COEFFICIENTS VRAIS
On voit par ce tableau que vers 80 degrés le coefficient vrai de l’acide sulfureux
COMPOSÉS OXYGÉNÉS DU SODFRE, 41
liquide atteint celui de l’ai
ir. A 150 degrés, il a une valeur presque triple de coder-
nier. A cette température, le liquide est presque cinq fois et demie aussi dilatable (ju’à zéro. (Drion, Annales de chimie et de physique, (3),- tome LVl, page 56.)'
Le gaz acide sulfureux est très soluble dans 1’
eau ; le tableau suivant donne les
volumes et les poids de ce
gaz dissous par 1 centimètre cube d’eau à diverses tem-
pératures :
Températures
SO- en grammes
SO^ en volumes.
Densités des dissolutions d'acide sulfureux a
ivec leur richesse en gaz.
(H. Schiff.)
Densités Prop. en centièmes,
Le gaz acide sulfureux est susceptible de former avec l’eau un composé bien défini, ayant pour formule 80^9110. Aug. de la Rive, qui en a signalé l’existence, l’a obtenu, sous forme de lamelles blanches et minces, en faisant arriver le gaz Humide dans une éprouvette entourée d’un mélange réfrigérant. I. Pierre, qui a fixé définitivement sa formule, l’a obtenu à l’état cristallisé dans une solution concentrée d’acide sulfureux à H- 5“. (Ann. de chimie et de phijsicjue (3), t. XXIIl, p. 416.)
On l’obtient rapidement en cristaux volumineux en faisant passer un courant d’acide sulfureux dépouillé d’acide sulfurique dans une solution froide d’acide sulfureux ; il faut éviter de faire plonger le tube abducteur pour ne pas agiter le liquide. Ces cristaux dérivent d’un prisme rliomboïdal oblique ; à 10", l’eau en dissout la moitié de son poids ; ils commencent à fondre au-dessus de 4" et perdent alors du gaz sulfureux.
ENCYCLOPKDIE CHIMKJUE.
La dissolution d’acide sulfureux, chauffée à 200» en vase clos, se décompose en soufre et acide sull'urique. Le soufre ainsi mis en liberté n’est pas entièrement soluble dans le sulfure de carbone. (Voir page 1 4.)
Le gaz acide sulfureux a été longtemps réputé indécomposable par la chaleur ; c’est M. H. Sainte-Claire Deville qui a mis en évidence sa dissociation. {Leçons faites à la Soc. chim. de Paris, 1864-1864, page 519.)
L’appareil dont il s’est servi se compose d’un tube métallique placé dans l’axe d’un tube de porcelaine, le tout disposé de manière à pouvoir être porté à très haute température au moyen d’un fourneau à réverbère (fig. 19).
Le tube métallique est en cuivre recouvert par la galvanoplastie d’une couche épaisse d’argent pur, sur lequel l’acide sulfureux est sans action même à la température de SOG”; il était maintenu à la température de 10“ par un courant rapide d’eau.
Après avoir fait circuler pendant plusieurs heures un courant d’acide sulfureux dans la partie annulaire, on constatait, en retirant le tube d’argent, que ce tube était fortement sulfuré à sa surface, et couvert en outre d’une couche d’acide sulfu-
Eig. 10.
rique anhydre attirant l’humidité de l’air et produisant ensuite un précipité dans une solution de chlorure de baryum.
Dans cette expérience, l’acide sulfureux s’est dissocié en soufre qu’on retrouve combiné à l’argent, et en oxygène qui s’est combiné avec de l’acide sulfureux pour former l’acide sulfurique anhydre.
M. IL Sainte-Claire Deville est encore arrivé au même résultat par l’action des étincelles de la bobine d’induction sur le gaz sulfureux. Si ce gaz est placé dans une épronvette sur le mercure, sa décomposition s’arrête bientôt ; elle est limitée par la tension de l’acide sulfurique anhydre; on peut la rendre complète, en se servant pour cela d’uii petit eudiomètre gradué dans lequel on introduit du gaz acide sulfureux pur, et une solution saturée de ce gaz additionnée de chlorure de baryum; le gaz disparaît complètement ; du soufre se dépose et du sulfate de baryte se précipite. Si l’on remplace la dissolution précédente par l’acide sulfurique monohydraté, on forme de l’hydrate disulfurique et la décomposition du gaz est également complète.
COMI'OSÉS OXYGÉiSKS DU SOUFRE. 45
La première de ces expériences fait connaître la nature des produits formés, la seconde démontre que la vapeur d’eau fournie par la solution de chlorure de barvum n’intervient pas dans le phénomène.
Propriétés chimiques. — Les principales réactions chimiques de l’acide sulfureux résultent de ce que ce corps absorbe très facilement l’oxygène pour se transformer en acide sulfurique, surtout en présence de l’eau ou des oxydes. Ainsi l’oxygène et l’acide sulfureux secs sont sans action l’un sur l’autre à toutes les températures, à moins que l’on ne fiisse passer le mélange sur de la mousse de platine légèrement chauffée, auquel cas il se produit de l’acide sulfurique anhydre ; mais l’oxygène transforme rapidement en acide sulfurique la dissolution d’acide sulfureux ; aussi doit-on prendre la précaution de préparer cette dissolution avec de l’eau bouillie, et de la conserver dans des flacons bien bouchés.
Le bioxyde de plomb absorbe le gaz sulfureux avec incandescence et se transforme en sulfate de plomb ; le bioxyde de manganèse se comporte de la même façon, mais en produisant une réaction moins vive.
Le gaz acide sulfureux ou sa dissolution sont fréquemment employés pour précipiter le sélénium et le tellure des solutions des acides sélénieux ou tellureux acidulées par l’acide chlorhydrique. Ils ramèneut les sels de sesquioxyde de fer à l’état de sels de protoxyde; ils décolorent instantanément la dissolution violette du permanganate de potasse, par suite de la réduction de l’acide permanganique.
Si l’on ajoute du chlore, du brome ou de l’iode à la dissolution d’acide sulfureux, l’eau est décomposée et la liqueur contient de l’acide sulfurique et de l’acide chlorhydrique ;
SO« H- 110 -I- Cl = SO- + llCl.
Certains chlorures se comportent comme le chlore dans cette circonstance, ainsi le chlorure d’or donne :
2AuCr’ + hSO^’ 6110 + Aq =Au^ + 6HC1 4- esO^Aq.
Aussi l’acide sulfureux est-il fréquemment employé comme réactif des sels d’or.
Le bichlorure de mercure est d’abord ramené à l’état de protochlorure, puis, par l’action de la chaleur, à l’état de mercure métallique :
211g Cl + SO^ + HO + Aq = Ilg^Cl -f S0%Aq -f HCl Hg*Cl -f SO^ -P 110 -f Aq = Hg^ -f HCl 4- SOpAq.
Les réactions’ de l’acide sulfureux sur les composés oxygénés de l’azote seront étudiées à propos de la préparation de l’acide sulfurique’monohydraté.
L’acide sulfureux est décomposé par un grand nombre de corps, lesquels se transforment généralement en même temps en o.xydes et en sulfures ; voici quelques exemples de ces réactions.
L’hydrogène et le gaz sulfureux passant en même temps dans un tube de porcelaine porté au rouge, donnent naissance à de l’eau et à du soufre :
ou bien à de l’eau et à l’acide sulfhydrique, si ce gaz n’est pas intégralement décomposé par la chaleur :
SO* 4- 5H = HS -h 2110.
C’est cette dernière réaction qui se produit quand on verse une dissolution d’acide sulfureux ou d’un sulfite dans un appareil à hydrogène en activité ; on le reconnaît au précipité noir de sulfure que produit le gaz en barbotant dans une dissolution d’acétate de plomb; de là un moyen commode pour reconnaître des traces d’acide sulfureux ou de sulfite.
L’étain, à une température peu élevée, réduit le gaz sulfureux avec incandescence et se transforme en bioxyde et en bisulfure :
SnH-2SO^=SnOH-SnSL
Les vapeurs d’arsenic brûlent dans le gaz acide sulfureux; il se forme de l’acide arsénieux et du sulfure d’arsenic:
Le potassium y brûle aussi avec éclat et donne un polysulfure et un sulfate.
Du fer finement divisé, dhauffé modérément dans le gaz sulfureux donne du sulfure et du sulfate de fer :
Fe H- 2SO^ = FeS + SO%FeO.
Si l’on fait passer dans un tube de porcelaine porté au rouge un mélange de gaz suliûreux et de trichlorure de phosphore, on obtient la réaction suivante :
2S0^ -î- 5PhCF = 2PbO^CF' + PbS-^CP.
Une réaction analogue se produit à la température ordinaire, en faisant passer un courant d’acide sulfureux dans du trichlorure de phosphore additionné de brome; on obtient de l’oxychlorure de phosphore et du bromure de soufre.
Les dissolutions d’acide sulfureux donnent naissance à des phénomènes de même genre. Lorsqu’on ajoute du zinc à une solution d’acide sulfureux ou de bisulfite de soude, on obtiênt de l’acide hydrosulfureux et du sulfite de zinc :
2SO^,Âq -f- Zn -t- HO = S0,H0, Aq ZnO,SO^
C’est à une action réductrice analogue qu’on peut rapporter la l'ormation de l’aCide pentathionique au moyen de l’acide sulfureux et de l’acide sulfhydrique en présence de l’eau :
5S0' + oHS = + 5HO -f- 5S.
Le phosphoi’e sous Faction de la chaleur réduit l’acide sulfureux en dissolution; il donne de l’acide sulfhydrique et de l’acide phosphoreux :
Ph SO^ H- 4110 = HS -P PhO%oHO.
Les acides phosphoreux et hypophosphoreux, sous Faction de la chaleur, réduisent également l’acide sulfureux eu dissolution; ils se transforment en acide phosphorique et mettent du soufre en liberté; c’est un moyen employé pour reconnaître la présence de l’acide phosphoreux dans l’acide phosphorique préparé avec l’acide nitrique.
Quand on fait bouillir une dissolution d’acide sulfureux additionnée d’acide
COMPOSÉS OXYGÉNÉS DU SOUl-'UE.
clilorhyclrique étendu avec une lame de cuivre ou d’argent, le métal se recouvre d’une couche de son sulfure.
M. Guéroult {Comptes Rendus de l'Académie des Sciences, tome LXXV, page 1276) a montré que la dissolution d’acide sulfureux peut dissoudre un certain nombre de sulfures métalliques récemment précipités, tels que les sulfures de manganèse, de zinc, de fer, de cobalt, de nickel, d’étain et de bismuth; il se forme un byposullite, du soufre et un peu d’hydrogène sulturé.
L’acide sulfui’eux forme d’abord un sulfite avec production d’hydrogène sulfuré :
MnS + SO^ 110 = MnO,SO* + IIS
Ce gaz, en réagissant sur l’acide sulfureux, donne du soufre qui transforme le plus souvent le sulfite en byposullite ; si le sulfite est insoluble comme le sulfite de plomb, le soufre est sans action sur lui: mais les sulfites de manganèse, de zinc et de fer se’ transforment aisément en hyposullites par l’action du soufre.
Sous l’influence des rayons solaires, le gaz acide sulfureux et le chlore secs entrent en combinaison et donnent naissance à l’acide cblorosulfureux SO^Cl, composé liquide à la température ordinaire et fumant à l’air.
Composition. — La composition en volumes de l’acide sulfureux se détermine en l'aisant brûler, au moyen des rayons solaires concentrés par une lentille, un morceau de soufre dans l’oxygène sec contenu dans un ballon renversé sur le mercure (fig. 20). On constate que le volume du gaz sulfureux ainsi produit est un peu moindre que celui de l’oxygène primitif; ces volumes seraient rigoureusement égaux si tout le soufre brûlé était transformé en acide sulfureux, et si ce gaz, à la température ordinaire, n’était pas plus compressible que l’o.xygène, à cause du voisinage de son point de liquéfaction. En admettant qu’ils soient rigoureusement égaux, on en conclut que l’acide sulfureux contient son volume d’oxygène.
Si de la densité de l’acide sulfureux . 2,254
on retranche la densité de l’oxygène . 1,1056
on trouve . 1,1284
qui est sensiblement la moitié de 2,22, densité de vapeur du soufre.
Un litre d’acide sulfureux contient donc un litre d’oxygène et un demi-litre de vapeur de soufre; puisque O représente 1 volume, SO* représente 2 volumes.
La composition en poids se déduit directement de celle de l’acide sulfurique anhydre (page 15). 11 résulte, en effet, de la décomposition de cet acide par la chaleur que l’acide sulfureux produit contient, pour une même quantité de soufre,
les du poids de l’oxygène contenu dans l’acide sulfurique anhydre, c’est-à-dire que le poids de l’oxygène contenu dans l’acide sulfureux est égal au poids du soufre avec lequel il est combiné.
Fig. 20
46 ENCVCLOPÉDIli ClllMIQUl::.
Réactifs. Dosaye.— On utilise, cuinuie réactifs de l’acide sulfureux, les comiiosés oxygénés qni peuvent lui céder facilement dos l’oxygène pour le transformer en acide sulfurique.
Un papier imprégné d’empois d’amidon et d’acide indique bleuit au contact du gaz sulfureux ou de sa dissolution, par suite delà transformation de l’acide indique en iode. L’acide sulfureux décolon; la dissolution violette de permanganate de potasse; il translormc la dissolution jaune d’acide chromique, en sulfate vert de sesquioxyde de chrome.
On peut utiliser également sa facile transformation en acide hydrosulfureux; après avoir coloré, avec du carmin d’indigo, la liqueur où l’on cherche à reconnaître la présence de l’acide sulfureux, on l’agite pendant (juelques instants avec une baguette de zinc bien décapée ; s’il y a de l’acide sulfureux, la liqueur se décolore, mais la couleur reparaît ensuite au contact d{î l’air (Scbützenbèrger).
Pour doser le gaz en dissolution, on peut le transformer par le chlore en acide sulfurique, et peser ensuite cet acide à l’élat de sulfate de baryte. Mais on préfère généralement faire usage d’une solution titrée d’iode, comme l’a indiqué Bunsen {Annales de chimie et de physique (5), tome XLI, page 539). D’après ce savant, quand la dissolution contient au plus 4 à u centièmes en poidsjd’ acide sulfureux, l’iode transforme cet acide en acide sulfurique et passe lui-même à l’état d’acide iodhvdrique,
SÜ^-h 1 !211U = .SOMIO + 111
La liqueur normale d’iode dont on se sert contient par litre’ 128^7 d’iode dissous dans l’iodurc de potassium. Un centimètre cube contient 08‘',0127 d’iode et correspond à 08‘',0032 d’acide sulfureux. La dissolution d’acide sulfureux à essayer doit être étendue avec de l’eau bouillie et refroidie dans un vase fermé ; oh y ajoute un peu d’empois d’amidon, afin de rcconnaîtn! la fin de la réaction par la couleur bleue de l’iodure d’amidon.
État naturel. — Le gaz acide sulfureux fait partie de presque de toutes les fumerolles volcaniques ; il a été signalé par Bunsen dans les fumerolles d’Islande, par de Luca dans celles de la solfatare de Pouzzoh's ; il a été recueilli et dosé dans les fumerolles du Vésuve par MM. Ch. Sainte-Claire Deville et Leblanc. (Annales de chimie et de physique (3), tome LU, page 19.)
Applications. — L’acide sulfureux est depuis longtemps emplové dans l’industrie pour blanchir la soie, la laine, les plumes, la paille, les éponges, la colle de poisson, la gomme adragante, et des mcmliranes animales telles que la baudruche. S’il s’agit de blanchir la laine, par exemple, on la suspend, immédiatement après l’avoir lavée, sur des traverses horizontales en bois, dans une grande chambre où on brille du soufre sur une plaque de tôle ; l’acide sulfureux se dissout dans l’eau qui humecte la laine, et le pigment jaune disparaît; pour le détruire complètement, il faut une assez longue exposition à l’air ; un lavage à l’eau le fait ensuite disparaître avec 1 excès d’acide contenu dans les filaments. L’acide sulfureux ne détruit pas, en effet, les matières colorantes ; il contracte plutôt avec elles des combinaisons peu stables ;• ainsi les roses ou les violettes, plongées dans une solution sulfureuse, deviennent immédiatement blanches, mais leur couleur reparaît si on chasse l’ acide; en clfeti
COMPOSÉS OXYGÉNÉS DU SOUl'Rli.
au contact de l'ammoniaque elles redeviennent bleues ; elles redeviennent rouges par l’action de l’acide sulfurique étendu. 11 est probable que l’acide sulfureux contracte de semblables combinaisons avec les matières colorantes jaunes de la laine et de la soie; par l’action ultérieure de l’air, l’acide se transforme en acide sulfurique;, mais en même temps il se forme de l’eau oxygénée qui exerce une véritable action comburante sur la matière et la détruit. Un dernier lavage à l’eau l’enlève avec l’excès d’acide.
L’acide sulfureux, nous l’avons vu, n’entretient pas la combustion ; aussi l’emploie-t-ou fréquemment pour éteindre les feux de cheminée ; on jette pour cela une grande quantité de soufre dans le foyer et on bouche immédiatement l’ouverture avec des draps mouillés; l’acide sulfureux se produit aux dépems de l’oxygène de l'air contenu dans la cheminée et éteint la suie enflammée.
On fait usage de fumigations d’acide sulfureux pour détruire l’acarus de la gale ; pour prévenir la fermentation du vin et des liquides alcooliques en général ; il suffit de faire brûler des mèclies soufrées dans les tonneaux où on doit les conserver. Depuis 1876, M. Raoul Pictet fal3rique en grand l’acide sultureux liquide pour la préparation de la glace.
L’apjdication la plus importante de l’acide sulfureux est la fabrication de l’acide sulfurique.