CO — 0C-T

Ac.sulfovinique. SO^\Qpj^^

6“ Les acides monobasiques sont caractérisés par le groupement CO — 011; ils dérivent des alcools en substituant 0 à H- dans le radical CFP — OH.

Alcool

éthyliqu(

Alcool propylique.

Acide

acétique.

Acide propionique.

CH^— OH CFP

CH

CO — OH

Acide acétique

CH

GO — OH

Acide propionique.

7“ La formule des amides s’obtient en remplaçant OH par AzFP dans le groupement CO — OH des acides.

GH

CH

CO — OH CFP

CFP

CO— AzlP

8» Les aldéhydes dérivent par oxydation des alcools primaires, ils sont caracfé-

Acétamide.

GH

GO— Azff

Propionaniide

riséspai- le groupement 0 = C — H monovalent. CH"

0=C — Fl Aldéhyde vinique.

0 = C— H Aldéhyde propylique.

NOTATION ATOMIQUE. CV

9° Les acétones dérivent par oxydation des alcools secondaires; le groupement CH — OH, caractéristique pour ces alcools, perdant IP par oxydation, devient ü = O divalent ; ce groupement est, dans ces nouveaux composés, combiné à deux radicaux alcooliques identiques ou différents :

CH

CO

CIP

Acétone ordinaire.

CIP

CO

CHP

Méthylétbylacétone.

10“ Les nitriles sont identiques avec les cyanures de radicaux alcooliques ou éthers cyanhydriques; leur formule s’obtient en remplaçant par GAz l’oxhydrile OH du groupement GIP — OH, caractérisant les alcools primaires :

CIP— OH Alcool éthylique.

Cff— GAz

. Cyanure d’éthyle ou propionitrile.

11“ Enfin, les composés organo-métalliques sont formés par la combinaison d’atomes de métaux avec des radicaux alcooliques :

Zn Cr

/ C^H® GHP Zinc éthyle.

. GHPi G“H“ Zinc amyle.

Zn<^

Bi (C^IP)"’ Bismuth triéthyle.

Les alcools diatomiques, tels que le glycol, renferment deux fois le groupement CIP — OH qui caractérise les alcools primaires ; tandis que ces derniers composés ne peuvent donner qu’un aldéhyde, un acide, un amide, etc., les premiers, renfermant deux fois le radical CIP — OU, peuvent fournir deux aldéhydes, deux acides, deux amides, etc. Ils peuvent même fournir des composés jouissant à la fois des propriétés des alcools et des acides, des amines et des acides, etc. Tous ces résultats sont interprétés par les formules de constitution de ces différents composés et l’inspection de ces formules permet de prévoir leurs différentes propriétés. Ainsi considérons la

CIP— AzH^

combinaison (glycocolle) ; le corps représenté par cette formule doit

GO — OH

posséder les propriétés des amines, car il renferme le groupement CH^ — AzH^ caractéristique de ces derniers composés et celles des acides, à cause du groupement CO — OH . Mis en présence des bases, des alcools, il devra donc donner des sels et des éthers et en présence des acides fournir des sels, comme les

CIP — OH

amines ordinaires. Le composé I

CO -OH

(acide glycolique) sera.

contraire, â

la fois acide et alcool ; il jouira donc des’propriétés de ces deux fonctions, c’est-àdire que, par le groupement CH^ — OH, il pourra fournir un aldéhyde, un acide, une amine, etc., par le radical CO — OH il pourra donner naissance à des sels quand on le mettra en présence des bases, à des éthers quand on le fera réagir sur des

alcools. Ce que nous venons de dire permet de se rendre compte du mécanisme employé pour représenter les formules des divers composés organiques quand on connaît la fonction à laquelle ils appartiennent.

Conclusion. — A la suite de cet exposé de la notation atomique, il conviendrait de montrer, par plusienrs exemples, les procédés employés pour déterminer les formules de constitution des corps ; cette question très intéressante sera traitée en chimie organique, èious nous bornerons à dire que les considérations d’atomicité ont servi de giiide à un grand nombre de savants dans les travaux qu’ils ont entrepris et qu’elles leur ont été du plus grand seconrsdans les recherches effectuées, dans ces derniers temps, en chimie organique. Cependant la théorie atomique n’a pas été acceptée par tous les chimistes; elle a soulevé de vives discussions et donné 'lieu à de nombreuses objections qui ont été résumées par M. Berthelot dans son livre de la Synthèse chimique.

« .... 11 convient de débattre les avantages pratiques entre la notation des équivalents, fondée principalement sur les relations de poids entre les corps qui se déplacent réciproqnement, et la notation des poids atomiques, fondée principalement sur l’identité des volumes gazeux des corps qui jouent le même rôle en chimie. A mon avis, ces deux notations offrent l’une et l’autre leurs avantages et leurs inconvénients. Disons d’abord qu’en chimie organique, pour exprimer les transformations, il est ntile de rapporter en général les formules des corps à des poids qui occupent les mêmes volumes gazeux ; tous les chimistes sont d’accord sur ce point. L’équivalent du carbone, C, pent aussi être doublé et identifié avec son poids atomique 12 ; ce qui simplifie les formules. Pour l’oxygène et le soufre, il y a certainement qnelque avantage en chimie organique à en doubler aussi l’équivalent. Mais ces avantages semblent compensés en chimie minérale, parce que la notation nouvelle détruit le parallélisme des réactions entre les chlorures, les sulfures et les oxydes, et complique dès lors l’exposé de la science.

Quant aux métaux, 1 adoption des nouveaux poids atomiques, outre qu’elle est contraire à l’étude des densités gazeuses, a pour effet de compliquer extrêmement l’étude des sels et l’exposé général de leurs actions. Pour les cas Jes plus simples, tels que la reaction d’un azotate sur un chlorure, la notation atomique est forcée d employer quatre formules distinctes, là où la notation équivalente n’en emploie qu’une seule .

La notation en équivalents emploie encore une formule unique et pareille à la precedente, pour exprimer la réaction d’un sulfure sur un azotate ; tandis que la notation atomique est forcée de recourir à (fuatre formules, distinctes entre elles et distinctes des précédentes’.

(I) C’est

que montre le tableau suivant :

Equivalents :

•YzO^M + M'Cl z= AzO'M' + MCI

Poids atomiques :

AzO^Ag + NaCl = AzQ^Na -f- AgCl 2Az05Ag -f- BaCl® = Az^OSBa -f 2.4gCl Az^OSpL -i- 2NaCl = 2AzQ3Na -f PbCl* Az^OSPb + BaCl^ = Az^OePa -f PbCl^

NOTATION ATOMIQUE. CYII

La notation atomique emploie donc huit types de l'ormation, là où la notation équivalente n’en emploie qu’un seul.

En résumé, ces deux notations, je le répète; offrent toutes deux des avantages et des inconvénients ; mais gardons-nous de'cette illusion que les progrès de la science soient dus à l’emploi exclusif de l’ime d’elles. Trop souvent les chimistes, même les plus habiles, sont portés à attribuer à la vertu du langage qu’ils emploient des découvertes dues en réalité à la force do leurs propres conceptions. C’est ce qu’il est facile d’établir en rappelant les travaux modernes sur l’isomérie, dont les résultats sont les mêmes et les déductions subordonnées aux mêmes hypothèses, dans la notation atomique ou dans la notation équivalente. L'étude des combinaisons polyatomiques a été l’une des principales causes des grands développements de la chimie contemporaine. Or les faits et les lois de cette théorie ont été découverts indépendamment du système atomique, qui en a tiré au contraire et après coup ses principales déductions. Pour faire concevoir qu’il en est ainsi, il suffit de rappeler que l'étude des types polyatomiques, envisagés dans les composés, peut être développée par des algorithmes rigoureux, sans faire aucune hypothèse sur la structure moléculaire des corps simples eux-mêmes. Ces types se constituent en réalité dans Pacte de combinaison ; car il n’y a point d'attraction chimique, c’est-à-dire d’affinité, si l’on n’oppose deux molécules de nature différente. Une fois constitués, on modifie les types par la substitution équivalente de corps réellement existants sans qu’il soit jamais nécessaire de recourir à des radicaux fictifs, ou d’attribuer une constitution spéciale et absolue à chaque élément isolé.

En effet, le principal reproche que l’on puisse attribuer à la théorie atomique, comme à toutes les conceptions analogues, c’est qu’elles conduisent à opérer sur les rapports numériques des éléments et non sur les corps eux-mêmes, en rapportant toutes les réactions à une unité type, nécessairement imaginaire. Bref, elles enlèvent aux phénomènes tout caractère réel, et substituent à leur exposition véritable une suite de considérations symboliques, auxquelles l’esprit se complaît, parce qu’il s’y exerce avec plus de facilité que sur les réalités proprement dites. Les prétentions et les effets de semblables théories ne sont point sans analogie avec ces machines syllogistiques, inventées au moyen âge, dans le but de ramener toutes les questions et tous les problèmes à un certain nombre de catégories logiques, déterminées d avance : d’où résultait d’une manière nécessaire leur solution rationnelle.

Les symboles de la chimie présentent à cet égard d’étranges séductions, par la facilité algébrique de leurs combinaisons et par les tendances de l’esprit humain, naturellement porté à substituer à la. conception directe des choses, toujours en partie indéterminée, la vue la plus simple, et plus complète en apparence, de leurs signes représentatifs. Ce serait méconnaître étrangement la philosophie des sciences naturelles et expérimentales q'ue d’attribuer à de semblables mécanismes une portée fondamentale. En effet, dans l’étude des sciences, tout réside dans l’étude des faits

Equivalents :

AzO^M -t- M'S == AzO«M' + MS Poids atomiques-:

SAzOHs -I- Na®S = 2Az03Na + Ag*S Az^ospb -f NaSS = SAzO-Na -p PbS 2AzO-Ag + Bas = Az^O'Ba -p Ag^^S Az^O^Pb -P BaS = Az^O^Ba -p PbS

généraux et dans celle des lois qui les rattachent les uns aux autres. Peu importe le langage par lequel on les exprime, et qui fait si souvent illusion, même aux auteurs des découvertes. Le langage est une affaire d’exposition, plutôt que d’invention véritable : les signes n’ont de valeur que par les faits dont ils sont l’image. Or les conséquences logiques d’une idée ne changent point, quelle que soit la langue dans laquelle on la traduit.

Aussi est-il plus facile qu’on ne le croit communément de construire après coup et à l’aide de procédés de ce genre une théorie prétendue rationnelle, propre à grouper sous des signes nouveaux tout un ensemble de faits, dont le lien général avait été déjà reconnu et précisé par des expériences antérieures. Mais cette construction ne constitue par elle-même aucune decouverte ; pas plus que la traduction d’un chef-d’œuvre littéraire n’équivaut à son invention. Quoi que l’on en ait dit, les discussions que l’on pourrait établir à cet égard ne touchent point aux doctrines fondamentales de la science. On a trop souvent désigné dans notre science, sous le nom de systèmes nouveaux, de théories nouvelles, des variations individuelles et parfois peu importantes dans les symboles atomiques ou équivalents, que l’on destinait à représenter les mêmes faits, les mêmes analogies, les mêmes généralisations exprimées jusque-là sous des formes de langage à peine différentes et acceptées de tout le monde. Or, il faut bien le dire, ces variations continuelles dans les signes sont plus nuisibles qu’utiles aux véritables progrès de la chimie organique. Elles dénaturent les liens qui rattachent ses conceptions aux lois plus générales de la chimie minérale ; elles obscurcissent continuellement la filiation régulière des idées et 1 enchaînement progressif des découvertes ; enfin elles tendent à enlever à la chimie son véritable caractère.

En effet, presque tous les systèmes, construits en chimie organique depuis quarante ans, présentent ce caractère commun et singulier d’être fondés à peu près exclusivement sur la combinaison des signes et des formules. Ce sont des théories de lanpge et non des théories de fait; ces dernières constituent seules des doctrines véritables. Aussi est-il arrivé bien souvent aux chimistes de prendre les propriétés des nombres, cachées dans leurs formules, pour les propriétés mystérieuses des êtres véritables; illusion analogue à celle des pythagoriciens, mais peut-être moins justifiée par la nature des sciences expérimentales A »

1, M. Bêrthelot. — la synthéèe chimique, p. 164 et

Par M. URBAIN

0=8=1 vol.

Densité rapportée à l’hydrogène = 16 Densité rapportée à l’air = 1, 10565.

Poids du litre à 0" et 760““ = 1 s'',4298 Solubilité dans l’eau = 0,04 à 0“

HISTORIQUE

L'oxygène a été découvert en 1774 par Priestley, qui obtint ce gaz en concentrant les rayons du soleil, à l’aide d’une forte lentille, sur de l’oxyde rouge de mercure. Ce cbimiste anglais constata le grand éclat avec lequel une bougie brûle dans le gaz ainsi préparé. Il lui donna le nom d’air dpéhlogisHqué pour se conformer aux idées sur la combustion de Stahl dont les théories étaient alors généralement admises. Scheele, à la même époque, obtint ce gaz en chauffant le bioxyde de manganèse avec Pacide sulfurique ou l’acide pbosphorique.

L’oxygène avait été entrevu bien avant Priestley. Eck de Sulzbach (1489), Jean Rey (1630), J. Mayow (1675) notamment, avaient remarqué que dans la calcination de certains métaux au contact de l’air une portion de cet air.se fixait sur le métal, mais ils ne savaient pas si c’était Pair en nature ou seulement un des éléments de cet air qui entrait en combinaison et en tout cas, faute de savoir isoler le principe ainsi fixé, ils ne pouvaient en connaître les propriétés. (Voir tome P', introduction, pages 20 et 21.)

Ce fut Lavoisier qui le premier étudia les propriétés du gaz dont nous nous occupons et fit connaître le rôle qu’il joue dans la plupart des phénomènes naturels, en particulier dans la combustion et la respiration.

Priestley et Scheele avaient trouvé le moyen de préparer l'oxygène, mais ils ne s’étaient pas rendu compte des réactions qui donnaient naissance à ce gaz, ni entrevu ses importantes fonctions. Pour Priestley, le gaz qu’il obtenait était de Pair cîéphlogütiqué, activant les combustions parce qu’il s’unissait au phlogistique des corps combustibles. Quant à Scheele, lorsqu’il chauffait un mélange de bioxyde de manganèse et d’acide sulfurique, il admettait que c’était la chaleur qui s’était

2 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQDE.

décomposée en air comburant et en phlogistique, lequel se portait sur le manganèse.

Lavoisier, en s’appuyant sur des expériences judicieusement combinées et en pesant avec soin aussi bien les corps qu’il mettait en présence que les produits des réactions, parvint à démontrer que, dans la calcination des métaux au contact de l’air, c’était l’oxygène de cet air qui s’unissait à ces métaux pour former ce qu’on appelait alors des chaux métalliques (oxydes), que la chaux mercurielle, par exemple, était un composé de mercure et d’oxygène, composé que la chaleur était susceptible de détruire, qu’ enfin, en chauffant ces chaux métalliques avec du charbon, ce dernier corps brûlait à la faveur de l’oxygène contenu dans l’oxyde, d’où la mise en liberté du métal et le dégagement d’air fixe (acide carbonique).

Ce gaz présente en chimie une importance telle que des découvertes de Lavoisier datent les progrès si rapides réalisés par cette science pendant le siècle suivant.

A l’époque de la création de la nomenclature chimique, ce gaz fut nommé oxygène, de deux mots grecs oçùç, acide et yswâo), j’engendre, parce qu’on croyait alors que tous les acides renfermaient nécessairement de l’oxygène.

ÉTAT NATUREL

L’oxygène est un des corps les plus répandus dans la nature. 11 constitue

le - du volume de l’air atmosphérique; il entre dans la composition de l’eau et

de la plupart des minéraux; enfin, c’est un des éléments de presque toutes les substances animales ou végétales.

PROPRIÉTÉS PHYSIQUES

L’oxygène est un gaz incolore, insipide et inodore.

Sa densité par rapport à l’air est représentée par 1,10565 (M. Régnault). Le poids d’un litre d’air étant 1 gr. 2952, le poids d’un litre d’oxygène à 0» et 0 m. 76 de pression est 1,2952 X 1,10565 = 1 gr. 4298.

Sa chaleur spécifique, mesurée à pression constante est 0,2182 et à volume constant 0,155.

Son indice de réfraction est 1,000272.

Ce gaz est mauvais conducteur de la chaleur et de l’électricité.

L’oxygène est magnétique. En représentant le pouvoir magnétique du fer par 1 000000, M. Ed. Becquerel a trouvé que celui de l'oxygène était égal à 577 et celui de l’air à 88.

On voit que l’oxygène est environ cinq fois plus magnétique que l’air, d’où il résulte que l’azote doit avoir un pouvoir magnétique nul.

On peut encore déduire de ces chiffres cette conséquence : qu’au point de vue de l’action magnétique 1 mètre cube d’oxygène équivaut à 54 centigrammes de fer et que l’atmosphère tout entière agit comme une couche de fer qui envelopperait

la terre et aurait de millimètre d’épaisseur (Jamiu, Cours de physique de l’École polytechnique, 3° vol., p. 267).

L’oxygène est essentiellement électro-négatif; dans la décomposition par la pile des composés oxygénés, ce gaz se dégage toujours au pôle positif.

Solubilité de l’oxygène.

L’oxygène est peu soluble dans l’eau, qui en dissout à la température ordinaire environ ^ de son volume. Son coefficient de solubilité est 0,04116.

D'après M. Bunsen, l’air dissous dans l’eau aux températures 1», IS» et 23° contient toujours 0,35 d’oxygène et 0,65 d’azote. On en conclut que le coefficient d’absorption de l’oxygène varie avec la température exactement comme celui de l’azote et que le rapport de ces deux coefficients est 2,0225.

M. Garius, en appliquant la méthode de M. Bunsen, a déterminé le coefficient d’absorption de l’oxygène dans l’alcool absolu ; il l’a trouvé égal à 0,28397 à toute température [Annalen der Chemie und Pharmacie, t. XCIV, p. 129).

Liquéfaction de l’oxygène.

Jusqu’à ces dernières années, l’o.xygène était considéré comme un gaz permanent; Faraday avait constaté que, soumis à une pression de 40 atmosphères et refroidi en même temps à — 110°, il conservait l’état gazeux. Du reste cette résistance que présente l’oxygène à la liquéfaction pouvait être déduite de sa faible solubilité; en général, ces deux propriétés sont corrélatives : les gaz peu solubles dans l’eau sont toujours difficiles à liquéfier et réciproquement les gaz facilement liquéfiables sont toujours assez solubles.

En 1877, MM. L. Gailletet et R. Pictet, en employant des méthodes différentes, annoncèrent à quelques jours de distance qu’ils avaient réalisé la liquéfaction de ce gaz.

Dans l’expérience de M. Gaillptet (lig. 1 et 2), le gaz était enfermé dans une cloche en verre de forme spéciale retournée sur le mercure. Le métal était contenu dans une sorte d’éprouvette en fer forgé très résistante dans laquelle à l’aide d’une pompe on pouvait injecter de l’eau, de façon à soumettre le gaz à une pression d’environ 309 atmosphères. En même temps, la partie supérieure du tube contenant le gaz, qui sortait de l’éprouvette en fer, était entourée d’acide sulfureux liquide qui pouvait abaisser la température à — 29°. Dans ces conditions l’oxygène conserve l’état gazeux, mais si alors, en ouvrant un robinet, on ramène brusquement le gaz à la pression ambiante, la détente à laquelle il est soumis doit, d’après les calculs de Poisson, déterminer un abaissement de température d’au moins 200? au-dessous du point de départ. A cet instant, on aperçoit dans le tube une sorte de brouillard dù à la liquéfaction et peut-être à la solidification de l’oxygène.

Pour connaître les détails de l’appareil, on peut consulter le mémoire de M. Gailletet [Annales de chimie et de physique, septembre 1878).

Une semaine plus tard, M. Pictet, à Genève, arrivait au même résultat de la taçon suivante : il avait enfermé du chlorate de potasse dans une cornue en fer forgé

inférieure, lequel était enveloppé par un récipient contenant de l’acide carbonique lii|uide. A l’aide d’une pompe aspirante on abaissait suffisamment la pression dans

Fig. 2.

l’intérieur de ce récipient pour que l’acide carbonique s’y évaporât à une température de — 140“. Le gaz enlevé par la pompe allait se condenser dans un second réservoir en communication avec le précédent et entouré d’acide sulfureux liquide soumis de même à une évaporation rapide. La cornue était chauffée de façon à déterminer la décomposition du chlorate. Quand on supposait que la décomposition de ce sel était complète, le gaz dans l’appareil se trouvait à une pression que M. Pifitet indique être égale à 320 atmosphères et dans le tube de verre à une temnérature que nous avons dit être de — 140“. En ouvrant alors brusquement un orifice ménagé à la partie supérieure de la cornue et fermé auparavant à l/aide d’un bouchon à vis, l’oxygène s’échappait avec violence en produisant une détente et par suite une absorption de calories assgz considérable pour qu’une portion du

gaz apparût à I état liquide dans le tube de verre et pût jaillir par l’orifice en inclinant coiivenablementrappareil {yo\v Annales de chimie et de physique, février 1878).

M. Pictet, en tenant compte des différentes conditions de l'expérience précédente a cru reconnaître qu’un volume d’oxygène, liquéfié dans le tube de verre, égal à 46™, 25 correspondait à un poids de 45 gr. 467 de ce gaz, ce qui donnerait pour l’oxygène liquide une densité sensiblement égale à 1.

M. Dumas avait été conduit à la même conclusion par les considérations théoriques suivantes : l’oxygène appartient à la famille du soufre ; en outre, les corps isomorphes doivent avoir même volume atomique. Or, le volume atomique du

soufre étant =. 16, celui de l’oxygène doit être ^ = 16. Donc la densité de l’oxygène liquide ou solide sera égale à 1 ou à la densité de l’eau *.

1. L’une des deux méthodes qu’a suivies M. R. Pictet pour effectuer ce calcul, celle à laquelle il accorde le plus de confiance, est la suivante :

La cornue en fer renfermait 700 grammes de chlorate de potasse qui, décomposés à une température

Dissolution de l’oxygène dans l'argent et dans la liiharge.

L’oxygène présente cette singulière propriété d’être absorbé par l’argent et la litharge en fusion.

On a constaté depuis longtemps qu’au moment où de l’argent pur et fondu repasse à l’état solide, il se forme à sa surface des sortes de végétations ; quelquefois même une portion du métal peut être projetée à distance. Ce phénomène a reçu le nom de rochage. Il suffit d’un ou de deux centièmes de cuivre ou encore d’un autre métal comme l’or, alliés à l’argent, pour empêcher ce dernier de rocher. Lucas a montré que le rochage est dû à la solubilité de l’oxygène dans l’argent fondu, lequel peut absorber 22 fois son volume de gaz, qu’il abandonne pendant sa solidification.

estimée à 485”, peuvent donner 274«',12 d’oxygène. Ce gaz serait capable de déterminer dans l’intérieur de l’appareil une pression que l’auteur a trouvée par le calcul être de 532,1 atmosphères, en supposant la loi de Mariotte applicable jusqu’à cette limite. Mais, la cornue communiquant avec un tube refroidi par de l’acide carbonique liquide à — 120” ou — 150 ’, une partie du gaz vient s’y liquéfier et la pression mesurée directement tombe à 470 atmosphères.

Pour calculer le poids d’oxygène qui est ainsi passé à l’état liquide, l’auteur remarque que, si tout l’oxygène s’était condensé, la force élastique du gaz serait tombée à zéro. Or l’abaissement de pression est proportionnel au poids de l’oxygène liquéfié, car le poids d’un gaz qui remplit un volume donné à une température constante est proportionnel à sa force élastique ; il en sera de même de la perte de pression et du poids du gaz qui disparaît.

Le poids de l’oxygène liquéfié pour un abaissement de pression de 1 atmosphère serait donc

et pour un abaissement de pression de 552,1 — 470 = 62,1, il sera Os', 51517 X 62,1 = 51s',992.

k ce poids il faut ajouter celui de l’oxygène remplissant le tube avant toute liquéfaction, poids que l’on obtient en déterminant le rapport qui existe entre le volume de ce tube et celui de tout l’appareil. Ce poids est de 12s',31 qui ajouté à 51s''992 donne 44e',502.

Comme le volume occupé par l’oxygène liquide est de 45", 467, on a pour sa densité

M. J. Offret dans une note parue dans les Annales de chimie et de physique (5), t. XIX, 271, 1880, a signalé dans le calcul précédent différentes erreurs qui modifient d’une manière sensible le chiffre trouvé par M. Pictet pour la densité de l’oxygène liquide.

La pression, à laquelle serait soumis l’oxygène dans l’appareil s’il n’y avait pas de condensation, est donnée par la formule :

En effectuant, on trouve 521,5 atmosphères au lieu de 332,1, nombre donné par M. Pictet.

Le poids d oxygéné liquelie pour chaque diminution de pression de 1 atmosphère est alors

et comme la perte de pression est de 521,5 — 470 = 51,5, dans l’expérience 51,5 x 0,52564 = 275%07.

Ainsi corrigé, le poids de l’oxygène liqiiide devient 39«'382

pour le poids d’oxygène liquéfié densité

chiffre, comme on le voit, notablement inférieur au M. Offret a indiqué, pour obtenir cette densité.

précédent.

une marche plus simple

et eu même temps pré-

Il résulte d’expériences récentes de M. Dumas qu’au moment du rochage l’argent ne perd pas tout l’oxygène qu’il avait absorbé pendant sa fusion et que ce métal renferme toujours une proportion plus ou moins considérable de ce gaz. M. Dumas prit un kilogramme d’argent qui avait été purifié en employant les procédés usités pour la fonte de ce métal et sa conversion en grenaille, c’est-àdire la fusion avec addition d’un peu de borax et de nitre. Le métal fut introduit dans un ballon de porcelaine vernie, mis en communication avec une pompe de Sprengel. On éleva alors la température du ballon jusque vers 500“ et on la maintint sensiblement constante. Pendant six heures, on constata un dégagement de gaz qui fut recueilli. Lorsque tout dégagement eut cessé, on chauffa le ballon jusqu’à fusion de l’argent, sans remarquer la mise en liberté de nouveau gaz. Le gaz obtenu était de l’oxygène; son volume était de 57 ce. Dans d’autres expériences, on put recueillir ainsi jusqu’à 158 cc. d’oxygène d’un kilogramme d’argent.

M. Dumas reconnut en outre que si pendant que l’argent est en fusion dans le ballon on fait rentrer de l’oxygène dans l’appareil, le gaz est absorbé rapidement; puis, vient-on à laisser refroidir le métal, au moment de sa solidification un dégagement brusque d’oxygène a lieu, mais le métal, quoique ayant roché dans le

férable en ce qu’elle ne repose pas, comme la première, sur la connaissance de la pression P, qni ne peut être vérifiée expérimentalement. '

L’auteur détermine le poids de l’oxygène liquéfié en calculant celui de l’oxygène resté à l’état gazeux et le relrancliant du poids total du gaz dégagé.

Le volume de la cornue en fer est

celui du tube 52“25; donc le volume total de l’appareil est 1015".

A la fin de l’expérience, le volume de l’oxygène liquide est 4o“.50, donc l’oxygène qui est encore gazeux occupe un volume 1015 — 45,50 = 967", 5.

Le litre d’oxygène à 485“ et sous la pression de 470 atmosphères pèse

lr>,457 X 470.

les 967", 5 d’oxygène pèseront donc

Le poids de l’oxygène liquide devient alors 274^,12 — 255«',89 = SS®', 25, et donnée par le rapport

densité est

nombre peu différent de celui auquel conduit la première méthode.

M. Otl'ret remarque que cette valeur est très vraisemblablement inférieure à celle de la densité réelle de l’oxygène liquide, laquelle par suite doit se rapprocher de la valeur prévue par M. Dumas.

En effet les expériences effectuées dans ces dernières années pour déterminer la compressibilité des gaz soumis à de fortes pressions montrent qu’à partir de 150 ou 200 atmosphères les gaz se compriment beaucoup moins que ne l’indique la loi de Mariette. Il en résulte que, dans l’opération dont nous nous occupons, quand la pression dans l’appareil est de 470 atmosphères il n’est pas exact de dire que la cornue renferme 470 fois le volume de gaz qui la remplirait à la pression atmosphérique ; eu réalité, elle en contient une quantité moindre. En conséquence, eomme le chlorate de potasse a certainement dégagé 274s‘',12 de gaz, le poids de l’oxygène liquéfié est réellement plus considérable que celui que nous avons supposé; donc la densité de ce liquide doit être supérieure à 0,840 [Ann. de chimie et de physique (5), t. XIX, 271, 1880].

8 ENCYCLOPÉDIE CHIMIQDE.

vide, n’abandonne pas à beaucoup près tout le gaz qu’il avait absorbé (Dumas, sur la présence de l’oxygène dans l’argent métallique. — Annales de chimie et de physique, t. XIV, juillet 1878, p. 289).

La litharge en fusion se comporte à la manière de l’argent vis à-vis de l’oxygène atmosphérique. M. Félix Leblanc a trouvé qu’un kilogramme de litharge fondue peut dissoudre environ 50 cc. d’oxygène qu’elle abandonne au moment de son refroidissement (Félix Leblanc, sur la dissolution de l’oxygène dans la litharge en fusion. — Annales de chimie et de physique, t. XVI, 1846, p. 480).

L’oxygène éprouve de la part de l’électricité une modification remarquable dont nous nous occuperons ultérieurement- (voir Ozone).

Spectre de l’oxygène.

M. A. Vüllner {Annales de Poggendorf, t. CXXXV, p. 497-527) a décrit le spectre de l’oxygène obtenu en enfermant le gaz sous une faible pression dans des tubes de verre se composant d’une partie capillaire terminée par des renflements portant les électrodes entre lesquelles on fait passer la décharge électrique (tubes de Plücker). L’oxygène étant dans ces tubes sous une pression de 28 millimètres de mercure, on peut distinguer 6 raies, l’une dans le rouge, qui est caractéristique pour ce gaz, puis deux vertes, deux bleues et une violette. Sous une pression moindre, on aperçoit de nouvelles raies, mais plus pâles que les précédentes.

PROPRIÉTÉS PHYSIOLOGIQUES

L’oxygène est un élément essentiel à la vie des animaux. Tous, sauf certains organismes inférieurs, ont besoin de rencontrer ce gaz à l’état libre dans l’atmosphère qui les entoure.

Il est en outre nécessaire que l’oxygène s’y trouve à une pression pas trop différente de celle que possède ce gaz dans l’air normal, soit une pression de 152 millimètres de mercure environ.

Si l’on oblige des animaux à vivre dans un air dont on peut artificiellement diminuer la pression, on ne constate pas de troubles appréciables dans le rhythme respiratoire de ces animaux, tant que la diminution de la force élastique de l’air

ne dépasse pas 10 à 15 centimètres, mais si elle atteint ^ ou atmosphère, on remarque un ralentissement très sensible dans leur respiration et leur circulation ; 1 oxygène absorbé et 1 acide carbonique produit décroissent, par suite la température de leur corps s’abaisse.

Nous ajouterons que ces effets ne peuvent être attribués à la diminution de force élastique qu’a éprouvée l’atmosphère dans laquelle vivent ces animaux, mais uniquement à l’abaissement de la pression de l’oxygène qu’elle renferme. En effet, on observe exactement les mêmes phénomènes si, au lieu de faire baisser la pression totale du gaz, on se contente de constituer un mélange artificiel d’oxygène et d’azote, dont la force élastique totale est bien égale à celle de l’atmosphère ordinaire, mais dans lequel la proportion de l’oxygène est moindre que dans l’air

Au lieu de diminuer la pression de l’air, vient-on à l’augmenter; au-dessous de 5 atmosphères, MM. Régnault et Reiset ont li’ouvé que la quantité d’oxygène consommée ne variait pas d’une manière sensible. Mais pour des pressions supérieures il n’en est plus de même. Un animal peut bien pendant un certain temps vivre dans l’oxygène pur à la pression de TdO™"’, mais on constate bientôt une certaine inflammation de son système vasculaire.

Enfin le gaz oxygène est-il amené à une pression de 3,5 atmosphères (ce qu’on peut réaliser en comprimant l’air ordinaire à 17,5 atmosphères, ou bien en plaçant les animaux en expérience dans le gaz oxygène sous la pression de 3,5 atmosphères), des recherches récentes de M. Paul Rert ont montré qu’il devient rapidement mortel pour les animaux supérieurs, en déterminant chez eux des accidents convulsifs, analogues à ceux que produit la strychnine, et un abaissement de la température du corps {Comptes rendus, t. LXXIV, p. 620).

Contrairement à ce qui a lieu pour tous les animaux supérieurs, certains infusoires, notamment des vibrions, non seulement peuvent vivre à l’abri de l’air, mars encore sont tués lorsqu’on dirige un courant d’oxygène dans les liqueurs qui les recèlent. Ces animalcules auraient la faculté d’enlever l’oxygène nécessaire à leur existence aux composés organiques dont ils se nourrissent.

M. Pasteur, qui a découvert ces faits remarquables, fait jouer à ces infusoires un rôle capital dans la destruction des matières animales et végétales, quand la putréfaction de ces matières s’effectue à l’abri de l’air (Pasteur, Comptes rendus, t. LVI, p. 416 et 734).

PROPRIÉTÉS CHIMIQUES

L’oxygène est caractérisé par son pouvoir comburant énergique. Une allumette enflammée, que l’on vient de souffler et qui présente encore quelques points en ignition, se rallume immédiatement et avec une petite explosion quand on la plonge dans une éprouvette pleine d’oxygène.

Le dégagement de lumière et de chaleur qui se produit dans ces conditions est dû à la combinaison de l’oxygène avec le carbone et l’hydrogène de la substance organique dont est formée l’allumette.

Tous les corps combustibles, tels que le soufre, le charbon, brûlent dans l’oxygène avec plus d’éclat et de rapidité que dans Pair atmosphérique. Le phosphore enflammé que l’on introduit dans un flacon plein d’oxygène y brûle avec une lumière si vive que le.s yeux ont peine à en supporter l’éclat.

On effectue d’ordinaire ces combustions en plaçant l’un des corps dont nous venons de parler dans de petites coupelles de terre cuite ou de plâtre, supportées par un iil de fer qui s’attache à un bouchon de liège ; on enflamme le corps et on le plonge dans un flacon de verre de 2 litres environ rempli d’oxygène (fig. 4). Le bouchon de liège a du être choisi à l’avance trop large [lour pouvoir entrer dans l’ouverture du flacon.

Lorsque, dans ces expériences, la combustion des métalloïdes précédents, soufre, charbon, phosphore, est terminée, il est facile de constater que des acides ont pris

10 ENCYCLOPÉDIE CHIMIOUE.

naissance; il suffit de verser dans les flacons de la teinture de tournesol, qui prend aussitôt une teinte rouge sous l’action des acides sulfureux, carbonique ou phosphorique produits.

La combustion du phosphore en présence de l’oxygène peut encore être effectuée d’une manière plus frappante : on place au fond d'un verre à pied une petite quantité de phosphore que l’on fait fondre en versant dans le vase de l’eau à 50 ou 60“, puis on fait arriver à l’aide d’un long tube de verre un courant très lent de gaz oxygène au contact de ce phosphore. Celui-ci s’enflamme sous l’eau au passage de chaque bulle de gaz, en produisant une flamme très brillante.

Certains métaux peuvent également brûler avec beaucoup d’éclat dans l’oxygène quand on a élevé préalablement leur température. Ainsi, un ressort d’acier, que l’on a recuit et enroulé en spirale, portant à son extrémité un morceau d’amadou allumé, étant introduit dans un flacon d’oxygène, brûle aussitôt en faisant jaillir de brillantes étincelles (fig. 5). Ce métal, en s’unissant à l’oxygène, donne naissance à de l’oxyde de fer qui fond et possède assez de chaleur pour que, tombant au fond du flacon sous forme de gouttelettes, celles-ci aillent se souder au verre, même après avoir f%. 5. traversé une couche d’eau de plusieurs centimètres d’épais-

On peut répéter la même expérience avec le magnésium, amené par le laminage à 1 état de ruban mince et roulé en spirale. Ce métal brûle avec une excessive rapidité en produisant une flamme éblouissante.

Le zinc brûle aussi dans l’oxygène avec une très belle flamme verte. On fait généralement l’expérience de la façon suivante : on prend un tube formé par une feuille très mince de zinc que l’on remplit avec de la tournure de ce métal. On fait arriver le gaz oxygène par l’une des extrémités du cylindre à l’aide d’un tube de caoutchouc et l'on chauffe l’autre extrémité à la flamme d’une lampe à alcool ou d un bec de Bunsen. Aussitôt le métal s’enflamme et la combustion continue d’elle-même.

Si l’on mélange de l’hydrogène avec de l’oxygène dans un petit flacon et que l’on approche de l’orifice de celui-ci un corps enflammé ou encore que l'on excite dans son intérieur une étincelle électrique, la combinaison des deux gaz se produira aussitôt avec flamme et sera accompagnée le plus souvent d’une forte détonation.

Il en sera de même si l’on remplace l’hydrogène par d’autres gaz combustibles comme les hydrogènes carbonés, l’hydrogène phosphoré, ou encore par des vapeurs de liquides combustibles, tels que l’étber.

En résumé, l’oxygène peut se combiner directement sous l’influence de la chaleur avec les autres métalloïdes de la seconde famille, soufre, sélénium et tellure, avec deux des métalloïdes de la troisième famille, le phosphore et l’arsenic, et avec tous ceux de la quatrième famille, le carbone, le bore et le silicium. L’azote ne peut s'unir avec l’oxygène que sous l’influence de l’électricité. Enfin les métalloïdes de la première famille, le chlore, le brome, l’iode et le fluor ne peuvent pas se combiner directement avec l’oxygène.

D autre part, sous 1 influence de la chaleur, l’oxygène s’unit à l’hydrogène et à tous les m.étaux, sauf ceux de la sixième section que l’on appelle métatix nobles,

c’est-à-dire l’or, l’argent, la platine, l’iridium, le palladium, le rhodium, le ruthénium.