IV. PROPRIÉTÉS CHIMIQUES
A. Cas ou V acide nitrique ne se décompose pas .
L’acide nitrique est un des acides les plus puissans. Il neutralise exactement les alcalis; il n’éprouve point d’altération aux températures ordinaires, lorsqu’il n’est pas exposé à l’action de la lumière.
Il s’unit à l’eau en toutes proportions. Un dégagement de chaleur résulte de cette combinaison , lorsque l’acide nitrique est dans une proportion convenable relativement à ce liquide.
L’acide nitrique étendu que l’on mêle avec la glace produit du froid, à cause de la rapidité avec laquelle la liquéfaction s’opère.
M. Dalton a dressé le tableau suivant de tem-
^pérature où de l’acide nitrique, étendu de diverses quantités d’eau, entre en ébullition sous la pression de o,m'76o.
■ d’une densité
de i,5o bout à .
Id.
Id .
Id.
Id.
Id.
Id.
Dalton a vérifié des observations de Cornette, Lassone et Proust, c’est que l’acide d’une densité de i,4^ passe à la distillation sans éprouver de changement dans sa densité, tandis qu’il n’en est pas de meme d’un acide dont la densité excède i ,4^ , et d’un acide qui est plus faible. Dans le premier cas , le produit qui distille d’abord est plus dense que celui qui vient ensuite, tandis que dans le second cas le contraire a lieu.
L’acide nitrique concentré répand des fumées blanches à l’air. Ce phénomène est dû à ce que la vapeur acide qui s’exhale de l’acide nitrique s’unit à la vapeur d’eau qui est dans l’atmosphère, et forme avec elle une combinaison dont la tension étant moindre que celle des deux vapeurs, se précipite à l’état vésiculaire, c’est*
5e LEÇON DE CHIMIE
à-dire en parties liquides très-divisées que fort suppose avoir la forme de vésicules
B. Cas où V acide nitrique est décomposé.
L’acide nitrique se décompose par l’électricité voltaïque : l’oxigène va au pôle" positif, et l’azote va au pôle négatif, d’où il suit que l’oxigène est négatif par rapport à l’azote.
A une chaleur rouge, l’oxigène est en partie séparé de l’azote; de Foxigène est isolé, de l’acide nitreux se produit, et de l’eau devient libre; car il est probable que pendant que les corps sont exposés à une température rouge , la vapeur d’eau n’est pas combinée avec l’acide nitreux.
Lorsque l’acide nitrique concentré est exposé à la lumière, il éprouve une décomposition analogue à celle qui se produit quand cet acide est échauffé; c’est-à-dire qu’une portion est réçluite en oxigène qui se dégage à l’état gazeux, et en acide nitreux, qui reste dissous dans l’acide nitrique qui n’a pas été décomposé. La décomposition s’arrête par la raison que la proportion d'eau se trouve augmentée relativement à l’acide nitrique non décomposé* et peut-être aussi que l’affinité de l’acide ni-*
treux pour Facide nitrique contribue à donner de la stabilité à ce dernier. De là on doit tirer cette conséquence, qu’il ne faut pas laisser de l’açide nitrique concentré dans un endroit qui est exposé aux rayons du soleil. Outre l’inconvénient qui résulterait de la décomposition dont nous venons de parler, il pourrait arriver que la tension de l’acide nitreux et de l’oxigène serait assez intense, en raison de l’élévation de la température, pour briser le flacon, en supposant ce dernier fortement bouché.
A une chaleur rouge, la vapeur nitrique brûle l’hydrogène, il se forme de l’eau, et il.se dégage de l’azote.
L’acide nitrique dissout le deutoxide d’azote, et d’autant mieux, qu’il est plus concentré. Celui qui est au-dessus de 4e° à l’aréomètre de Baumé devient alors plus ou moins orangé ; celui qui est à 32° devient vert; celui qui est à 3o° au plus devient bleuâtre ; enfin celui qui est à 20° ne se colore pas sensiblement.
Il est très-probable que l’acide nitrique est réduit en acide nitreux par le gaz deutoxide d’azote, et que celui-ci se change en ce même acide au moyen de l’oxigène qu’il absorbe. Il est très-aisé de décolorer Facide nitrique qui
5e LEÇON DE CHIMIE
contient de l’acide nitreax. Il suffit de l’exposer à une douce chaleur pour volatiliser^ ce dernier.
L’acide nitrique orangé, ou comme on dit rutilant, mêlé avec une certaine quantité d’eau, s’échauffe beaucoup, et laisse dégager de la vapeur nitreuse, et peut-être du deutoxide d’azote provenant de la décomposition d’une portion d’acide nitreux. Si la quantité d’eau ajoutée n’est pas trop considérable, l’acide étendu est coloré en vert ou en bleuâtre par l’acide nitreux.
L’acide nitrique qui contient de l’acide nitreux décolore sur-le-champ le sulfate rouge de manganèse.
Y. PROPRIÉTÉS ORGANOLEPTIQUES.
Il a une odeur forte , une saveur très-caustique. C’est un poison violent qui désorganise les tissus des animaux, au moins quand il est concentré. H a, comme l’acide nitreux, la propriété de les colorer en jaune.
YI. ÉTAT.
Il paraît que l’acide nitrique peut se trouver à l’état libre, ou à celui de nitrate d’ammoniaque dans les pluies d’orage; mais dès que ces
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pluies ont le contact du sol, ou de certaines poussières, l’acide libre doit être promptement neutralisé par des substances alcalines , telles que des sous-carbonates de chaux et de magnésie. Aussi, pour s’assurer de l’existence de l’acide nitrique libre dans les eaux pluviales, faudrait-il les recueillir dans des vaisseaux inattaquables par cet acide, tels que des capsules de porcelaine, de platine, de verre.
On trouve encore l’acide nitrique à l’état de nitrate de chaux , de magnésie, de potasse, dans les vieux bâtimens humides, dans les lieux bas qui sont fréquentés par des animaux , par exemple dans des basses-cours, des écuries, des étables; les vieux murs de pierre calcaire poreuse des rues basses et étroites sont toujours plus ou moins imprégnés de ces nitrates.
On prépare l’acide nitrique avec le sel connu sous le nom de nitrate de potasse. Quand on veut avoir l’acide très-concentré, on fond le sél dans une capsule d’argent ou de platine. Afin de le dessécher parfaitement, on le pulvérise et on l’introduit dans une cornue de verre tubulée bouchée à l’émeri, au moyen d’un entonnoir à
longue tige ; on verse par-dessus de l’acide sulfurique concentré, et on ferme le vaisseau avec son bouchon.
La meilleure proportion d’acide sulfurique et de sel est de 6 parties du premier à 66°, contre io parties du second.
On ajuste à la cornue, qui doit être placée sur un bain de sable ou assujétie dans un fourneau pour être chauffée à feu nu, un matras tubulé à long col, à la tubulure duquel on adapte un bouchon qui est traversé par un long tube de verre ouvert aux deux bouts. On chauffe la cornue très-doucement; il paraît d’abord une vapeur orangée : celle-ci est le résultat de la décomposition qu’éprouve une portion d’acide nitrique, laquelle est réduite en gaz oxigène et en vapeur nitreuse. A mesure que la température s’élève, de l’acide nitrique hydraté distille, et on observe que la vapeur disparaît peu à peu; enfin elle reparaît à la fin de l’opération, lors du dégagement des dernières portions d’acide nitrique. Le produit de la distillation est un liquide plus ou moins coloré en jaune, dont la densité est de 1,49 à j,5o. 100 de nitre peuvent en donner environ 45,5.
On ne peut décomposer complètement le ni-
trate de potasse par l’acide sulfurique qu autant que l’on emploie assez de cet acide pour former avec sa base non pas un sel neutre, mais un bisulfate. Nous allons représenter ces proportions en atomes :
, . , f 2 ai. acide nitrique,
i atonie de nitrate de potasse = <
{ i at. potasse.
i atome de potasse neutralisant 2 atomes d’acide sulfurique, il faut pour décomposer complètement le nitrate employer 4 atomes d’acide sulfurique, lesquels sont formés de
4 atomes d’acide,
4 atomes d’eau.
Maintenant, en faisant chauffer ce mélange, 4 atomes d’acide sulfurique forment avec l’atome de potasse 1 atome de bisulfate, tandis que 4 atomes d’eau se répartissent entre l’acide nitrique et le bisulfate. Pour que les 2 atomes d’acide nitrique fussent convertis en hydrate, il ne faudrait que 2 atomes d’eau, mais il y en a un peu plus qui se dégage.
Dans les arts on se procure l’acide nitrique par deux procédés ; mais l’un d’eux est essentiel^ lement celui que nous venons de décrire, avec cette différence qu’au lieu de distiller le mélange de nitre et d’acide sulfurique dans une
cornue , on le chauffe dans des tuyaux de fonte qui communiquent avec de grandes bouteilles à trois tubulures appelées bonbonnes , dans lesquelles on a mis de l’eau ordinaire ou de l’eau tenant déjà de l’acide nitrique. Plus la température est élevée, moins les tuyaux sont attaqués.
Le second procédé consiste à chauffer dans des cuines ou cornues de grès un mélange de i partie de nitrate de potasse et de 2 parties d’argile humide formée de silice et d’alumine. Ces cuines sont placées sur un fourneau dit à galère, et chacune d’elles communique, au moyen d’une petite alonge de grès , avec un récipient de meme matière contenant un peu d’eau. Dans cette opération, l’alumine, et surtout la silice, en se combinant avec la potasse, au moyen de la chaleur, déterminent la séparation de l’acide nitrique. Le dégagement de cet acide est aidé par l’eau de l’argile. On obtient ordinairement de 1 partie de nitre 1 partie d’acide nitrique à 3a°. Ce procédé n’est plus guère employé, du moins à Paris.
Purification de l’acide nitrique.
L’acide ainsi recueilli peut contenir trois substances étrangères, i° de l’acide nitreux qui le colore en jaune; 20 de l’acide sulfurique ou du sulfate acide de potasse ; 3° du chlore ou de l’acide hydrochlorique.
i° La présence de l’acide nitreux dans l’acide nitrique est indiquée par la couleur orangée, et par la propriété qu’il lui donne de décolorer le sulfate rouge de manganèse.
20 Pour constater la présence de l’acide sulfurique on fait usage du nitrate de baryte; s’il n’y a pas de précipité, on en conclut l’absence de l’acide sulfurique et de tout sulfate. Pour faire cette épreuve, il faut avoir soin d’étendre préalablement l’acide d’eau; si l’on se contentait de verser l’acide concentré dans le sel de baryte, on aurait un précipité blanc assez abondant; et si l’on en avait conclu que l’acide était impur, on aurait pu se tromper, par la raison que l’acide nitrique concentré précipite toujours le nitrate de baryte, en raison de l’affinité qu’il a pour l’eau qui tient le sel en dissolution. Mais ce précipité est facile à distinguer du sulfate de baryte,
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parce qu’il se dissout complètement dans l’eau* Si après avoir constaté la présence de l’acide sulfurique dans l’acide nitrique, on voulait savoir s’il est à l’état de bisulfate de potasse, il faudrait évaporer une portion d’acide dans une petite capsule de platine, et voir si ce résidu, dissous dans l’eau, précipiterait le chlorure de platine, comme le font les sels.de potasse.
3° On reconnaît l’existence du chlore ou de l’acide hydrochlorique dans l’acide nitrique au. moyen du nitrate d’argent. Ce sel y produit un précipité, ou en altère la transparence, suivant la proportion d’acide hydrochlorique contenue dans l’acide qu’on essaie. Le chlorure d’argent est insoluble dans un excès d’acide nitrique.
En faisant subir ces épreuves aux acides du commerce, on y trouvera de l’acide nitreux quand ils sont concentrés, et toujours de l’acide hydrochlorique. La présence de ce dernier ne doit pas étonner, puisque le nitrate de potasse qu’on emploie est toujours mêlé d’une certaine quantité de chlorure de potassium ou de sodium, et que ces corps, en se décomposant, donnent naissance à du chlore ou à de l’acide hydrochlorique qui se mêlent avec l’acide nitrique. Quant à l’acide sulfurique ou au
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bisulfate de potasse, il y a des acides du commerce qui en sont exempts.
Il s’agit maintenant d’indiquer les moyens de purifier l’acide nitrique. Occupons-nous d’abord d’en séparer l’acide nitreux.
Le moyen qu’on emploie pour cela consiste à exposer cet acide à une température de f[0 h 45°» L’acide nitreux sera chassé, par la raison qu’il est plus expansible que l’acide nitrique. Il y aura bien aussi de l’acide nitrique qui se volatilisera, mais ce ne sera qu’une très -faible quantité, parce qu’il faut 86° de chaleur pour faire bouillir l’acide nitrique concentré, et qu’il he faut que 280 pour faire bouillir l’acide nitreux.
Il y a deux moyens de séparer le chlore ou l’acide hydrochlorique de l’acide nitrique. Le premier consiste à verser dans l’acide du nitrate d’argent. On attend que le précipité soit déposé, 011 décante ensuite le liquide dans une cornue à laquelle on a adapté un matras à long coi tubulé, et l’on soumet le tout à la distillation. L’excès de nitrate d’argent que l’on a mis reste dans la cornue , tandis que l’acide pur passe dans le récipient. Si l’acide nitrique contenait de l’acide sulfurique ou du bisulfate de po-
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tasse, ces matières resteraient dans la cornue, en supposant qu’on ne distillât pas à siccité.
L’acide hydrochlbHque étant un gaz permanent, tandis que l’acide nitrique ne peut produire qu’une vapeur, on peut purifier celui-ci de l’acide hydrochlorique en le soumettant à la distillation. L’acide hydrochlorique se volatilise avec une certaine quantité d’eau et d’acide nitrique , et le résidu est de l’acide nitrique exempt d’acide hydrochlorique. On en a la preuve en essayant cet acide par le nitrate d’argent qui ne doit pas le troubler si l’opération a été bien faite.
Lorsqu’on distille des liquides acides, il est nécessaire de mettre dans les cornues des fils de platine , en supposant que les liquides n’aient point d’action sur ce métal. L’objet de cette précaution est d’empêcher les soubresauts qui auraient lieu si la colonne du liquide qu’on distille avait une certaine hauteur.
