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50“2. Par le cuivre et l’acide azotioue. — L’appareil dont on fait usage est identique à celui qui est employé pour la })réparation de l’hydrogène (§507, lig. 239). On introduit 30 grammes de tournure de cuivre ou de cuivre laminé découpé en fragments, dans le flacon F qui est d’une contenance de 1 litre environ, puis on dispose le tube à dégagement sur la cuve à eau. On verse alors par le tube à entonnoir 100 centimètres cubes d’acide azotique étendu et ayant pour densité 1,2 (mélange d’acide nitrique du commerce (1) = 1,3.3) avec un peu plus de la moitié de son volume d’eau). Tout d’abord, la réaction de l’acide sur le métal est peu marquée; elle ne s’accélère (pie lentement ; la liqueur se colore en vert bleuâtre et des vapeurs rutilantes se montrent dans l’intérieur du llacon, sans qu’aucun gaz s’échappe par le tube à dégagement. L’eau, en montant de la cuve à eau dans le tube abducteur, et la liqueur acide en s’abaissant dans le tube de sûreté, montrent au contraire qu’une diminution de pression s’est opérée dans le llacon. Toutefois ce phénomène n’est que passager et le dégagement gazeux seproduit hientôt ; on laisseperdre les premières portions de gaz ipii entraînent l’air de l’ajipareil, puison recueille le bioxyde d’azote à la manière ordinaire (§ 40i à § 407).
41 i ItlOXYDE D’AZOTE.
La réaction donne dn bioxyde d’azote, de l’azotate de enivre et de l’eau :
3 Eu + 4 Az05,llU = Az02 + 3 AzO^GuO + 4 110.
Tout d’abord le bioxyde d’azote Ibrrné, rencontre à sa sortie dn liquide, l’oxygène de l’air du llacon. Il est détruit par ce gaz en produisant de l’bypoazotide (§ 505); celui-ci se dissoul dans l’acide azotique ou réagit sur l’eau et sur l’oxygène 505 et 57o) en donnant cet acide lui-niôine : dans tous les cas, de l’oxygène dis])araît de ratniosi)hère du llacon en même temps que le bioxyde d’azote avec lecpiel il se trouve en conlact. Telle est l’origine de l’absorplion initiale signalée plus liaul. Ouant il ne reste plus d’oxygène dans le llacon, le bioxyde d’azote (pii se dégage rétablit la pression et s’échappe.
Lors(pie l’action se ralentit, on verse par le tube à entonnoir un peu d’acide azoti((ue concentré. Toutefois il faut éviter un excès de ce réactif ; le bioxyde d’azote réagit sui“ l’acide azotique d’une densité supérieure à 1,3, eu donnant des solutions de plus en plus colorées, de telle sorte ([ue le dégagement gazeux s’arrête.
Il arrive parfois que, la concenti-ation de la liqueiu’ étant convenable, le mélange s’échauffe et la réaction s’elïectue avec trop d’énergie. On doit alors la modéi’er en plongeant le llacon dans l’eau froide ; à tenq)érature élevée, la réaction engendre en elïel du protoxyde d’azote et même de Tazole.
Lorsque la liqueur contenue dans le llacon cesse d’attaquer le cuivi’e, on [)eut en extraire l’azotate de cuivre lormé (voy. Azolale de cuivre).
Le gaz fourni par le cuivre et l’acide azotique n’est jamais complètement |)ur. En substituant le mercure au cuivre, onoluienl du bioxyde d’azote plus pur.
.■)()3. Dau l'acide azotique et le sulfate de l'iioTOXVDE DE FEU. — Dans un halloii de 500 cenliinètros cubes, dont le l)Ouclion jtorle un tube à entonnoii' ))éiién'anl jusqu’au tond et un tube à dégagement, onintroduit 50 grainines de sulfate de |)i’Oloxyde <le loi’ cristallisé et concassé. Ou jdace le ballon sur un fourneau, en plongeant l’e-xtréniité du tube à dégagement dans une cuve à eau. On verse dans le ballon, |)ar le tube à entonnoir, une (jnantité d’acide azotique concentré, suflisante pour mouiller tout le sel. Une réaction se déclare dès la température ordinaire, et du bioxyde d’azote se dégage en même temps (jne la li(pieur prend une coloration brun foncé. Le dégagement gazeux s’accentue lorsqu’on chaulfe le ballon. Ua réaction qui s’elfectue est assez complexe :
elle se résume en une réduction de l’acide azotique par le prot-oxyde de fer qui [)asse à l’état de peroxyde.
Le bioxyde d’azote ainsi préparé est pur.
564. Pau le puotochlouuue ue feu et l’azotate de potasse. — Ce mode de [)réparation u’esi, à proprement parler, ([u’une variante du précédent.
Dans un ballon de 500 centimètres cubes, on introduit 75 grammes (05 centimètres cubes) d’acide chlorhydrique concentré du commerce, avec un excès de tournure de fer ou de pointes de Paris : de l’hydrogène se dégage en abondance et il se forme du protochlorure de fer FeCl. Il se dissout ainsi près de 40 grammes de fer. I/effervescence terminée, on décante la liipieur et on la verse ilans le ballon d’un appareil semblable à celui qui a été indiqué dans la préparation précédente 503). On ajoute une quantité d’acide chlorhydrique égale à la première (75 grammes ou 05 centimètres cubes) et 14 grammes d’azotate de potasse. On chaulfe à une température voisine de 100“, la liqueur se colore fortement, puis du bioxyde d’azote se dégage. Dès (|ue la réaction est devenue énergique et que la masse a commencé à mousser, ou éteint le feu. L’opération s’achève alors sans ({u’il soit nécessaire de chauffer. Elle peut être représentée par la formule suivante ;
0 FeCl -h AzOgKO -p 4 HCl = 3 Fe^CF + KCl -f 4 110 -|- AzO- .
On peut employer pour celte préparation la solution de prolochlorure de fer qui constitue le résidu des appareils à hydrogène sulfuré (§ 035), en la portant à l’ébullition, puis en l’additionnant d’acide chlorbydrique et d’azotate depoe.
Celle méitiode est l’une des plus avantageuses pour la production du bioxyde d’azote.
tl. — PUOPlUÉTÉS
.tOô. — Combinaison avec l’oxygène. — Le bioxyde d’azote s’unit énergiquement à l’oxygène libre. Yient-on à soulever une éprouvette de bio.vyde d’azotè conservée sur l’eau? dès que le gaz arrive au contact de l’air, il donne naissance à des vapeurs rouges orangées d’bypoazotide, AzO‘ :
AzO-q- 0’- = AzOL
La production de ces vapeurs rutilantes est caractéristique.
La même expérience peut se faire en répandant moins de vapeurs rutilantes dans l’atmosphère : on applique sur l’orifice d’une éprouvette de bioxyde d’azote, une éprouvette semblable pleine d’air, et on retourne plusieurs fois le système sur lui-même : le gaz et l’air se mélangeant, les deux éprouvettes sont remplies
mOXYUE D’AZOTE.
de vapeiii'S rouges. L’oxygène pur produit les mômes j)liénomènes que l’air.
.Vu contraire, le protoxyde d’azote, qui est cependant un agent d’oxydation énergique, ne donne rien de semljlable. Cette ditlerence permet de distinguer lacilement l’oxygène du })rotoxyde d’azote, deux gaz que leurs pro[)riétés combui-antes séparent nettement des autres : il subit de faire passer une bulle de bioxyde d’azote dans une épiouvette contenant un gaz rallumant une allumette présentant encore un point en ignition (§ 500), pour (|ue l’apparition ou la non-apparition des vapeurs rutilantes indique (ju’il s’agit d’oxygène ou de protoxyde d’azote.
500. Propriétés oxydantes. — bien (pie le bioxyde d'azote (Contienne, à volume égal, le môme poids d’oxygène que le jirotoxyde d’azote, il est doué de propriétés oxydantes moins mar- (piées.
Le pbospbore bien allumé et plongé dans le bioxyde d’azote, en opérant comme il a été dit pour l’oxygène (,^ 5ÜÜ), continue à brCiler. Au contraire, le soulie, le cbarbon, tes matières organi- (pies ne brillent dans ce gaz que très difiicilement, ou môme jias du tout. Une bougie allumée qu’on y plonge, s’éteint aussitôt.
Un mélange de bioxyde d’azote et d’hydrogène, à volumes égaux, introduit dans une éprouvette résistante et enllammé, bréilc avec détonation :
.\z02 +H2 = Az + 2110.
4 vol. 4 vol. '2 vol. 4 vol.
,La môme expérience réalisée dans l’eudiomètre (§ 530), établit la composition du bioxyde d’azote : 1 volume de ce gaz et I volume d’bydrogène, laissent après la détonation un demi-volume d’azote.
AGT. Te sutfiire de carI)Oiie brûle dans le l)ioxyde d’azote. Ponr eirectuer celle condnislion, on se sert d’nne éprouvelle à pied, de grandes dimensions, dont le l)ord rodé à l’émeri, se lérrne au moyen d’une glace dépolie. On remplit, sur la. cuve à eau, celte éprouvette de bioxyde d’azote et, a|)rès l’avoir fei’inée avec la glace, ou la retourne sur son pied. D’autre |iart, on mesure dans un verre une quantité déterminée de sulfure de carbone, soit 3 centimètres cubes environ par litre de contenance de l’éprouvette. Faisant glisser liorizontalenient la lame de verre sur l’éprouvette, on entr’ouvre (|uelque peu celle-ci, on y verse rapidement le sulfure de carbone et on referme aussitôt.