Formation de l'ammoniaque
No + 3H3=:2NH3.
Je reviendrai plus tard sur quelques unes de ces recherches.
Si d'une part la transformation chimique a, quant au nombre de niolécules qui y pennent part, une plus grande simplicité que ne le fait soupçonner l'équation chimique, il y a d'autre part des transformations dont la marche a une simplicité plus grande que ne l'exige le nombre de molécules.
Ces cas particuliers tiennent k ce que les équations :
l. — ou — — zzz: kt f constante C C" ~ '
se rapportent à des circonstances spéciales, savoir à:
W. La présence des corps dans les proportions suivant lesquelles ils se transforment.
2*^. La constance du volume.
La non-réalisation de l'une de ces deux conditions conduit à une marche de transformation unimoléculaire dans deux cas faciles à réaliser, où il ne s'agit pourtant pas de la transformation d'une molécule indépendauimeut de tout autre. Chacun de ces cas sera traité séparément.
1^. Non-réalisation de la proportion nécessaire. Transformation de l'acide chloracétique dans sa solution aqueuse.
Cette réaction est évidemment multimoléculaire ; c'est ce qu'indique l'équation :
C2 H3 Cl O2 -[- H2 0 = C3 H^ O3 -{- H Cl.
La marche de transformation devient pourtant unimoléculaire, quand, au lieu du mélange des corps en proportion convenable, Tacide chloracétique se trouve en présence d'un grand excès d'eau.
Cette transformation, étudiée déjà par M. Buchanan i), a été l'objet de recherches exécutées sous ma direction dans le but indiqué. Une solution contenant 4 grammes d'acide chloracétique par litre a été introduite dans des tubes scellés, jaugeant de 15 cM^, dans l'eau bouillante pendant un intervalle déterminé. Après refroidissement brusque pour arrêter la transformation le titre acide du liquide (déterminé à l'aide de Tammoniaque 1,% normal) servait au calcul de la concentration au moyen de la relation :
C■^ et Ti concentration et titre initiais.
Ci et Tn concentration et titre au bout d'une transformation partielle.
Les résultats sont traduits par le tableau suivant:
Temps en heures.
Titre (7").
La marche de la transformation se rapproche donc de celle qui a été appelée unimoléculaire. Ce résultat était à prévoir en considérant la relation :
où C^ se rapporte à l'acide chlor acétique, C^^ à l'eau. Ce dernier restant à peu près intact pendant la transformation, on est conduit à :
2''. Non-réalisation de la constance du volavie. Décomposition du chlorure cTazote.
Si l'on envisage dans la transformation unimoléculaire, au lieu de la variation de la concentration, que donne
réquation :
l- ^ kt 4- constante
la variation de la quantité totale (Q), la forme de l 'équation reste inaltérée:
l -~z= kt -\- constante.
Or toute transformation, quelque soit le nombre de molécules qui y prennent part, obéit à cette dernière loi, si le volume diminue proportionnellement à la quantité totale. Cette condition se trouve réalisée p. e. dans la décomposition du chlorure d'azote. En effet voici le résultat que j'ai obtenu par l'étude de la marche de cette transformation.
L'appareil Fig. II employé dans cette recherche, fut placé
Kg. II.
dans Tobscurité et dans l'eau ; le chlorure d'azote B se trouva en-dessous de l'éprouvette A B, remplie d'eau jusqu'au commencement du tube 6^ qui est muni d'un repère ; le chlore qui se produit dans la décomposition, se dissout dans l'eau, tandis que l'azote s'élève jusqu'en A^ déplaçant un volume égal d'eau (F), qui se mesure à l'aide du repère cité. Le volume développé total étant de 28,5 la quantité de chlorure d'azote non décomposée est proportionnelle à 28,5 — V. Les résultats sont insérés dans le tableau suivant:
Temps en heures^.
Volume de l'azote
Pour conirôler la concordance avec léqualiou citée:
l -~z=i kt -j- constante
la constante d intégration a été éliminée et la proportionnalité entre Q et 28,5 — F introduite, d'où résulte:
t Qn t 28,5- F Le résultat du calcul est satisfaisant.
MiRCHE DE LA TEANSFOEMiTION CSIMIQUE.
