DIXIÈME MANIPULATION

Déterminer la densité de la vapeur d'éther par le procédé de Gay- Lussac et par celui de M, Dumas, en ayant soin d'introduire dans les calculs les corrections que comportent ces deux procédés.

Le pharmacien peut avoir intérêt, dans un grand nombre de cas, à déterminer la densité de vapeur d'un liquide ou d'un corps volatil, quel qu'il soit.

Trois avantages principaux se rattachent à cette détermination : Elle offre une donnée physique très-importante et souvent utile pour caractériser le corps volatil sur lequel on opère; 'î* elle donne le moyen de calculer les proportions dans lesquelles se trouvent combinés les éléments gazeux qui le constituent , 3° elle permet d'en fixer l'équivalent, c'est-à-dire la formule chimique, quand on ne peut le faire par la méthode ordinaire des combinaisons définies.

La détermination des densités de vapeur est encore utile dans les recherches de physique délicate, en ce qu'elle permet d'apprécier les changements de volume que les vapeurs subissent suivant les conditions particulières où elles se trouvent placées, et de connaître, par exemple, la manière exacte dont chacune d'elles se comporte, quand elle est soumise à l'influence variable de la température et de la pression. Les vapeurs n'étant considérées, en général, que comme des gaz très-voisins de leur point de liquéfaction, il importe de savoir si, tant qu'elles existent comme vapeurs, elles suivent exactement les lois que nous avons précédemment énoncées comme applicables aux gaz permanents. Les expériences jusqu'ici faites ont montré qu'il existe une différence à cet égard ; mais cette différence a toujours été si faible, que ce n'est qu'à l'aide des procédés les plus rigoureux qu'on a pu parvenir à la rendre manifeste.

Le pharmacien n'a pas, heureusement, à s'occuper de ces difficiles questions ; et, comme il ne cherche, dans les densités de vapeurs, que l'un des trois avantages signalés plus haut, les procédés usuels peuvent parfaitement lui suffire, surtout s'il les pratique avec tout le soin qu'ils comportent.

BUICNET. 8

lU DENSITÉ DES VAPEURS.

En effet, si l'on admet comme exacte la loi de Gay-Lussac sur les combinaisons gazeuses, et sur la simplicité du rapport qui existe toujours entre lesi volumes des gaz combines, on comprend que les petites erreurs qui pourraient survenir dans l'exactitude du résultat obtenu seraient facilement corrigées par cette circonstance ; et qu'ainsi, l'incertitude ne pouvant exister que sur la question de savoir si c'est un, ou deux, ou trois volumes de gaz qui se combinent ensemble pour former la vapeur du liquide examiné, il faudrait que la densité de cette vapeur fût bien grossièrement prise pour qu'on ne fût pas à même de répondre à une pareille question.

De même, s'il s'agit de déterminer l'équivalent ou la formule chimique d'un liquide volatil qui n'est ni acide, ni alcalin, et qui ne forme d'ailleurs, aucun composé défini, le pharmacien peut encore se contenter des appareils et des procédés ordinaires, en leur donnant, il est vrai, toute la précision dont ils sont susceptibles. Quelques mots d'explication paraissent ici nécessaires pour bien comprendre le sens et la portée de cette indication. .

Lorsqu'un corps volatil, comme l'acide acétique, peiit contracter une combinaison bien définie avec un autre corps dontréquivalenl est lui-même bien défini, on n'est pas embarrassé pour fixer la valeur de son équivalent. Ainsi l'acétate de plomb neutre et parfaitement cristallisé, a pour formule, en ne tenant pas compte de l'eau de cristallisation qu'il renferme, Pb 0, CMPO* ; on peut donc considérer G* IV & comme représentant l'équivalent de l'acide acétique anhydre. Mais il existe un grand nombre de corps qui ne se combinent ni avec les acides, ni avec les bases, et qui exigent d'autres procédés pour la fixation de leur équivalent. Les considérations sur lesquelles on a coutume de s'appuyer en pareil cas, sont : IMa densité de vapeur, quand le corps est volatil ; "i" le dédoublement sous l'action de certains réactifs, quand il est assez fixe pour que sa densité de vapeur ne puisse être obtenue.

Prenons l'exemple de l'alcool. L'alcool est formé de carbone, d'oxygène et d'hydrogène, dans les proportions suivantes :

Carbone 5îî 65

Hydrogène 12 90

Oxygène 34 45

En divisant chacun de ces nombres par le poids atomique du

corps auquel il se rapporte, on arrive à reconnaitre que k fârmiftle la plus simple de Talcool peut se représenter par G^ H? 0». liais rien ne démontre que celte formule soit celle de réquivaleall;. et il est visible, d'ailleurs, que toute autre formule qui en serai na imiiK tiple exact représentera avec autant de iidéiilé les résuiliats die- Tanalyse en centièmes ; en sorte que la composition de TakooL pourra se représenter par une série de formules, telles que celles-ci :

C6 H9 0«, etc., etc.

. L'inaptitude de l'alcool à seeombiner à un corp&dont L'éfoivalent soit connu fait qu'on n'a, directement au moins, aucune i^aisanefavmique pour se prononcer entre ces diverses formules.

Mais l'alcool est volatil, et l'on peut déterminer ftjtpéjrimentalement la densité de sa vapeur. D'un autre côté, on peut calculer théoriquement la densité correspondant à chacune des formules de la série précédente. Il est donc possible, en comparant lia (feiïsité expérimentale avec chacune des densités théoriques, de fixer* te choix de la formule qu'il convient d'adopter.

On a observé que presque tous les équivalents bieiï connu» der» corps volatils correspondent à quatre volumes de vapeur. 0^, si Ton multiplie par i la densité que l'expérience assigne i la varpeur d'alcool pour l'unité de volume, on voit que le chiffre qui en fésnfte s'accorde avec la densité théorique de la formule G* H« 0*.

En effet, la densité de la vapeur d'alcool, déterminée par expérience, est, pour un volume, 1,589, et par conséquent, pour quatre volumes, 6,356.

D'un autre côté, la densité théorique G^ H<* 0^ est damiée parle calcul suivant :

iYOl.

ou

12 vol.

ou

2 vol.

ou

Les deux chiffres concordant ensemble,, on. est autariâé!^ eai Fabsence de réactions chimiques, à considérer ht feramie' C*'B? 0*,, comme étant celle de l'équivalent de l'alcool.

1i6 DENSITÉ DES VAPEURS.

Déftmlion de la densité de vapeur. — Par densité d'une vapeur on entend le rapport qui existe entre le poids d'un Nolume donné de celte vapeur et le poids d'un égal volume d'air (1) dans les mêmes conditions de température et de pression. Si l'on représente par p' le poids de la vapeur, par p le poids d'un égal volume d'air, la densité d de la vapeur est donnée par l'expression d = ■—.

Pour avoir le poids p d'un volume d'air qui soit précisément égal au volume de la vapeur dans les mêmes conditions de température et de pression, il suffit de pratiquer le calcul suivant :

Supposons que la vapeur dont le poids estp' occupe un volume V kteik H, la question se réduit à chercher quel est le poids p d'un volume v d'air à f et à H. Ce poids est évidemment p =v 0«' 001293 X rrii X lô- Au lieu de d = ^, on peut donc écrire : d= ^^— i rr , OU, ce qui est la même chose :

1 p* (1 + at) 760

^ vow'ooiiya H*

Telle est la formule générale qui s'applique aux densités de vapeur : et l'on voit que, pour déterminer la densité d'une vapeur quelconque, il est nécessaire de connaître non-seulement son poids p', mais le volume v qu'elle occupe à la température ^ et à la pression II.

Deux méthodes se présentent pour effectuer cette détermination, l'une qui est due à Gay-Lussac, l'autre qui est due à M. Dumas.

§ 1 . — Procédé de Gay Lussac.

Dans le procédé de Gay Lussac, on prend un poids connu p de liquide, d'éther par exemple, que l'on a préalablement enfermé dans une petite ampoule en verre mince ; on détermine ensuite le volume V que sa vapeur occupe à la température t et sous la pres-

(1) Tandis que la densité des solides et des liquides est rapportée à celle de l'eau prise comme unité, c'est à l'air pris comme terme de comparaison qu'on rapporte la densité des fluides élastiques (gaz ou vapeurs). Il eût mieux valu, sans doute, ctioisir un ^az simple, tel que roxygène et surtout l'hydrogène ; mais le choix de l'air étant consacré par Tusage, il importe au moins de bien établir qu'il s'ajçit de l'air sec et de composition normale. Un litre de cet air pris à 0° et à 700"'" i/jse trèsexactement 1«,293.

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sion H, quand il est complètement vaporisé. La comparaison de ce poids avec celui d'un égal volume d'air dans les mêmes conditions de température et de pression donne la densité cherchée.

mode opératoire. — 1" Sur un fourneau E (fig. 56) convenablement disposé, placer une marmite en fonte B, contenant du mercure sec et pur ;

2** Remplir égalementde mercure sec et pur une large éprouvette A graduée en parties d'égale capacité, et la renverser dans le bain précédent, en ayant soin qu'elle demeure exactement remplie, et qu'il n'y ait aucune parcelle d'air, soit à la surface, soit contre les parois.

Maintenir cette éprouvette dans une position verticale au moyen de la calotte G adaptée au support Ss.

3* Peser une petite ampoule de verre j ; la remplir d'éther liquide, et la peser de nouveau, après l'avoir ferméeàlalampe(l). La différence entre les deux pesées successives donnera le poids p de l'éther contenu dans l'ampoule, et par suite celui de la vapeur qui lui correspond, quand il est complètement vaporisé.