DES C05IP0SÉS D’HYDROGÈNE ET D’UN CORPS SIMPLE QUI NE SONT PAS ACIDES
DlI'BlSCEiFCRE D’HYDROBÈME!. HS^. Équivalent =. 412,50.
Le bisulfure d’hydrogène est toujours liquide à la température ordinaire, d’un jaune tirant un peu sur le brun verdâtre; appliqué sur la langue, il la blanchit à la manière du bioxyde d’hydrogène, et y cause un sentiment de cuisson difficile à supporter; il décolore et altère la peau ; il détruit facilement la couleur du tournesol; il ressemble, par sa consistance, tantôt à une huile essentielle, tantôt à une huile grasse ; sa densité varie aussi : elle a été de 1,769 dans un bisulfure dont la fluidité n’était pas grande ; son odeur est particulière et désagréable. Il n’est point solidifié par un froid de 20“ — 0“; il est décomposé à la tempéi’alure de 60 à 70“ en acide sulfhydrique qui se dégage, et en soufre; il éprouve encore ce genre de décomposition lorsqu’il est abandonné à lui-même ; il s’enflamme à l’air par l’approche d’une bougie enflammée, et il se pi'oduit de l’eau , du soufre et de l’acide sulfureux.
Le charbon très -divisé, le platine, l’or, l’iridium, et plusieurs autres métaux en poudre, en dégagent du gaz acide sulfhydrique sans paraître s’unir au soufre. Le bioxyde de manganèse, la magnésie, l’acide silicique, des fragments pulvérisés de baryte, de strontiane, de chaux, de potasse et de soude , et même la potasse et la soude dissoutes dans l’eau , en dégagent aussi du gaz acide sulfhydrique avec une vive effervescence. Les oxydes d’or et d’arg-ent'sont instantanément réduits; il y a incandescence et formation d’eau.
Le bisulfure d’hydrogène n’est pas sensiblement soluble dans l’eau, qui le décompose en partie et devient laiteuse ; l’alcool agit de même sur lui .
L’éther le dissout et ne larde pas à laisser déposer une foule d’aiguilles blanches qui deviennent jaunes pai' la dessiccRlion , et qui ne sont que du soufre.
Par son mélange avec les acides, il acquiert beaucoup de stabilité*
peut se conserver longtemps, et n’est plus décomposé par le bioxyde de manganèse. Ces propriétés, comme on le voit , le rapprochent singulièrement du bioxyde d’hydrogène.
Caractères distinctifs. 1° Ses propriétés physiques ; 2° son action sur le bioxyde de manganèse et sur l’éther.
Préparation. On verse de l’acide azotique du commerce étendu de deux fois son poids d’eau dans un grand entonnoir dont le bec doit être fermé avec un bouchon ; puis on ajoute peu à peu du sulfhydrate sulfuré de chaux, obtenu en faisant bouillir pendant assez longtemps de l’eau sur la chaux et un excès de soufre ; on agite continuellement la liqueur, et bientôt on voit le bisulfure qui commence à déposer : celui qui se sépare d’abord est plus liquide que celui qui se précipite en dernier lieu; il est aisé de les recueillir l’un et l’autre en fractionnant les produits.
Théorie. L’acide azotique s’empare de la chaux pour former un azotate ; l’acide sulfhydriqüe s’unit au soufre en excès et donne le bisulfure; il ne se dégage pas sensiblement d’acide sulfhydrique. Un fàif remarquable et déjà connu depuis longtemps, c’est que si , au lieu d’agir comme je l’ai dit, on versait l’acide sur le sulfhydrate sulfuré, on n’obtiendrait point de bisulfure; en effet, alors le sulfhydrate décomposerait le bisulfure à mesuré qu’il se produirait, et il se formerait du gaz acide sulfhydrique et un dépôt de soufre.
Il existe des sulfures d’hydrogène contenant un plus grand nombre d’équivalents de soufre. M- Thénard en à vu qui en renfermaient jusqu’à 6 et 8. Tout porte à croire même que le bisulfure qui vient d’être décrit est mélangé d’un ou de plusieurs de ces sulfures plus sulfurés ( voy. Annales de chimie et de physique, septembre 1831).
DES GARBURES D’HYDROGÈNE.
L’hydrogène et le carbone forment des composés très-nombreux qui affectent tantôt l’état gazeux, tantôt l’état liquide ou solide. Comme ils proviennent en général de la décomposition de substances organiques , je n’en étudierai que trois ici : l’un est le protocarbure d’hydrogène, qui prend naissance spontanément dans la vase des marais; les deux autres sont le résultat de la distillation de la houille ou des corps gras. L’examen des autres carbures sera renvoyé à la chimie végétale.
DC PROTOCARBÜRE d’HYDROGÈM Oü GAZ DES MARAIS. 247
»C PROTOC ABBCRE B'BTDBOCiÈAE or BAT DES RABAIS. CK
Ce corps , produit dans beaucoup de circonstances naturelles ou artificielles, est en général le résultat de la décomposition de certaines matières organiques, soit par Tactibn de la chaleur, soit par leur fermentation spontanée; on le trouve surtout dans la vase des marais d’eaux stagnantes.
Il estgazeuk, incolore, d’une odeur infecte lorsqu’il est recueilli de la vase, parce qu’il n’est pas pur; mais dans un état de pureté parfaite, il est permanent , inodore, insoluble dans l’eau, d’une densité de 0,559; son pouvoir réfringent est de 2,0927.
L’électricité le décompose en hydrogène et en carbone. Il absorbe l’oxygène, brûle avec une flamine bleuâtre beaucoup moins éclairantè que celle du bicarbure d’hydrogène gazeux, et se transforme en acide carbonique et en eau.
Si l’on fait un mélange de protocarbure d’hydrogène gazeux et d’un excès de gaz chlore, on obtient , sous l’influence des rayons solaires , un liquide que l’on peut considérer comme un mélange d’éther méthylchlorhydrique monochloré CP, d’éther m^tlw^lorhydrique hichlaré ou chloroforme HC^ CP d’é^er mé^ylchlorf^^ique perchloré ou chlorure de carbone C^ Cl^. Orî verrâVeu traitant de la chimie organique , que l’alcool méthylique ou l’esprit de bois donne avec l’acide chlorhydrique de l’éther méthylchlorhydrique C^ Cl , et que l’on obtient avec cet éther et le chlore gazeux exactement les mêmes produits qu’avec le protocarbure d’hydrogène gazeux; en sorte que .ce gaz paraît être le point de départ de la série méthylique : ainsi on aurait
Protocarbure d’hydrogène. . . C® gaz non liquéfiable.
Éther méthylchlorhydrique. . . H® C* Cl liquéfiable à une basse température. Éther méthylchlorhydrique monochloré . C® CP qui bout à 30°, 5.
Éther méthylchlorhydrique bichloré ou chloroforme ... H C® Cl® qui bout à 61°.
Éther méthylchlorhydrique perchloré . C® Cl® qui bout à 78°.
Quand on exposé à la lumière diffuse ti'ois volumes de chlore et un volume de protocarbure d’hydrogène gazeux, il y a détonation, et il se produit de l’acidq^ chlorhydrique et du chai’bon.
Deux volumes de prolocarbure d’hydrogène, contiennent quatre volumes d’hydrogène (deux équivalents) et deux de vapeur de carbone
248 PBEMIÈRE PARTIE.
(un équivalent); d’où il suit que pour les brûler et les transformer en eau et en acide carbonique, il faut quatre volumes d’oxygène, savoir deux pour brûler les quatre volumes d’hydrogène et deux pour brûler les deux volumes de carbone. La formule G* représente quatre volumes ou un équivalent de protocarbure d’hydrogène. En poids , le protocarbure est formé de 25 d’hydrogène et de 75 de carbone.
Caractères distinctifs. Gaz incolore , ne répandant pas des vapeurs à l’air, brûlant avec une flamme bleuâtre en donnant de l’eau et de l’acide carbonique , et exigeant pour cela deux volumes d’oxygène.
Préparation. On obtient le gaz des marais en plongeant dans une eau stagnante un flacon plein d’eau, dont le col est muni d’un entonnoir; on agite la vase avec un bâton , et lé gaz, en se dégageant sous forme de grosses bulles, se rend sous l’entonnoir et remplit le flacon. Ainsi obtenu, le gaz n’est pas pur; il est mêlé d’acide carbonique dont on le débarrasse en l’agitant avec un peu de potasse ou d’eau de chaux, mais il reste toujours' mêlé avec une assez grande proportion d’azote.
On le prépare plus facilement et plus pur en faisant passer de l’acide acétique en vapeur sur de la baryte chauffée au rouge dans un tube de verre; il se forme du carbonate de baryte et du protocarbure d’hydrogène. ^ ^
H4 04 tBaO t(Ba O,-# GO^) H4 G2
Acide acétique. Baryte Carbon, de baryte. Protocarbure.
On l’obtient aussi en chauffant, dans une petite cornue dont le col est armé d’un tube propre à recueillir les gaz , un mélange d’une partie d’acétate de soude avec trois ou quatre fois son poids dé baryte caustique. Il se forme des carbonates de baryte et de soude, et le gaz se dégage pur. (Dumas.) Souv-ent.il se développe spontanément dans les mines de houille, où il produit des explosions terribles; les mineurs le connaissent sous le nom de feu grisou.
DV BICARBIJlbE D'HYDROeÈME CiAZECX ( CAZ «lÉFlANX ou DES HOIEAISDAIS). H< C*.
Il est le produit de l’art, incolore, insipide, d’une très-faible odeur, à la fois éthérée et empyreumalique s’il a été bien purifié, et sans action sur Vinfusum de tournesol ; il éteint les corps enflammés ; son poids spécifique est de 0,9852.
Soumis à l’action du calorique dans un tube de porcelaine, rempli de petits fragments de porcelaine, il est décomposé en charbon qui reste
Dü BICARBCRE DHYDRÛGÈXE GAZECX. 249
dans le tube, et en hydrogène moins carboné, tel que R* C2 ou H* C^, tandis qu’il était formé de H* C* avant l’action de la chaleur. Si l’on met dans le tube du fil de cuivre, du nickel, du palladium ou du platine, et que l’on chauffe au rouge blanc, on obtient du gaz hydrogène pur, et il se forme des carbures de ces métaux. (Marchand, Journal de phur-made, année 1843. )
* Suivant Dalton , il peut être entièrement décomposé en hydrogène et en carbone par une grande quantité d'étincelles électriques.
Le gaz oxygène ne l’altère pas à froid ; mais si on élève la température d’un mélange d’un volume de ce gaz et de trois volumes de gaz oxygène, celui-ci est absorbé avec dégagement de calorique et d’une lumière éclatante, et il se produit de l’eau et de l’acide carbonique; mais si l’air ou l’oxygène ne sont pas en assez gi-ande quantité, il se dépose du charbon.
Si on le fait passer à travers du soufre fondu dans un tube incandescent, il se forme du gaz acide sulfhydrique, et il se dépose du charbon.
Le chlore enlèvô l’hydrogène au bicarbure d’hydrogène , forme de l’acide chlorhydrique, et le carbone est mis à nu, pourvu que le mélange soit placé sous l’influence de la lumière solaire ou d’un corps en ignition, et que l’on agisse sur deux volumes de chlore et sur un de bicarbure d’hydrogène.
Si l’on fait arriver dans un ballon , à la température ordinaire et à la lumière diffuse, volumes égaux de chlore et de bicarbure d’hydrogène humides, on obtient, au bout d’un certain temps, la liqueur des Hollandais, laquelle étant lavée avec de l’eau distillée et rectifiée sur du chlorure de calcium a pour formule Cl, HCl; d’où il suit qu’un équivalent d’hydrogène a été remplacé par un équivalent de chlore, et qu’il s’est formé un équivalent d’acide chlorhydrique. Ce liquide est incolore, huileux, d’une saveur légèrement sucrée, d’une odeur éthérée, d’une densité de 1,280 à 0“, entrant en ébullition à 84",5, brûlant par l’approche d’un corps en combustion , s’il a le contact de l’air, avec une flamme verte fuligineuse qui répand d’abondantes vapeurs d’acide chlorhydrique. 11 est insoluble dans l’eau , très-soluble dans l’alcool et dans l’éther.
Le chlore sec, au soleil, transforme Cl, HCl en un produit moins volatil , d’une densité de 1,422, qui bout à 115° = H^ C'* CF ; c’est la liqueur des Hollandais monocA/orée. Par une nouvelle quantité de chlore, on obtient la liqueur des Hollandais bichlorée H^ C^ CF, d’une densité de 1,576, et qui bout à 135°. Cette liqueur, soumise à son tour à l’action du chlore, donne la liqueur des Hollandais trichloréeR C^ CF, d’une densité
250 PROIIÊRE PARTIE.
de 1,663 et qui bout à 153®. Enfin celle-ci, traitée par iin excès de cblorç au soleil , fournit des cristaux de sesquichlorure de cai’bone C* Cl®, fusibles à 160®, entrant en ébullution à 180°. D’où il suit que les quatre équivalents d’hydrogène de la liqueur des Hollandais ont successivement été remplacés par quatre équivalents de chlore, et si l’on suppose que cette liqueur dérive primitivement d’un carbure d’hydrogène encore meonntt^ H® on aura la série suivante :
Prolocarbure inconnu. ..... H® C*
Liqueur des Hollandais . H* C* Cl®
id. monochlorée. . H® C* Cl®
id. bichlorée. ...... H® Cl*
id. tricWorée. ...... H C* Cl®
id. quadrichlorée . C* Cl®
En subissant ces divers changements , la molécule chimique du bicarbure d’hydrogène n’est pas altérée ; en effet, les formules des nouveaux composés repi'ésentent quatre volumes de vapeur, comme celle du bicarbure dont ils dérivent.
La liqueur des-Hollandais ést formée de volumes égaux de chlore et de gaz oléfiant; dans toutes ses réactions, elle se comporte comme une combinaison d’acide chlorhydrique avec le composé chloré H® Cl dont j’ai parlé.
Lorsqu’on fait tomber goutte à goutte du brome dans un courant de bicarbure d’hydrogène gazeux, le brome se décolore, et l’on obtient une liqueur analogue à la liqueur des Hollandais, laquelle, étant lavée avec un peu d’eau et distillée à plusieurs reprises et alternativement sur de l’acide sulfurique concentré et sur de la baryte, constitue un produit liquide H^ C* Br^, d’une odeur éthérée , d’une densité de 2,16 à 21°, entrant en ébullition à 133® et se solidifiant à -j- 13“ en Une masse blanche cristalline semblable au camphre. Lorsqu’on distille ce liquide avec une dissolution alcoolique de potasse , il se forme du bromure de potassium et un gaz H3 G'* Br, désigné sous le nom de bicarbure d’ hydrogène monobromé, lequel est transformé par le brome en un liquide H® C* Br®.
En faisant agir ensemble dans un matras de Viode et du bicarbure d’hydrogène gazeux à la température de 50® à 60®, on obtient des aiguilles jaunâtres qui ne tardent pas à devenir blanches par l’action prolongée du bicarbure; purifiées par une eau potassée ou ammoniacale, ces aiguilles = H^ G** P correspondent à la liqueur des Hollandais; elles ont une odeur éthérée, vive, pénéü’ante; elles fondent à 73° et se détruisent à une température un peu plus élevée ; la lumière les décom-
DU. BICABBÜRE D’hYDROGÈîÆ GAZEUX, pose également. La dîssolotion alcoolique de potasse les transforme en an liquide volatil = H* C* I [bicarbure hydrogène monoiodé) et en un earbnre d’hydrogène gazeux.
Cent litres d’eau absorbent 15,3 de bicarbure d’hydrogène gazeux. Si on le fait passer à travers un tube, de porcelaine rouge avec de la rapenr d’eau , celle-ci est décomposée par le charbon que dépose lé bicarbure d’hydrogène (voyez p. 248).
Ceux des acides formés par l’oxygène qui sont susceptibles d’être décomposés par Fhydrogène et par le carbone le sont également par le bicarbure d’hydrogêne à une température rouge. 11 y en a cependant qnelques-uns qui peuvent, à une température moins élevée , se combiner avec ce gaz et donner naissance à plusieurs pi'oduits.
L’acide sulfurique monohydraté dissout assez facilement le bicarbure d’hydrogène gazeux , ce qui n’a pas lieu pour le protocarbure gazeux. Le même acide anhydre donne avec le bicarbure un composé blanc = fl^C^,4S0*, fusible vers 80°, déliquescent, improprement désigné sous le nom de sulfate de carbyle. Si l’absorption de l’humidité atmosphérique par ce corps se fait lentement et sans élévation de température, il se trouve transformé en diCide, éthioniqueW 0, 4 lequel donne, avec la plupart des bases, des sels cristallisables. On verra plus tard que cet acide peut être considéré comme un composé d’un équivalent d’éther ordinaire C^O et de quatre d’acide sulfurique; c’est une sorte d’acide sulfovinique ou d’éther vinique. En faisant bouillir pendant quelques instants sa dissolution aqueuse , on le décompose en deux équivalents d’acide sulfurique et en acide iséthionique H® 0, 2S0^, identique par sa composition avec l’acide sulfovinique (éther vinique), quoiqu’il en diffère par quelques-unes de ses propriétés.
Le gaz bioxyde d’azote, à une température élevée et sous l’influence de l’éponge de platine, transforme le bicarlTure d’hydrogène en eau , en ammoniaque, en acides carbonique et cyanhydrique, qui s’unissent et forment du carbonate et du cyanliydrate d’ammoniaque (Kuhlmann).
Un volume de gaz bicarbure d’hydrogène contient deux volumes d’hydrogène (un équivalent) et deux volumes de carbone (un équivalent), d’où il suit que pour te faire brûler il faut trois volumes d’oxygène, savoir : un pour les deux volumes d’hydrogène et deux pour les deux vînmes de carbone. La formule G* exprime quatre volumes de ce gaz. En poids , le bicai’bure d’hydrogène est formé de 14,29 d’hydrogène et de 85,71 de carbone.
Caractères distinctifs. Gaz incolore, ne répandant pas des vapeurs à l’air, brûlant avec une belle flamme blanche en (fonnant de l’eau et de
l’acide carbonique, et exigeant pour cela trois volumes d’oxygène. Le chlore en sépare le carbone si l’on met le feu au mélange des deux gaz.
II a été découvert par les chimistes hollandais. Il est délétère; on ne s’en sert pas en médecine. On emploie aujourd’hui avec succès, dans l’éclairage , un gaz que l’on obtient en- décomposant par le feu la houille, les huiles ou des matières résineuses , et qui renferme du bicarbure d’hydrogène.
Préparation du bicarbure d’hydrogène gazeux. On fait bouillir, dans une cornue qui doit être seulement remplie au tiers, un mélange d’une partie d’alcool à 0,85 et de six parties d’acide sulfurique monohydraté; on cesse de chauffer dès que le mélange commence à se carboniser et qu’il se dégage de l’acide sulfureux ; le bicarbure gazeux obtenu peut contenir de l’alcool, de l’éther, de l’acide sulfureux, et de l’acide carbonique ; on le purifie en le faisant passer d’abord à travers un flacon renfermant de l’acide sulfurique concentré, pour lui enlever l’alcool et l’éther, puis à travei’S un second flacon, dans lequel on a préalablement introduit une dissolution de potasse caustique.
Théorie. On a pensé qu’à raison de son affinité pour l’eau, l’acide sulfurique enlevait à l’alcool deux équivalents d’oxygène et d’hydrogène pour former deux équivalents d’eau, et que l’alcool se trouvait ramené à l’état de bicarbure d’hydrogène H'* C*.