DES COMPOSÉS DE SOUFRE ET D’OXYGÈNE

Ces composés sont au nombre de sept , savoir :

L’acide hyposulfureux = SO ou S® O®

L’acide sulfureux = SO®

L’acide sulfurique = SO®

Les quatre acides constituant la série thionique (de 6«ov, soufre) contiennent tous une môme quantité d’oxygène , tandis que les équivalents de soufre augmentent comme les nombres 3, 4 et ô. Ges acides sont :

L’acide dithionique S® Of^ (acide byposulfurique de Gay-Lussac et Welter). L’acide trithionique S® Op (acide sulfhyposulfurique de Langlois).

L’acide tétrathionique S® O*^ (acide byposulfur. bisulfuré de Fordos et Gélis). L’acide pentathionique S® Ofl (acide découvert encore par MM. Fordos et Gélis).

Les acides de la série thionique ont entre eux la plus grande analogie ; tous les quatre saturent un équivalent de base et forment des sels neutres solubles ; le rapport de l’oxygène de l’acide à celui de la base est de 5:1. Ils sont peu stables. Leurs dissolutions aqueuses ne troublent pas les sels de baryte; -elles ne peuvent être concentrées sans altération. M. Wackenroder dit avoir découvert un huitième acide; j’en parlerai à la page 135.

DE L’ ACIDE HYPOStUEFCBEIlX.. SO ou S* O®. Équlval. = 300.

i a^rese

L’acide hyposulfureux n’a pu être isolé jusqu’à présent; aussitôt qu’on le sépare de ses combinaisons salines, il se décénipose en soufre et en acide sulfureux. On ne peut donc l’étudier (^’à l’état de sel. IL prend naissance quand on sature de soufre du sulfite neutre de soude, quand on traite par l’acide sulfureux le sulfhydrate de soude, ou quand cesulfhydrate s’oxyde en présence de l’air. (Voy.

Il est formé de 66,66 de soufre et de 33,34 d’oxygène.

DE E’ACIDE DITHIOA'IQEE (htpoSULFVRIQCE) O®. Équival.

L’acide kyposulfurique, découvert en 1819, par MM, Welter et Gay- Lussac, est liquide, inodore, d’une saveur franchement acide.

Placé dans le vide de la machine pneumatique, à la température de 10° 4-0, il se concen^e, sans se volatiliser sensiblement; parvenu à la densité de 1,347, il commence à se décomposer, et se transforme en acide

DE l'acide hyposülfüriqüe. 133

sulfureux qui se dégage, et en acide sulfurique qui reste. Pour que cette expérience ait un plein succès, il faut également introduire sous le vide et dans une autre capsule de l’acide sulfurique concentré, qui absorbe la vapeur aqueuse à mesure qu’elle se forme. Il se change également en acide sulfureux et en acide sulfurique , lorsqu’on l’expose à l’action de la chaleur du bain-maiie.

S2 0S = S03, so*.

Le chlore, l’acide-azotique concentré, et le sulfate rouge de manganèse, ne l’altèrent point à froid. Il forme des sels solubles avec la baryte, la chaux, la strontiane, les oxydes de plomb et d’argent, et probablement avec toutes les bases. II dissout le zinc avec dégagement d’hydrogène sans se décomposer.

Caractères distinctifs (voy. p. 135).

Il est formé de 44,44 de soufre et de 55,56 d’oxygène, fl est sans usages.

Préparation. On fail| passer du gaz acidç^sulfureuj dans de l’eau tenant en suspension du bioxyde de manganèse, et l’on obtient une dissolution neutre de sulfate et d’hyposulfate de manganèse ; on y verse un excès de sulfure de baryum , qui forme du sulfate insoluble et de l’hyposulfate soluble; ce sulfure est préférable à la baryte, dont s’étaient servis MM. Gay-Lussac et Welter, parce que celle-ci ne peut séparer complètement l’oxyde de manganèse; on filtre, et l’on fait passer un courant de gaz acide carbonique pour saturer l’excès de baryte qui se précipite à l’état de carbonate ; on filtre de nouveau, et l’on fait évaporer pour chasser l’excès d’acide carbonique, et pour obtenir l’hyposulfate de baryte cristallisé. Il suffit de décomposer ce sel par l’acide sulfurique pour avoir l’acide liyposulfurique liquide.

DE E’ACIDE mPOSlIEFCRlQUE SIO]VOSlII.FlJnÉ (TKITHIONIQUr).

O^. Équivalent = XXOO.

Il a été découvert en 1841 par M. Langlois, il est le produit de l’art. II ressemble par toutes ses propriétés au précédent; toutefois, lorsqu’il se décompose par l’action d’une douce chaleur, il fournit de l’acide sulfur reux et ne donne qu’un équivalent de soufre pour un équivalent d’acide sulfurique.

Il précipite en noir l’azotate de protoxyde de mercure, tandis que les acides püis sulfurés de la série thionique précipitent en jaune par ce réactif.

Il est formé de 54,54 de soufre et de 45,46 d’oxygène.

Préparation. On décompose l’hyposulfate monosulfuré de potasse par l’acide perchlorique , qui précipite la potasse et laisse l’acide dans la liqueur. On obtient cet hyposulfale en faisant bouillir du sulfite neutre de potasse avec du soufi’e pur, et en soumettant l’hyposulfite produit à l’action du gaz acide sulfureux. (Plessy, Ann. de chim. et de juin 1844.) M. Langlois avait proposé, pour préparer ce sel, défaire réagir à une température un peu inférieure à celle de l’ébullition une solution concentrée de bisulfite de potasse sur du soufre pur, jusqu’à ce que la couleur jaune du liquide eût disparu; on filtrait, on évaporait, et par le refroidissement, on obtenait des cristaux d’hyposulfate monosulfuré de potasse, mélangés de soufre.

DE E’ACIDE BTPOSmLFiaaiflIJE BISVEFVRÉ (TÉTfiAXBIOmSÜE).

O^. Équivalent == B 300.

11 a été découvert^en 1842 par MM. Fordos et Gélis; il est le produit de l’art.

Il est liquide, incolore et inodore, d’une saveur acide très^prononcée.

On peut l’amener à un degré assez avancé de concentration sans le dé-^ composer; néanmoins il n’a que peu de stabilité, et même, à la tem^ pérature oi’dinaire , ses éléments subissent peu à peu une dissociation de laquelle résultent de l’acide sulfureux, de l’acide sulfurique, et deux équivalents de soufre :

Les acides sulfurique et chlorhydrique étendus ne l’altèrent pas; l’acide azotique, au contraire, le détruit avec rapidité et en précipite du soufre. Il ne trouble pas les dissolutions de fer, de zinc , de cuivre et de plomb.

Il est formé de 61,54 de soufre et de 38,46 d’oxygène.

Préparation. On met de l’hyposulfité de baryte en suspension dans l’eau, et on y ajoute peu à peu de l’iode, jusqu’à ce que le mélange commence à se colorer. L’iode et l’hyposulfite disparaissent rapidement l’un et l’autre , et se transfoi'ment en iodure de baryum et en hyposulfate bisulfure de baryte ; cependant ce dernier sel , ne trouvant plus assez d’eau pour rester dissous, se dépose peu à peu, et la liqueur tout entière finit par se prendre en masse. Celle-ci est traitée par l’alcool, jusqu’à ce qu’elle ait été complètement dépouillée de l’excès d’iode libre et de l’iodure de ba-» ryum qu’elle renfermait. Le nouveau sel se présente sous forme d’une poudre blanche cristalline , qu’il ne s’agit plus que de dissoudre dans

DE LACIDE SULFUREUX- 135

une petite quantité d'eau qu’on abandonne à une évaporation spontanée ; il s’en dépose de beaux cristaux d byposulfate bisulfuré de bai’vte. On les obtient plus facilement encore en ajoutant de l’alcool absolu à la dissolution aqueuse concentrée; du soir au lendemain, les cristaux se forment et se déposent. Pour en isoler l’acide, on les décompose par la quantité d’acide sulfurique strictement nécessaire pour précipiter toute la baryte , en prenant la précaution d’opérer sur des liqueurs étendues de beaucoup d’eau, afin d’éviter une élévation de température qui pourrait altérer l’acide.

DE E’ ACIDE PE!«TATH102VI9VE. 0% Équivalent — iBOD*

Cet acide se distingue de l’acide hyposulfureux, avec lequel il est isomère, parce qu’il forme des sels beaucoup moins solubles dans l’eau que les hyposulfites, et en outre, parce que les pentathionates sont sans action sur l’iode. Il a été obtenu par MM. Fordos et Gélis, en faisant réagir l’eau sur les chlorures de soufre.

Il est formé de 66,67 de soufre et de 33,33 d’oxygène.

M. Wackenroder a décrit, sous le nom à’diCÏàe pentathionique, un acide qu’il obtient en sursaturant l’acide sulfureux par l’acide sulfhydrique et en mettant en digestion le liquide laiteux et filtré avec du cuivre métallique légèrement oxydé, ce qui permet d’obtenir un liquide limpide. On enlève rexcès;de Cuivre par l’acide sulfhydrique, et l’on chasse l’excès de ce dernier à l’aide d’une douce chaleur. Cet acide pentathioniqm est incolore, inodore et d’une saveur à la fois très-acide et amère- Il ne s’altère pas à la longue. On peut le concenti'er à une douce chaleur jusqu’à ce qu’il ait une densité de 1,37 ; mais il se décompose à une plus forte chaleur avec dégagement d’acide sulfhydrique, puis d’acide sulfureux. Il reste un composé d’acide sulfurique et de soufre. Il forme des sels solubles avec le baryte et le protoxyde de plomb. Le chlore et les acides sulfurique et azotique concentrés le décomposent. (Journal de pharmacie, juin 1847.)

Caractères distinctifs des acides de la série thidhique. Lorsqu’on les soumet à l’action d’une douce chaleur, ils donnent, savoir : l’acide dithionique, de l’acide sulfureux et de l’acide sulfurique ; l’acide trithionique, ces mêmes acides et un équivalent de soufre; V acide tétrathionique, ces mêmes acides et deux équivalents de soufre.

DT E’ACIDE SVEFIJREirx.. SOh Équivalent = 400.

Lorsque l’on combine directement l’oxygène et le soiifre, on obtient un volume d’acide sulfureux qui représente sensiblement le volume d’oxygène employé.

Cet acide existe rarement dans la nature; on ne le trouve guère qu’aux environs des volcans, là où le soufre brûle. Obtenu par Tai’t, il est gazeux ou liquide.

Gaz acide sulfureux. — Il est incolore, élastique, transparent, non permanent, doué d’une saveur forte, désagréable, d’une odeur suffocante qui le caractérise; en effet, elle? est la même que celle du soufre enflammé; son poids spécifique est de 2,247 ; il fait passer d’abord au rouge, ‘puis au jaune-paille, la couleur du tournesol; toutefois, d’après Berzelius, il ne rougirait le tournesol qu’autant qu’il contiendrait un d’acWe sulfurique.

^ %1 est indécomposable par le calorique. Lorsque, après avoir été desséché, il est refroidi à — 15" c., il se liquéfie (voy. pag. 140), et fournit l’acide sulfureux liquide anhydre; à 100" c, au-dessous de zéro, il se solidifie (Faraday). Si le gaz acide sulfureux n’était pas bien desséché, et qu’on le soumît à l’action d’Un mélange frigorifique, il se condenserait en cristaux blancs, SO^, 9 HO, qui sont des prismes rhomboïdaux (Delarive). M. Pierre obtient facilement ces cristaux en entourant de glace pilée un vasé contenant une dissolution concentrée d’acide sulfureux, dans laquelle on fait passer un courant de gaz sulfureux. M. Doepping est parvenu, de son côté, à avoir des cristaux cubiques monohydratés S02, HO. (Voy. Journal de pharmacie, novembre 1848.)^

Le fluide électrique agit sur lui comme sur l’acide sulfurique.

Il n’éprouve aucune altération de la part du gaz oxygène sec, et si l’on parvient à le combiner avec lui et à en faire de l’acide sulfurique, c’est à l’aide de l’éponge de platine à une chaleur rouge ou par d’autres moyens plus compliqués dont je parlerai à la page 144.

Aucune des substances simples non métalliques n’agit sur lui à froid; cependant il en est un certain nombre qui le décomposent complètement à une température rouge. Le soufre, le sélénium, \e brome , Viode et Vazote, n’agissent point sur lui s’il est sec. Quand il est humide, le chlore, le brome et l’iode, décomposent l’eau, et il se forme de l’acide sulfurique et des acides chlorhydrique , bromhydrique et iodhydrique. Le chlore et l’acide sulfureux gazeux, exposés à la lumière solaire, se combinent et donnent de l’acide chlorosulfurique (Régnault) = SO^ Cl; il suffit de traiter cet acide par l’eau pour le transformer en acide sulfurique SO^, et en acide chlorhydrique H Cl. Le bore n’a pas été mis en contact avec le gaz acide sulfureux; il -est probable qu’il peut aussi s’emparèr de son oxygène. A une température rouge, le charbon le décompose, se combine a%^ec son oxygène, et met le soufre à nu. On ne connaît pas l’action qu’exerce sur lui le phosphore.

DE l’acide -sclfuriqce. 137

Le gaz hydrogène lui enlève son oxygène , forme de l’eau , et le soufre est mis à nu; lorsque ce gaz est en excès, et que la température n’est pas très-élevée, on obtient du gaz acide sulfhydrique (hydrogène et soufre).

Il n’est pas altéré par l’oir parfaitement sec, et il «’ y répand pas de vapeurs. •

Veau à la température de 20°, et à la pression de 76 centimètres, peut dissoudre 50 fois son volume de gaz acide sulfureux; un fragment de glace introduit dans une cloche remplie de ce gaz , disposée sur la cuve à mercure , ne tarde pas à se liquéfier.

Dissolution du gaz acide sulfureux dans l’eau. Lorsqu’il est concentré, il a la même saveur et la même odeur que le gaz; il s’affaiblit par l’action de la chaleur, qui en dégage presque tout l’acide. Viode le transforme en acide sulfurique, et passe à l’état d’acide iodhydrique; d’où l’on voit que l’eau de l’acide sulfureux est décomposée par le concours de deux forces , savoh’, l’affinité de l’iode pour l’hydrogène , et celle de l’acide sulfureux pour l’oxygène. II en est de même du chlore; en effet, en vertu des mêmes forces, il se forme de l’acide sulfurique d’une part, et de l’acide chlorhydrique de l’autre. Mis en contact avec le gaz oxygène, il l’absorbe et passe à l’état d’acide sulfurique; il agit de même swY Y air atmosphérique.

Stalîl considéra le premier ce gaz comme un corps particulier.

Caractères distinctifs. 1° Il est gazeux et incolore; 2“ il a une odeur sui generis, celle du soufre qui brûle; 3° il est assez soluble dans l’eau; A° il forme avec l’acide sulfhydrique non desséché de l’eau, et le soufre appartenant aux deux acides se précipite.

Il est formé de 50 de soufre et de 50 d’oxygène.

Usages de l’acide sulfureux. On emploie le gaz acide sulfureux pour désinfecter les vêtements et l’air des espaces circonscrits non habités; quelques expériences tendent à prouver qu’il doit être préféré au chlore et au vinaigre pour désinfecter les lettres qui viennent des endroits pestiférés; il sert à blanchir la soie, la laine et la colle de poisson , substances qui seraient jaunies par le chlore. Il décolore la plupart des matières colorantes, sans les détruire; il enlève les taches de fruit sur le linge. Le docteur J. Davs^ a proposé l’usage d’une faible dissolution aqueuse d’acide sulfureux pour conserver les préparations anatomiques {Joum. de chim. méd., novembre 1829).

Action sur l’économie animale. Ce gaz doit être regardé comme un excitant énergique; il irrite les surfaces avec lesquelles il est mis en contact, et détermine l’éternument, le larmoiement, la toux , la suffo-

caliou, etc., suivant qu’il est appliqué sur la membrane pituitaire , sur la conjonctive, ou qu’il pénètre dans les bronches. Son impression sur la peau est.moins vive que sur les autres tissus. S’il est pur, il peut déterminer l’empoisonnement et la mortl Le gaz acide sulfureux mêlé à l’air constitue les fumigations sulfureuses, dont l’emploi devient si général dans les maladies cutanées chronique»: les gales les plus invétérées cèdent à ce traitement , qui n’exige du reste aucune sorte de régime; certaines affections pédiculaires , des dartres, même héréditaires, des pustules syphilitiques, le prurigo, la teigne, invétérés et regardé comme incurables, ont souvent été guéris par ces fumigations; des douleurs sciatiques , arthritiques et rhumatismales chroniques , des paralysies locales , des engorgements scrofuleux , ont été combattus avec le plus grand succès par ce médicament. On peut l’employer dans les amauroses commençantes, dans les défaillances, les syncopes et les asphyxies. A l’extérieur, on se sert de l’acide sulfureux dissous dans l’eau, en lotions, dans les maladies de la peau et les ulcères atoniques.

Préparation. On peut obtenir le gaz sulfureux en combinant le soufre directement avec l’oxygène; mais comme ce moyen présente quelques difficultés pour obtenir le gaz dans un état de pureté parfaite, il est plus simple de désoxygéner l’acide sulfurique au moyen d’un corps avide d’oxygène : ainsi on introduit dans un ballon, auquel on adapte un tube recourbé , de l’acide sulfurique concentré et du cuivre ; on met quelques charbons sous le ballon pour déterminer la réaction de l’acide sur le métal; dès que celle-ci est établie, on enlève tous les charbons pour éviter un dégagement, de gaz trop rapide; on recueille le gaz dans des cloches remplies de mercure , parce qu’il est assez soluble dans l’eau ; il reste dans la fiole un sel bleu composé d’acide sulfurique et de bioxyde de cuivre; d’oùril suit qu’une portion de l’acide a été décomposée et transformée en oxygène et en gaz acide sulfureux.

2 SQs, 2 HO, Gu = Cu O, S0^ 2 HO, SO^.

À. solfuriq. Sulfete de cuivre.

Il se produit aussi du sulfure de cuivre. (Voy. Cuivre, Action de l’acide sulfurique.)

On peut obtenir la dissolution du gaz dans l’eau avec le meme appareil que celui dont on se sert pour préparer le chlore (voy. pl. 3, fig. 1*'®). Si l’on employait de la paille ou du chai’bon, au lieu de cuivre , le gaz obtenu contiendrait de l’acide carbonique, de l’oxyde- de carbone, et des traces de carburé d’hydrogène , par suite de Ja décomposition de l’acide sulfurique en oxygène et en acide sulfureux. Si l’on chauffait très-for-

DE l’acide sulfureux. 139

lement le mélange d'acide sulfurique et de charbon, une partie de Tacide serait entièrement décomposée par le charbon , et il se sublimerait du soufre.

Acide sulfureux liquide anhydre (privé d’eau). — Acide entrevu et annoncé par M. Faraday, mais décrit pour la première fois par M. Bussy en 1824. Il est incolore, transparent, d’une odeur très-forte; son poids spécifique est de 1,43. Il entre en ébullition à 10° — 0; cependant il est facile de le conserver à la température ordinaire , même pendant un temps assez long , parce que la portion qui se volatilise détermine un froid assez considérable pour abaisser la température du reste au-dessous du point d’ébullition. Il se congèle à — 100°, froid produit par le mélange d’éther et d’acide carbonique solide. Mis sur la main , il y produit un froid des plus vifs et se volatilise complètement. Si on le verse peu à peu dans l’eau , à la température ordinaire , il se volatilise en partie, donne lieu à une espèce d’effervescence, et la surface de l’eau se couvre d’une croûte assez épaisse de glace; il est évident que dans cette expérience la portion d’acide volatilisé a enlevé assez de calorique à l’eau pour la faire passer à l’état solide. Lorsqu’on met une petite quantité de mercure dans un verre de montre , avec de l’acide sulfureux anhydre, que l’on fait 'évaporer sous le récipient de la machine pneumatique où l’on fait le vide , on voit le mercure se solidifier au bout de quatre ou cinq minutes , phénomène qui tient encore à la rapidité avec laquelle l’acide sulfureux anhydre se volatilise dans le vide, et à ce qu’il absorbe une grande quantité de calorique au mercure. L’alcool à 33 degrés peut être congelé en le plaçant dans une petite boule entourée de coton , que l’on plonge dans l’acide sulfureux anhydre , et que l’on met ensuite sous le récipient de la machine pneumatique, où l’on fait le vide. L’alcool absolu et l’éther n’ont pas encore pu être congelés.

S’il est projeté dans une capsule de platine chauffée au rouge, il prend la forme sphéroïdale, et ne se volatilise pas sensiblement ; il suffit d’ajouter de l’eau pour congeler instantanément celle-ci. Gette expérience curieuse, à l’aide de laquelle on produit de la glace dans un vase incandescent, s’explique facilement par la rapidité avec laquelle l’acide sulfureux refroidi par l’eau se vaporise , en enlevant le calorique à cette eau. On peut aussi congeler le mercure dans des conditions analogues.

Usages, Jusqu’à présent on n’a employé l’acide sulfureux anhydre que l>our liquéfier plusieurs fluides élastiques, tels que le chlore, le cyanogène, le gaz ammoniac; il suffit pour cela dç faire passer l’un ou l’autre de ces gaz bien secs dans un tube portant à sa branche horizontale une boule de verre mince, et dont la branche verticale plonge dans

une éprouvette contenant du mercure ; la boule est entourée de coton sur lequel on verse quelques gouttes d’acide sulfureux. Le froid produit par la volatilisation de cet acide est tellement intense , que le gaz contenu dans la boule ne tarde pas à se liquéfier ; le cyanogène a pu même être solidifié.

Préparation de l’acide sulfureux anhydre. On met dans un matras ou dans une cornue le cuivre et l’acide sulfurique nécessaires pour dégager du gaz acide sulfureux ; on fait passer ce gaz dans une éprouvette entourée de glace fondante, pour condenser la majeure partie de l’eau qu’il pourrait entraîner; ensuite il passe dans un long tube l'empli de fragments de chlorure de calcium fondu ; enfin il se rend dans un mar tras entouré d’un mélange réfrigérant , composé de deux parties de glace et d’une partie de sel marin : là , le gaz sulfureux se liquéfie à la simplé pression de l’atmosphère.

DE E’ACIDE SVLFVRIQVE. Équivalent = SOO.

L’acide sulfurique existe sous deux états: 1® combiné avec l’eau, et alors il est liquide ; 2“ anhydre ou privé d’eau.

Acide sulfurique liquide hydraté. Il peut êti'e monohydraté = SO*, flO; bihydraté = SO^, 2 HO; trihydraté = SO®, 3 HO. Il a été trouvé dans plusieurs grottes, dans les environs de certains volcans 7 et dans quelques eaux minérales ; mais le plus ordinairement il existe à l’étal de sulfate uni à la chaux , à la potasse, ’à la soude, etc.

S’il est pur et monohydraté (1), il est incolore, inodore, d’une consistance oléagineuse et d’une saveur acide très-forte ; son poids spécifique est plus grand que celui de l’eau : le plus concentré pèse 1,842 à et marque 66 degrés à l’aréomètre de Baumé. Il noircit et désorganise la majeure partie des substances végétales et animales.

Soumis à l’action du calorique dans des vaisseaux fermés, il bout à 310° c., et peut être distillé ( voy. p. 148, pour la manière de le distiller). Si on le fait passer à travers un tube de porcelaine incandescent , il se décompose, et se transforme en deux volumes de gaz acide sulfureux et en un volume d’oxygène. Si , au lieu de le chauffer, on le refroidit , il se

(1) L’acide bihydraté s’obtient en mêlant un équivalent d’eau à un équivalent d’acide monohydraté ; sa densité à 15° est de 1 ,78; à 4° il donne de beaux cristaux volumineux et transparents ; à 200° il perd un équivalent d’eau, et passa à l’état d’acide monohydraté.

L’acide trihydraté contient un équivalent d’acide monohydraté et deux équivalents d’eau.

DE l’aeide sulfurique. Hl

congèle el cristallise à — 34*^, propriété qu’il doit à l’eau qui entre dans sa composition : ce phénomène a même lieu à 4° au-dessus de zéro lorsque.racide est étendu d’un équivalent d’eau. L’acide, qui , au lieu de marquer 66 degrés à l’aréomètre, en marque seulement 62 , cristallise à zéro, et reste solide pendant deux ou trois mois à quelques degrés au-dessus de zéro. La lumière ne lui fait éprouver aucune altération. Il est décomposé par la pile électrique; le soufre se rend au pôle négatif, et l’oxygène se combine avec un peu d’acide sulfurique et avec le fil de platine qui représente le pôle positif. Le gaz oxygène est sans action sur l’acide sulfurique.

Le soufre n’agit pas sur lui à froid ; à 200“ c. , il lui enlève assez d’oxygène pour le faire passer et pour passer lui-même à l’état de gaz acide sulfureux.