COMPOSITION DE L’ACIOE AZOTIQUE

Cavendish a réalisé pour la première fois, en 1784, la synthèse de l’acide azotique en faisant passer une série d’étincelles électriques à travers un mélange de 5 volumes d’azote et de 7 volumes d’oxygène, en contact avec de l’eau de chaux. 11 remplissait de mercure un tube présentant la forme d’un V renversé et le disposait de telle sorte que les deux extrémités ouvertes plongeaient dans deux verres séparés, contenant du mercure. Il faisait passer à la partie supérieure du tube le mélange d'azote et d’oxygène et

l’un des verres était rois en com- Fi. 109. . . , .

mumcation avec une machine

électrique et le mercure de l’autre communiquait avec le sol au moyen d'une pe tite chaîne de fer. Après le passage d’un grand nombre d’étincelles électriques il observa que le volume avait diminué presque complètement. La dissolution alcaline renfermait de l’azotate de chaux. En employant une dissolution de potasse à la place de l’eau de chaux, on obtient un résultat analogue, mais d’une manière plus rapide. Cette expérience démontre simplement que l’acide azotique est formé par la combinaison de l’azote avec l’oxygène, mais elle ne donne que d’une manière approchée les proportions suivant lesquelles les deux gaz se combinent.

La composition exacte de l’acide azotique a été déterminée en 1816 par Gay- Lussac. 11 fit passer dans un tube très étroit placé sur la cuve à eau 4 volumes de bioxyde d’azote et 5 volumes d’oxygène. L’expérience fut abandonnée à elle-même et, au bout de quelques minutes, il put constater qu’il ne restait dans l’éprouvette que 2 volumes de gaz, formés par de l’oxygène pur. L’eau était devenue fortement acide et elle contenait de l’acide azotique pur sans trace d’acide nitreux.

Quatre volumes de bioxyde d’azote s’étaient donc combinés à trois volumes d’oxygène pour former de l’acide nitrique. Or, la composition du bioxyde d’azote étant comme, 4 volumes de ce gaz renfermant 2 volumes d’oxygène et 21 volumes d’azote.

Gay-Lussac en a conclu que l’acide azotique est nécessairement- formé de 2 volumes d’azote et 5 volumes d’oxygène.

Dans cette expérience, il importe que l’oxygène soit en excès ; s’il n’en était pas ainsi, l’eau renfermerait un mélange d’acides azoteux et azotique. Pour reconnaître qu’il ne s’est pas formé d’acide azoteux dans l’expérience de Gay-Lussac, il suffit d’ajouter à la liqueur des traces d’une solution de permanganate de potasse. Cette solution n’est pas décolorée; elle le serait immédiatement si le liquide renfermait une petite quantité d’acide azoteux.

Connaissant la composition en volumes de l’acide azotique, il est facile d’en déduire la composition en poids, mais il est plus exact de l’obtenir par l’analyse de l’azotate de plomb ou de l’azotate d’argent.

Composition en poids. — Elle se détermine de la manière suivante :

1° On détermine le poids p d’acide azotique anhydre contenu dans un poids déterminé P d’azotate de plomb anhydre ;

2" On évalue la quantité p' d’azote contenu dans ce poids P d’azotate de plomb. La différence P-p' représente le poids p" d’oxygène qui est combiné à l’azote dans un poids p d’acide azotique anhydre.

Pour déterminer le poids d’acide azotique anhydre contenu dans un poids déterminé d’azotate de plomb, on peut employer l’un des deux procédés suivants :

1° On pèse exactement de l’azotate de plomb, bien pur et bien sec, et on calcine ce sel avec précaution dans un creuset de porcelaine, qui a été pesé préalablement ; sous l’influence de la chaleur, le nitrate de plomb se décompose en oxyde de plomb, oxygène et acide hypo-azotique :

Pb0,Az05 = PbO 4- Az0‘ 0.

Le creuset est pesé après calcination; son augmentation de poids fournit la quantité d’oxyde de plomb contenu dans l’azotate employé. Par différence, on a le poids d’acide azotique anhydre. Mais ce procédé ne donne pas de très bons résultats, car il est difficile d’avoir du nitrate de plomb complètement desséché; en poussant la dessiccation trop loin, on pourrait amener la décomposition d’une petite quantité d’azotate de plomb, ce qui rendrait l’analyse incertaine.

2“ Il est préférable de traiter un poids déterminé d’oxyde de plomb, 10 grammes par exemple, par un excès d’acide nitrique et de chasser l’excès d’acide par évaporation. L’augmentation de poids donne la quantité d’azotate de plomb formé et, par conséquent, le poids d’acide azotique anhydre combiné à l’oxyde de plomb dans l’azotate. L’opération demande quelques précautions; l’oxyde de plomb employé doit être bien sec et réduit en poudre fine. Après l’avoir introduit dans un ballon de verre de 200 centimètres cubes environ, on ajoute une quantité d’acide azotique telle, qu’après la transformation complète de l’acide azotique en azotate il reste un excès d'acide libre. On évapore et on dessèche complètement en ayant soin de ne pas trop élever la température pour éviter toute décomposition de l’azotate de plomb. Pendant cette dessiccation, il convient de maintenir le ballon incliné afin qu’il ne puisse pas y avoir projection de la matière au dehors du vase. Quand la matière paraît sèche, on introduit dans l’intérieur du ballon un tube de verre attaché à la buse d’un soufflet; on souffle doucement, le courant d’air emporte les

dernières portions de vapeur d’eau et d’acide. Pour reconnaître que l’eau et l’acide azotique ont été expulsés complètement, on pèse le ballon quand on croit la dessiccation terminée ; on dessèche de nouveau et on fait une nouvelle pesée. On doit obtenir dans les deux cas le même résultat.

11 reste maintenant à déterminer le poids d’azote contenu dans un poids déterminé d’azotate de plomb. Pour cela, on décompose par le cuivre un poids connu (10 gram.) d’azotate de plomb, préparé par la méthode qui vient d’être indiquée; l’oxyde de plomb reste dans le tube et le cuivre se combine à l’oxygène libre et à l’oxygène de l’acide hypo-azotique. L’azote se dégage et est recueilli sur le mercure; connaissant son volume, il est facile d’en déduire son poids. La marche de l’opération est identique à celle qui a été décrite pour le dosage de l’azote dans l’azotite d’argent.

On a trouvé ainsi pour la composition de l’acide azotique, supposé anhydre ;

Azote . '25,92 . 14

Oxygène . 74,08 . , . . . 40