PROPRIÉTÉS
cuite ou de porcelaine, le gaz s'enllauitne, et la même expérience peut être répétée plusieurs fois de suite avec le même bioxyde de plomb. Il se forme du sulfure de plomb noir, de la vapeur d’eau et des produits d’oxydation du soufre, ce qui dégage une quantité de chaleur suffisante pour enflammer le gaz.
Une solution d’acide sulfureux, dans laquelle on fait passer un courant de gaz sulfhydriquc, ne tarde pas à donner des réactions complexes; linalement, il se dépose du soufre et l’acide sulfureux se trouve réduit :
SO'^+ 2IIS=3S + 2IIO.
D’ailleurs, si dans une éprouvette contenant un tiers environ de son volume d’anhydride sulfureux, on fait passer de l’hydrogène sulfuré humide, de nianière à la remplir, au bout d’un temps variable mais d’ordinaire assez court, on voit un abondant dépôt de soufre se former. Les gaz secs ne réagissent que sous l’influence de la chaleur.
641. Combinaison avec les bases. — L’hydrogène sulfuré mis en contact avec du papier de tournesol bleu, imbibé d’eau, le rougit faiblement.
Il jouit, en effet, des propriétés d’un hydracide bibasique 1L-S-. 11 forme avec les bases des sels neutres, M-S^, auxquels on donne d’ordinaire le nom de monosuif ares, et des sels acides, HMS^, qu’on désigne sous celui de sulfhydrates de sulfures (voy. Sulfhydrate de sulfure de sodium et Monosulfure de sodium).
642. Action sur les sels. — Lorsqu’on met l’hydrogène sulfuré en contact avec la dissolution d’nn sel dont le métal forme un sulfure insoluble dans l’eau en présence des acides, ce sulfure insoluble se précipite. Cette réaction fait de l’hydrogène sulfuré l’un des réactifs les plus précieux en analyse.
C’est ainsi qu’en dirigeant par un tube un courant d’hydrogène sulfuré au fond d’un verre à expériences, contenant une solution de sulfate de cuivre ou d’acétate de plomb, chaque bulle de gaz se dissout dans le liquide en produisant un précipité noir de sulfure de cuivre ou de sulfure de plomb.
La même réaction permet de reconnaître la présence de l’hydrogène sulfuré dans un mélange gazeux. Si l’on plonge dans celui-ci un fragment de papier imbibé d’une solution d’acélate de plomb, ce papier est immédiatement noirci.
JUNGFLEisCH. — Manip. de chimie.
CHLORE
CHLORE
Équiv. : Cl = 35,5 ‘^vol. = P. atom.
643. Gaz, jaune verdâtre, à odeur forte et irritante, découvert par Sclieelc en 1774.
Densité à 0' et sous la pression 0'“,76ü : 2,4482 par rapport à l'air; 35,5 par rapport à l’hydrogène. Poids du litre : 3“%17().
Chaleur spécifique : en poids 0,124; en volume 0,2962.
Liquéliable par le froid, en un corps jaune, oléagineux, de densité 1,33; bouillant à — 33‘’,0 sous la pression 0'“,76Ü, à 0“ sous une pression de G atmosphères, à 12°, 5 sous une pression de 8 atmosphères 1/2.
Solubilité dans l’eau sous la pression 0'“,760, maximum à 8“ : I'“,80 par litre d’eau à 0° ; 3'“,07 à 8“ ; 2"S60, à 12“.
Indice de réfraction : 1,000772.
044. Par le bioxyde de manganèse et l’acide chlorhydrique. — Ce mode de produclion du chlore est celui dont ou fait usage d’une manière à peu près constante dans les laboratoires.
Au col d’un ballon B (hg. 200) de 500 centimètres cubes, on adapte, au moyen d’un bouchon percé de deux ouvertures, un tube de sûreté en S, pouvant être remplacé par un tube droit à entonnoir qui pénètre jusqu’au fond du ballon, et un tube à dégagemenl recourbé une fois. Ce dernier est relié par un caoutchouc à un flacon laveur L, de 300 centimètres cubes, contenant de l’eau jusqu’au tiers de sa hauteur. Le tube abducteur, recourbé une fois, est relié lui-même à un dernier tube coudé, dont la longue branche verticale peut être amenée jusqu’au fond d’un vase quelconque V, qu’il s’agit de remplir de chlore. On introduit 00 grammes de bioxyde de manganèse naturel, grossièrement granulé, dans le ballon qu’on disjiose sur un fourneau; puis après avoii versé sur l’oxyde, par le tube de sûreté, 100 grammes d’acide chlorhydrique en solution concentrée du commerce, on chaulfe doucement. Il se produit du chlore, de l’eau et du protochlorure de manganèse (Scheele) :
MnO* -I- 2HCl = Cl-l-2HO-f MnCl.
Tout d’abord, du bicldorure de manganèse MnCl- prend naissance et communique à la liqueur du ballon une coloration brune très foncée (Nicklès) :
Mn02 + 2lIGl = MnC12 + 2H0,
mais ce composé, fort instable à chaud, est bientôt dédoublé en chlore et protochlorure :
.MnCl- = Cl-j-MnCl.
Fig. 206. — Préparation du chlore gazeux.
Ou élève peu à peu la température, de manière à maintenir conslaiiLe la rapidité de la réaction, qui tend à décroître. En même temps, on ajoute en plusieurs fois, par le tube de sûreté, une quan tilé d’acide égale à la première, soit 100 grammes, de manière à remplacer celui qui disparaît dans la réaction.
Le chlore se dégage, traverse l’eau du flacon laveur L, et lui abandonne les traces d’acide chlorhydrique et de chlorure de manganèse qu’il entraînait. Après avoir chassé l’air du ballon et du flacon laveur, il se dégage enfin en V. Ce gaz, étant environ deux fois et demie ])lus lourd que l’air, ])eut être recueilli par déplacement, en opérant comme il a été dit j)lus haut (§413). Cette manière de recueillir le chlore est avantageuse quand on
CIILOHE.
peut opérer dans un endroit bien ventilé, afin que le chlore, qu’il faut laisser jierdre pour chasser toute trace d’air des récipients, ne puisse incommoder l’opérateur. Elle est particulièrement recommandable pour la préparation du chlore sec. Dans ce dernier cas, on interpose sur le trajet du gaz, entre L et V, une colonne à dessécher ou un tube en U, remplis soit de chlorure de calcium sec, soit de ponce sulfurique.
Le chlore attaquant le mercure, ce gaz ne doit ]>as être manipulé sur la cuve à mercure. Quoique soluble dans l’eau, il peut être recueilli sur ce liquide à la façon ordinaire, si l’on consent à en perdre une certaine j)roportion ; il faut alors mener assez rajddement le dégagement gazeux, sui'une cuve à eau de petites dimensions, et fermer les vases avec un bouchon de verre aussitôt qu’ils ont été complètement remplis de chlore. En adaptant àl’extrémité du tube à dégagement un tube de caoutchouc de longueur suffisante pour (jue son extrémité libre atteigne le fond du vase retourné qu’il s’agit de remplir, on évite le passage du gaz, bulle à bulle, au travers de l’eau et l’on diminue la perte par dissolution.
On peut encore faire usage d’eau saturée de chlorure de sodium ou d’eau chaude, qui dissolvent moins de chlore que l’eau froide.
L’opération terminée, le ballon contient une solution de protochlorure de manganèse impur; celle-ci peut être utilisée, soit pour isoler le sel qu’elle renferme (voy. Prolochlorure de manganèse) , soit pour régénérer du l)ioxyde de manganèse
(voy. Bioxyde de manganèse).
645. Le Jjioxyde de niangaiicse granulé doit être préféré pour celle opération fftite en pelil. Le-minerai en poudre donne un dégageincnl de gaz l’apide, mais qui dure peu et se règle difficilement; de plus, la masse <pi’il fournit tend à mousser et à sortir du ballon. Le minerai en fi agments plus gros, de la grosseur d’une noisette par exemple, est avantageux (piand il s’agit de préparer des quanlités de chlore notables, mais il présente l’inconvénient de casser par ses chocs le ballon de verre. C’est pour cette raison que l’on sul)slitue souvent à ce dernier une tourie de grès ; celle-ci ne pouvant, sans se briser, être soumise à l’action directe d’un foyer, est cbaulfée au bain-marie.
Il convieul alors de garnir en grande partie le vase de grès avec des fragments de bio.xyde, de chauffer le tout dans l’eau bouillante, puis d’y faire arriver lentement, par le tube de sûreté, un lilet régulier et mince d.’acide chlorhydrique s’écoulant d’un flacon à robinet. Lorsque la licjueur a rempli la moitié de l’appareil et qu’elle a cessé de fo^irnir du chlore, on la décante,
6i5. — PRÉPARATION.
ou lave avec un peu d’eau le minerai non attaqué, on remplace au besoin celui qui a disparu et l’on recommence l’opération.
On peut encore ajouter en une seule fois l’acide chlorhydrique, puis élever lentement la température du bain-marie; mais le courant gazeux produit est alors moins régulier.
Ouand il s’aqit de désra^er régulièrement un volume de chlore considérable, opération qui se présente fré(|uemment, on trouve avantageux d’accoupler deux vases producteurs de chlore, dont l’un ne commence à fonctionner que lorsque la réaction devient lente dans l’autre.
■646. Le chlore attaque énergiquement les matières organiques, et en particulier le liège des bouchons ainsi que le caoutchouc des joints. Pour ces derniers, on diminue beaucoup leur destruction en alfrontant très exactement les deux tubes de verre qu’il s’agit de rattacher l’un à l’autre; la surface du caoutchouc que le chlore peut attaquer, est ainsi réduite à son minimum. Quant aux bouchons, ils jaunissent et s’émiettent rapidement. Le plus attaqué est toujours celui du ballon, à cause de la température élevée à laquelle le chlore est en contact avec lui. On doit veiller à ce qu’il porte par toute sa surface cylindrique, sur le col du ballon, lequel col a d’ailleurs été choisi aussi étroit que possible : on diminue ainsi la surface (pii se détruit. On peut encore faire usage de bouchons graissés ou paraffinés (§ 481).
Les fuites que présente un appareil à chlore en fonctionnement ne peuvent subsister, même lorsqu'elles sont peu importantes, sans incommoder gravement l’opérateur. On les recherche en promenant, dans le voisinage des orifices à la fermeture desquels elles ])euvent exister, une baguette mouillée d’une solution d’ammoniaque : des fumées blanches se montrent aux points par lesquels s’échappe le chlore. S’il n’est pas possible de procéder pendant l’opération à une réfection d’un bouchage imparfait, on aveugle la fuite au moyen d’un lut, de farine de graine de lin par exemple (§ 486). On évite cet accident en vérifiant la fermeture de l’appareil avant de commencer l’opération (§ 397).
Les inconvénients du chlore répandu dans l’atmosphère rendent souvent commode, pour les expériences de démonstration notamment, l’usage de l’un des dispositifs indiqués plus haut pour se débarrasser, pendant qu’il reste inutilisé, d’un gaz nuisible émis par un appareil à fonctionnement continu (§603).
647. PaK le litOXYDE DE MANGANÈSE ET LES ACIDES CIILOKHYDRIQUE ET SUL- FURIQUE. — Le procédé qui vient d’être indiqué fournit un équivalent de chlore pour deux équivalents d’acide chlorhydrique employés. Si l’on fait agir sur le résidu, en présence d’un excès de bioxyde de manganèse, deux écjuivalents d’acide sulfurique, on provoque le dégagement d'une ijuantité de chlore égale à la première :
MnCl -f MiiO* -1- 2 803,110 = 2 S03,Mn0 -f Cl -f 2 110.
Cette réaction peut être économique dans certaines circonstances. On la réalise alors en versant dans l’appareil d’abord de l’acide chlorhydriiiue, puis
CHLORE
peu à peu, quand la réaction s’est calmée, de l’acide sulfurique, les deux acides étant employés en proportions équivalentes (100 parties du premier pour 50 parties du second).
Le résidu est du sulfate de jirotoxyde de manganèse dont on peut tirer parti (voy. Sulfate de protoxyde de manganèse).
048. Par le chlorure de sodiu.m, l’acide sulfurique et le BIOXYDE DE MANGANÈSE. — Gc procédé, qui est aujourd’hui à peii près délaissé, peut être mis en pratique avec le même appareil que les précédents (§ 044, fig. ^00). L’acide sulfurique, réagissant sur le chlorure de sodium, fournit du sulfate de soude et de l’acide chlorhydrique :
.\aCl + SO^llO = S03,NaO + HCI.
Ce dernier réagit à son tour sur le bioxyde de manganèse, el forme du chlorure de manganèse ainsi que du chlore, réaction sur laquelle est fondée la première méthode (§ 044). Enfin le chlorure de manganèse est changé lui-même en sulfate de manganèse et acide chlorhydrique (§ 047). La réaction totale peut être représentée par la formule suivante :
NaCl + Mn02 + 2 SO^HO = SO^MnO + SO^NaO -f Cl -f 2 110.
On introduit dans le ballon un mélange de 30 grammes de sel marin décrépité, et de 30 grammes de bioxyde de manganèse })ulvérisé, puis on y verse par le tube de sûreté 00 grammes (50 centimètres cubes) d’acide sulfurique concentré, préalablement additionné de 42 grammes d’eau : l’acide a été versé dans l’eau peu h peu, en remuant sans cesse, et l’on a laissé refroidir. On mélange en agitant le ballon, et l’on chaulTe doucement.
Si la masse contenait un excès de bioxyde de manganèse et d’acide sulfurique par rapport au poids du sel marin, le clilore dégagé renfermerait de l’oxygène 402). Les proportions étant faussées en sens contraire, il se dégagerait en abondance de l’acide chlorhydrique. Ce dernier présente |ieii d’inconvénients, puisqu’il est ai’i’êté par un llacon laveur contenant de l’eau.