Pafi élrctuolyse

La décomposition de l’eau par le courant d’une pile(Nicholsonet Carlisle, 1800), s’elTeclueau moyen du voltamèlic (lig. 240). Cet instrument consiste en un vase de verre disposé sur un support en bois, et portant à sa partie inférieure deux petits orifices que traversent des

fils de platine : ces derniers sont mastiqués dans les ouvertures, de manière que le fond du vase soit étanebe. Ils sont reliés dans l’intérieur du voltamètre à deux lames de platine verticales, de dimensions égales entre elles. Dans le vase de verre, on place de l’eau aiguisée d’acide sulfurique, jusqu’à une hauteur suffisante pour recouvrir de 1 à 2 centimètres les lames de pla

F:(’.. 21(3. — Volliimclre.

EAU

Une. On remplit ensuite d’eau acidulée deux éprouvettes graduées et, bouchant l’orilice de chacune d’elles avec le doigt, on la retourne et on plonge son ouverture dans le liquide du voltamètre; enlevant alors le doigt, on la dépose au-dessus de rune des lames de platine. Ceci fait, par des fils de cuivre qu’on fixe à deux homes qui terminent les fils de platine, on met les lames de platine en communication avec les pôles d’une batterie de deux ou trois éléments lîunsen, disposés en tension. Le circuit se trouve alors complet; le courant suit les fils de cuivre et de platine, ainsi que l’eau rendue conductrice par l’acide sulfurique. A cet effet, il est nécessaire que les éprouvettes ne reposent pas exactement sur le fond du voltamètre, ce qui pourrait, non pas interrompre le courant, mais du moins augmenter beaucoup la résistance. L’électrolyse commence immédiatement ; l’eau est décomposée par l’intermédiaire de l’acide sulfurique, (|ui donne de l’Iiydrogène, de l’oxygène et do l’anhydride sulfuriijue; ce dernier, se combinant à l’eau en excès, régénère de l’acide hydraté, susceptible de subir de nouveau l’action du courant. En somme, l’eau seule disparaît en fournissant de l’hydrogène et de l’oxygène. Le premier de ces gaz se dégage au pôle négatif (zinc), et le second au pôle positif (charbon); tous deux s’accumulent dans les éprouvettes. On constate que le volume de l’hydrogène augmente plus rapidement que celui de l’oxygène, et (ju’à un moment quelcoiujiie le volume occupé ])ar le premier est double du volume occupé par le second. On vérilie commodément cette relation en interrompant le courant, c’est-à-dire en détachant l’un des (ils de cuivre de la borne à laquelle il est fixé.

On constate d’ailleurs, que le gaz du pôle négatif est combustible avec une flamme pâle, tandis que celui du pôle positif rallume une allumette présentant quelques points en ignition (§ 503). Il est donc établi ainsi que l’eau, en se détruisant, donne de l’hydrogène et de l’oxygène dans le rapport de ^ volumes du premier pour I volume du second. Déplus, 1 gramme d’hydrogène occupant 2 volumes et 8 grammes d’oxygène occupant 1 volume, la relation de volumes précédente, peut se traduire eu disant que l’hydrogène et l’oxygène sont, dans l’eau, comhinés équivalent à équivalent, ou encore que 9 grammes d’eau contiennent f gramme d’hydrogène et 8 grammes d’oxygène.

En réalité, l’expérience ne montre pas précisément la relation simple qui vient d’ètre indiquée entre les deux volumes gazeux : la quantité d’oxygène recueillie est toujours un peu inférieure à la moitié de celle de l'hydrogène. Cela tient à la formation d’une certaine quantité d’ozone et d’acide persulfurique, S-0’^ (M. Derthelot); l’ozone étant de l’oxygène condensé, et l’acide persulfiirique étant soluble dans l’eau, ces réactions secondaires diminuent le volume de l’oxygène recueilli. Les composés précédents étant peu stables à . chaud, on fait disparaître |)our la plus grande partie cette erreur, en élcctrolysant de l’eau chaude. D’ailleurs, l’oxygène est plus soluble dans l’eau que rhydrogène.

529. Le voltamètre de M. \V. Ilofmann (fig. 247) peut être employé avantageusement }iour la démonstration. Il se conqiose d’un tube en U, dont les branches se terminent par des robinets de verre. Entre ses branches et parallèlement à elles, un tube droit, portant à son extrémité supérieure un entonnoir