C'WO^ — C*0» = C''H
Mais, le plus souvent, la décomposition n’a lieu que sous l’influence d’un agent énergique, un alcali par exemple :
C'lB’aO‘ + NaI10*=C*Na»0‘ + C»H».
Beaucoup de carbures dérivent des alcools par perte d’eau sous l’influence d’un corps déshydratant, tel que l’acide sulfurique :
C*II«0* — nW = CMl‘
De même, l’es.sence de pomme de terre, soumise à l’influence déshydratante du chlorure de zinc, fournit de l’amylène,
COIDW— HW^C'Ml*».
Une réaction analogue, mais plus compliquée, se réalise avec les alcools sous l’in, fluence des alcalis. C’est ainsi que, d’après Dumas et Stas, la baryte anhydre, eu réa gissant à chaud sur l’alcool, fournit un mélange d’éthylène, de gaz des marais et d’hydrogène ;
CAllBUllES D IIYDUOGÈNE.
« En faisant agir l'alcool sur la baryte, il se produit, à l’aide d’une température élevée, trois réactions parfaitement distinctes : dans l’iine, l’alcool paraît se convertir en eau qui hydrate la baryte, et en gaz oléfiant qui se dégage ; l’autre consiste en ce que l’hydrate de baryte produit par l’action precedente réagit sur une autre portion d’alcool, donnant ainsi naissance à de l’iiydrogène qui se dégage et à de l’acide acétique qui reste ; la troisième enfin consiste dans la décomposition de l’acétate de baryte lui-même, et dans le dégagement du gaz des marais qui en est la conséquence. »
« Le gaz obtenu au moyen de l’alcool sur la baryte n’est donc pas autre chose qu’un mélange, 1" de gaz oléfiant que le chlore transforme en liqueur des Hollandais; 2" dé gaz des marais que le chlore transforme en C*C1*; 5“ de gaz hydrogène ; et ¥ probablement d’oxyde de carbone L »
Dans la première phase, il se forme sans doute de l’alcoolate de baryte, lequel, sous l’influence de la chaleur, se dédouble précisément en éthylène, forniène et liydrogène (Destrem).
Chose curieuse, l’alcoolate de chaux ne se comporte pas de la même manière ; il se dédouble par la chaleur en acétone et en un mélange gazeux qui contient à la fois du propylène, de l’étylèiie, du gaz des marais et de l’hydrogène. On s’est assuré que i’alcoolale employé ne contient pas d’acétate de chaux, car il peut régénérer par l’eau la quantité d’alcool exigée par la théorie. Contrairement à ce que l’on aurait pu penser, tandis que la proportion des gaz absorbables par le brome diminue à mesure que l’alcoolale a un équivalent plus élevé, la quantité du gaz des marais augmente, alors que la proportion d’hydrogène reste sensiblement const.mte, lorsqu’il s’agit des alcoolates de baryte. Au contraire, la décomposition des alcoolates de chaux par la chaleur a lieu d’une manière très uniforme. Ces faits sont mis en évidence par le tableau suivant* :
Élhjlalcoolalc de baryte.
Propylalcoolate de baryte.
Butylalcoolatc de bopylc.
Amylnlcoolutc de barylc.
Gaz absorbe par Br . 40,0
Gaz des marais . 27,8
Hydrogène . : . 20,2
Éthylalcoolatc de cliaux.
Propylalcoolate de cliaui.
Bulylalcoolate de cbaus.
Amylalcoolalc de cliaux.
Acétone .
Gaz absorbé par Br . 7,0
Gaz des marais . 13,6
Hydrogène . 79,4
ItlO.O
18 E^•CYCLOPÉDIE CHIMIQUE.
L’anhydride pliosphorique est aussi très efficace pour effectuer la séparation des élémenls de l’eau en réagissant sur les alcools.
Non seulement les acides organiques et les alcools peuvent donner naissance ù des carbures d’hydrogène, mais les aldéhydes, les acétones et beaucoup d’autres composés ternaires sont dans le même cas.
C’est ainsi que lorsqu’on traite le camphre par le perclilorure de phosphore, on obtient un composé chloré qui perd son chlore par le sodium et fournit un canrphène cristallisé (de Montgolfier) :
C2'’11‘'CP+ Na* = 2NaCl + C'"!!'®.
L’introduction dos haloïdes dans les molécules organiques permet du reste de préparer un grand nombre de carbures d’hydrogène. Rappelons que les dérivés chlorés des acétones, décomposés par la potasse alcoolique, fournissent les homologues de l’acétylène (Friedel). De même que le mcthylehloracélol donne l’allylène, le chlorométhylbutyrol, dérivé chloré du inéthylbutyrilc, fournit le propylacétylène :
CWCl^ — 2IlCl = C»tI*.
C>6H‘W — 211Gl = G“If».
Le méthylchlorobenzol, dérivé chloré du méthylbcnzoylc, donne semblablement l’acéténylbenzine de Glaser:
Ci(iH"'Cl- — 211Gl = C"'ll*.
Le brome, en réagissant directement sur l’acide succinique, engendre par réduction riiydrure d’éthylène tétrabromé, dérivé normal de l’hydrurc d’étbylène (Bourgoin) :
C*11*Ü* -f 4Br* = 411Br + C'IBBrL
L’acide iodhydrique est un puissant réducteur ([ui permet de changer la glycérine en propylène (Berthelet et de Luca); la mannite et la dulcite en hydrure d’hexylène ; l’érythrite en butylène (de Luynes) ; la quercite en benzine (Prunier), etc. On reviendra plus tard sur ces réactions.
C’est par un mécanisme analogue aux précédents, c’est-à-dire par des phénomènes de désoxydation ou de déshydratation, que l’on peut se rendre compte de la formation des carbures d’hydrogène par électrolyse : sous 1 inlluence de l’oxygène qui prend naissance au pôle positif, une partie du carbone et une partie de l’hvdrogène peuvent se détacher de la molécule pour former de 1 acide carbonique et de l’eau. Électrolysc-t-on une solution concentrée et modérément alcaline d'acétatc do potassium, on recueille au pôle positif un mélange d acide carbonique et d’hydrnre d’éthylène :
c.ir-KO‘-JL,+E!Kiïï.
Au pôle positif,
• 2(CdrO'- -f 0) = 2C*0‘ + Cil'.
Kékulé a démontré que les succinates alcalins, soumis à des actions analogues^ donnent de l’éthylène. J’ai fait voir que l’acétylène prend simultanément naissance
par suite d’une oxydation plus profonde, l’oxygène mis en liberté au pôle positif hrôlant successivement les éléments combustibles de l’acide anhydre :
(CTl'O" + 20^) = 2C^0‘ + C‘1F + IPO*.
Un carbure d’hydrogène étant donné, on peut ordinairement en dériver d’autres carbures par bydrogénation ou déshydrogénation, d’après des méthodes générales qui seront exposées plus loin.
Les carbures d’hydrogène ne prennent pas toujours naissance à l’aide de réactions aussi simples et aussi régulières que celles qui viennent d’être exposées.
Souvent il n’existe aucun rapport simple entre le corps décomposé et les carbures auxquels il donne naissance.
L’acide oléique, distillé avec un alcali, fournit des carbures cthyléniques, éthylène, propylène, butylène, et un grand nombre d’autres carbures.
Lorsqu’on distille des acides gras bruts dans un courant de vapeur d’eau surchauffée, on obtient un produit huileux qui est un mélange de carbures saturés, dont le terme le plus simple est l’hydrure d’amylène (Cabours et Demarcay). Ces corps sont identiques à ceux que l’on rencontre dans les pétroles d’Amérique, ce qui semble indiquer que ces derniers tirent leur origine de composés renfermant le carbone et l’hydrogène à équivalents égaux, comme les cori)s gras et les corps analogues.
Les matières organiques complexes, telles que le bois, le succin, les résines, la houille, donnent naissance à de nombreux carbures sous l’influence de la chaleur.
Dans la distillation du bois pour la préparation de l’acide pyroligneux, il se produit constamment des matières goudronneuses et une certaine quantité d’huile volatile renfermant des carbures dont le point d’ébullition, d’après Woelkel, varie de 150 à 200 degrés. L’eupione de Reichenbach, obtenue dans la distillation sèche du bois, paraît être un mélange de divers hydrocarbures contenant, d’après Frankland, une quantité notable d’hydrurc d’amylène, Voelkcl admet ([ue le goudron de bois de hêtre contient du toluène, du xylène et des carbures répondant à la formule n. (C'il*).
Lorsque l’on fait tomber des matières résineuses, notamment du brai sec, dans un cylindre de fonte garni de coke et porté au rouge cerise, on recueille des gaz carburés propres à l’éclairage et un liquide huileux fort abondant qui a été l’objet d’un examen approfondi de la part de Pelletier et Walter. Ce liquide contient de la naphtaline, et la partie la plus volatile (vive essence) est constituée par du toluène.
Les baumes qui sont le plus souvent des mélanges de matières résineuses, fournissent également des carbures à la distillation. Le baume de Tolu donne du toluène; le styrax liquide et le baume du Pérou, du styrolène et du métastyrol, etc.
Mais les carbures les plus remarquables, dérivés des matières organiques, sont ceux que l’on retire du goudron de houille ; la benzine et ses homologues, le diphéiiyle, la naphtaline, le Iluorènc, l’acénaphtèno, l’anlhracène, etc. La complexité du goudron do houille est une conséquence nécessaire de la théorie générale des carbures pyrogénés, comme on l’exposera plus loin
20 ENCYCLOPÉDIE CllIMlQliE.
Les carbures cl’bydrogène prennent encore naissance dans des conditions spéciales, en deliors de la décomposition des matières organiques.
En traitant la fonte blanche nianganésifère, contenant 4 h 5 pour 100 de carbone, par l’acide chlorhydrique ou mieux par l’acide sulfurique étendu, on obtient un mélange de carbures étbyléniques et forniéniques ; ces derniers, dont le point d’ébullition commence vers 155 degrés, renferment notamment de l’hydrure de décyle isomérique ou identique avec le diamyle; puis les homologues
supérieurs :
L’hydrure d’undécyle .
— de duodécyle . C**I]’*.
— de tridécjie . C“IP*.
— de télradécylc . C*“I1'’“.
— de pentadécylc .
— d’hexadécyle . CTP.
Tous CCS carbures paraissent identiques à ceux qui existent dans le sol et qui constituent les pétroles du commerce. Ils peuvent même prendre naissance sous la seule influence de l’eau pure réagissant à l’ébullition sur une fonte très manganésifère (Cloëz).
La décomposition des substances organiques liquides par l’étincelle électrique détermine la production de carbures d’hydrogène à quatre équivalents de carbone (Truebot).
Pour réaliser celte expérience, on fait éclater au sein du liquide, contenu dans un ballon G, une série d'étincelles obtenues à l’aide d’une bobine d’induction ;
il SC dégage des bulles gazeuses que l’on recueille sur le mercure au moyen d’un tube abducteur A. Chaque bulle qui s’élève est immédiatement soustraite à l’action de la chaleur produile par rétincellc, à la condition cej)endant de chauffer le liquide à une température voisine de son point d’ébullition. Un petit flacon F, refroidi tm besoin, placé entre le ballon et la cuve, permet de condenser eu grande partie les vapeurs qui- accompagnent nécessairement les gaz (Fig. 1).
Dans ces conditions, l’amylcne et son hydrure, l’éther, l’alcool, l’aldéliyde, etc.,
CARnURES D llYDROCÊSE.
donnent du gaz des marais, de l’acétylène, de l’éthylène et probablement de l’hydrure d’éthylène, le tout accompagne d’oxyde de carbone, sans acide carbonique ni vapeur d’eau. Toutefois, les carbures non saturés, comme l’amylène, les carbures benzéniques, l’essence de térébenthine, donnent lieu simultanément à un dépôt de carbone.