquel on l'emploie ; il ne peut être condensé que sous une pression très-considérable. Si on le fait passer dans un tube chauffé au rouge vif, ce gaz se décompose en un charbon noir, dense, qui se dépose et en un volume d'hydrogène double du volume du gaz employé. Il faut 3 volumes d'oxygène pour en brûler un de ce carbure hydrique ;

cette combustion donne 2 volumes d'adde carbonique et de Teau. L'hydrogène est donc combiné dans le gaz avec un Tolume de carbone double de celui qui entre dans la composition du prenner. Il est donc formé de :

Gomp. Cent.

2 vol. hydrogène. ÎA^ 29.

1 vol. carbone. 85^ 71 «

1 vol. gaz de Téclairage. dOO 00.

Ces nombres correspondent au rapport équivalent exprimés par la formule Cil.

La combustion de ce gaz pur s'opère avec une explosion tellement violente que dçs vases très-solides peuvent seuls y résister. L'ancien nom de gaz oléûant vient de la propriété que possède ce carbure hydrique de former en s'unissant à volume égal avec le chlore un liquide huileux^ incolore^ se précipitant au fond de Teau et doué d'une odeur éthérée.

Il fprme avec le brome et Tiode des combinaisons analo^es.

Le corps qui résulte de cette dernière combinûsoa est solkle^ ino(dôre^ cristaliisable.

Tous ces composés s'obtiennent directement à la tempâralure ordinaire.

Cependant^ si Ton approche d^une flamme un mélange de i tolume de gaz de l'éclairage et de 2 volumes de chlore^ la eombusticm s'opère avec une flamme rouge^ il se dépose alors du charbon noir^ en même temps qu'il se forme du chloride hydrique.

On prépare le carbure hydrique destiné à l'éclairage^ en dislillasit du charbon de terre dans des cylindres de fonte. Pour débarrasser le gaa ainsi obtenu des produits liquides de la distillation, tels que le goudron et autres corps^ on l'amène d'abord dans de grands caadensateurs en fer, et de là on le fait passer dans des réservoirs remj^ de ckiux éteinte, laquelle lui enlève le suHlde hydrique et l'acide carbonique qu'il renferme. Après ces deux épuraU<His, le gaz se rend dans de grands gazomètres isolés par l'eau, d'où on le ccmduit, à l'aide de tubes, dans tous les lieux où il doit servir à Tédairage.

Le gaz obtenu avec le charbon de terre n'est Jamais du gaz oléfiant

pur^ il contient toujours plus ou moins de gaz des marais et d'autres carbures hydriques liquides*

Un autre procédé très-avantageux de préparation du gaz^ consiste à décomposer par lacbaleur^ en les faisant couler dans des vases en fonte, chauffés au rouge, de la résine de sapin, du goudron de bois, des graisses communes, de l'huile de poisson, par exemple.

coamifÂisoivs du carbone et du nitrogème.

Ces deux corps ne se combinent l'un avec l'autre par aucune vole directe, mais, placés dans certaines circonstances, ils peuvent donner un composé trèâ-remarquable. C'est un gaz qui, en vertu de la propriété qu'il possède de former avec le fer une belle couleur bleue, le bleu de Prusse, a reçu le nom de Cyanogène.

Formation et préparation. — Le cyanogène résulte de la combinaison du carbone et du nitrogène lU)res, mis en présence d'un métal avec lequel le cyanogène peut former, à la haute température nécessaire pour sa production, un composé fixe. Ce sont les métaux alcalins, sodium et potassium, qui sont propres à cette préparation.

Si l'on porte au rouge blanc un mélange intime de carbonate potassi» que et de charbon au milieu d'un counmt de nitrogène, ce gaz entre en combinaison, et tout le sel est transformé en cyanure potassique, tandis que l'oxygène de la potasse et celui de l'acide carbonique forment, avec une autre partie de charbon, de l'oxyde carbonique. On extrait le plus ordinairement le cyanogène des composés nitrogénés, particulièrement en chauffant avec du carbonate potassique des charbons animaux qui contiennent du nitrogène (p. 60), ou même des substances organiques nitrogénées non décomposées, comme du sang desséché, de la chair, de la corne. Tout le potassium du carbonate potassique est transformé en cyanure potassique.

Si l'on distille le cyanure potassique avec de l'acide sulfurique dilué, il se forme, par la décomposition de l'eau, du sulfate potassique et du cyanide hydrique qui, dissous dans l'eau, passe à la distillation. Si l'on Jette dans ce liquide de l'oxyde mercurique, il s'y dissout, et la double décomposition de l'oxyde mercurique et du cyanide hydrique donne naissance à de l'eau et à du cyanure mercurique qu'on obtient

en cristaux incolores par évaporation. Si Ton verse une dissolution aqueuse de cyanure potassique dans un mélange de chlorure et dechloride de fer dissous dans l'eau, il se forme du chlorure potassique qui reste en dissolution, et une combinaison de cyanogène et de fer (bleu de Prusse), qui se sépare sous forme d'un précipité bleu insoluble. Si Ton mélange le cyanure ferrique à de Foxyde mercurique et à de Feau, et qu'on porte le tout à Tébullition, le cyanure ferrique et Toxyde mercurique se décomposent en oxyde ferroso-ferrique insoluble et en cyanure mercurique, qui reste en dissolution dans l'eau.

C'est à l'aide du cyanure mercurique qu'on obtient le cyanogène isolé, car, sous Tinfluence de la chaleur, ce composé se comporte comme Toxyde mercurique et se décompose en mercure métallique et en cyanogène gazeux, qu'il faut recueillir sur le mercure en raison de sa solubilité dans l'eau (1).

Propriétés. — Gaz incolorOj^ d'une odeur tout à fait caractéristique et pénétrante au dernier point; p. s. = d,80; réduit par la compression au 5' de son volume environ, ou refroidi à — 18**, c'est un liquide incolore; à — 40° il se solidifie. L'eau dissout 4 j volumes de cyanogène gazeux, dont elle acquiert alors l'odeur et la saveur piquantes, mais se décompose bientôt en donnant naissance à divers produits. Mis en contact avec du fer chauffé au rouge, le cyanogène se décompose en nitrogène et en carbone. Si l'on fait arriver un courant de ce gaz sur de l'oxyde cuivrique chauffé au rouge, le cuivre se sépare etil se forme un mélange gazeux qui est constitué par 2 volumes d'acide carbonique et 1 volume de nitrogène. Le cyanogène est combustible et brûle avec une flamme rouge pourpre. Pour brûler 1 volume de cyanogène, il faut employer 2 volumes d'oxygène; on obtient alors 3 volumes d'un gaz composé de 2 volumes d'acide carbonique, et 1 volume de nitrogène.

(1) Par raction de la chaleur, il y a toujours une petite quantité de cyanogène transformée en un corps amorphe brun noirâtre, qui est constitué par du nitrogène cl du carbone dans les mêmes proportions que le cyanogène, et qui se change en ce gaz à la chaleur rouge. On a nommé ce corps par acyano gène, il semble que c'est sous cette forme que se trouve le nitrogène dans le charbon animal.

Le cyanogène se compose donc de :

Comp. cent.

vol.

Eq.

Carbone

Nitrogène

1 C' » OU €y = 325. -^ iOO,0

# COMBINAISONS DU GTANOGÈNB.

Le cyanogène a cela de remarquable que, Inen que corps composé, il se comporte avec les corps simples comme un corps simple tout à fait analogue au chlore; il se combine avec la plupart d'entre eux.

Avec ro){ygène le cyanogène forme Tacide cyanique (V. Acides). .

Avec l'hydrogène, il constitue le cyanide hydrique, connu sous le nom d'acide prussique. C'est Vxm des poisons les plus violents qu'on connusse. Il entre également en combinaison avec le soufre (V. Acides).

Ckloride cyanique. — Si Ton fait passer du chlore gazeux sur du cyanure mercurique humecté ou dissous dans Teau, il se forme du chlorure mercurique et du chloride cyanique qui est un gaz incolore, très-vénéneux, d'une odeur forte, insupportable, et qui attaque les yeux ; . p. s. = 2,424. A — IS'*, il se condense en cristaux incolores, qui, à — 15% se transforment en un liquide, dont le point d'ébuUition est — 12^. L'eau dissout une grande quantité de ce gaz sans le décomposer.

Si l'on verse du cyanide hydrique liquide dans un vase rempli de chlore sec, et qu'on expose le mélange aux rayons solaires, il se produit du chloride hydrique gazeux et un chloride cyanique qui est un corps solide, cristallisant en prismes, doué d'une odeur très-prononcée rappelant celle des souris; il fond à + *^0° et se sublime à -(- 190*. L'eau bouillante le décompose en chloride hydrique gazeux et en acide cyanurique (V. Acide cyanurique).

Ces deux chlorides cyaniques ont absolument la même composition centésimale. Il résulte du poids spécifique du chloride gazeux que ce corps est formé de 1 ^ vol. de chlore et de | vol. de cyanogène, et par conséquent^ de 1 équiv. de chlore et de 1 équiv. de cyanogène =r €y €1.

Mais comme le poids spécifique de la vapeur du chloride solide est

égale à 6,39, c'est-à-dire, triple de celle du chloride gazeux, il en résulte que 1 équiv. du premier renferme une quantité triple des éléments du second; d'où la formule €y' €1' (Cf, p. 30, § 34).

Bromide cyanique. €y Br. — Cristaux incolores, volatils, doués d'une forte odeur.

Jodide cyanique. €yL — Prismes déliés, blancs, soyeux, doués d'une forte odeur; très-volatils. On l'obtient par Faction d'une chaleur modérée sur un mélange de cyanure mercurique et d'iode.

Le cyanogène s'unit aussi à la plupart des métaux : quelques-uns de ses composés oût reçu dans les arts des applications très-importantes.

Le cyanogène a été découvert en 1815 par Gay-Lussac.

COMBINÂISOI^S DU CÀRBOME AVEC LE CHLORE.

Ces deux corps ne peuvent pas s'unir directement; le chlore est donc sans action sur le charbon chauffé au rouge blanc. Cependant on peut combiner ces deux corps en trois proportions, qui correspondent aux formules suivantes C€l, C^€P et C€l2.

Le sesquichloride carboneux, C^€l% prend naissance lorsqu'on fait passer à la température de l'ébuUition, un courant de chlore dans le composé de gaz oléfiant et de chlore décrit à la page 62, ou bien lorsqu'on abandonne ce même composé à l'action des rayons solaires dans une atmosphère de chlore, dans un flacon rempli de ce gaz, par exemple. Dans les deux cas, il se transforme en sesquichloride carboneux solide et cristallin, en même temps qu'il y a production de chloride hydrique.

Le sesquichloride carboneux possède une odeur de camphre ; il fond à 160**, bout à 180** et sa vapeur se condense en cristaux incolores et brillants. On peut aussi l'obtenir bien cristallisé à l'aide de sa dissolution dans l'alcool. Il est insoluble dans l'eau.

Chloride carboneux, CG\. On l'obtient en même temps que du chlore gazeux en faisant passer la vapeur du précédent dans un tube chauffé au rouge ; c'est un liquide incolore, volatil, plus lo^rd que l'eau au fond de laquelle il se précipite.

Chloride carbonique y C€l2. Il se produit en même temps que du chlorure de soufre, lorsqu'on fait passer dans un tube chauffé au rouge