ONZIÈME MANIPULATION
Déterminer la detisité de vapeur du sulfure de carbone en suivant le même procédé et appliquant tes mêmes corrections que pour la vapeur d'éther.
La détermination des densités de vapeur étant une des manipulations les plus importantes, nous avons pensé qu'il y aurait intérêt, pour les élèves, à en répéter les détails opératoires sur trois liquides différents, l'éther, le sulfure de carbone, le chloroforme.
La densité de vapeur du sulfure de carbone, qui fait l'objet de la manipulation actuelle, peut être déterminée avec tout autant de facilité que la densité de la vapeur d'éther. Mais, comme nous avons vu que le procédé suivi pouvait conduire à des erreurs graves, lorsque le liquide soumis à l'essai n'était pas d'une pureté absolue, il importe de résumer ici les caractères physiques à l'aide desquels on peut reconnaître que le sulfure de carbone sur lequel on opère remplit réellement cette condition.
Le sulfure de carbone que l'on trouve chez les fabricants deproduitç chimiques présente ordinairement une odeur désagréable qu'il doit à certains produits sulfurés qui se forment pendant sa préparation, et qui, sans être aussi volatils que lui, l'accompagnent cependant avec plus ou moins de persistance dans les procédés de rectification auxquels il est habituellement soumis. Parmi lesmoyens.
qui ont été proposés pour débarrasser le sulfure de carbone de ces produits sulfurés, un des plus efficaces consiste à l'agiter avec du mercure pur et sec. On introduit dans un flacon 500 grammes de chacun des deux liquides, et l'on agile fréquemment le mélange : Les produits sulfurés attaquent le métal avec lequel ils forment des sulfures insolubles que l'on sépare par le filtre. On met le liquide filtré en contact avec une nouvelle quantité de mercure ; on agite de nouveau ; on filtre, et l'on continue cette série d'opérations jusqu'à ce que la surface brillante du métal ne soit plus noircie. Le sulfure de carbone ainsi purifié a perdu complètement son odeur fétide, et possède, d'ailleurs, les qualités physiques suivantes :
C'est un liquide incolore, ayant l'odeur et jusqu'à un certain point la mobilité de l'éther. Sa densité est 1.293 à 0' et 4.271 à + 15", ce qui donne comme coefficient moyen de dilatation entre ces limites ^° ~ j^^ =0.0011 ; sa chaleur spécifique est représentée par 0.238. Il réfracte et disperse la lumière avec une puissance considérable. Son indice de réfraction, rapporté à la raie D et à la température de -[- 40** est représenté par 1.633, c'est-à-dire par un chiffre plus élevé que celui qui se rapporte au crown-glass ou même au flint-glass. C'est à l'énergie de ces deux pouvoirs réfringent et dispersif qu'est due la nuance bleuâtre qu'il présente lorsqu'il est vu en masse dans un vase pouvant produire un effet prismatique.
Le point d'ébuUition du sulfure de carbone a lieu à -f- ^-S' sous ta pression normale ; de sorte que, même à la température ordinaire, sa vapeur a déjà une tension très-considérable. El comme cette vapeur absorbe une grande quantité de chaleur au moment de sa formation, il en résulte qu'on a dans la vaporisation spontanée du sulfure de carbone une source de froid que l'on met à profit dans beaucoup de circonstances. Dans le vide de la machine pneumatique, l'évaporation est tellement rapide que la température peut s'abaisser de plus de 60 degrés.
Le sulfure de carbone peut supporter les froids les plus vifs sans se congeler. Aussi l'emploie-t-on quelquefois comme liqueurthermométrique pourmesurer les basses températures. Mais sa prompte altérabilité, sous l'influence de la chaleur et surtout de la lumière, fait qu'on lui préfère pour cet usage l'alcool absolu dont la résis-
VAPEUR DE SULFURE DÉ CARRONE. 13i
tance à la congélation est la même, et qui n'offre pas les mêmes chances de décomposition (1).
Le sulfure de carbone est complètement insoluble dans l'eau. Lorsqu'on introduit dans un tube gradué des volumes connus de sulfure de carbone et d'eau, les deux liquides se superposent dans l'ordre de leur densité, et l'on a beau agiter le tube, ils reprennent toujours leur volume et leur position primitive, dès que l'agitation cesse. L'indifférence de l'eau à l'égard du sulfure de carbone est telle que, lorsqu'on introduit dans le vide du baromètre un mélange de ces deux liquides, chacun d'eux s'y comporte comme s'il était seul; de sorte qu'en pareil cas la tension de vapeur du mélange représente exactement la somme des tensions isolées. Il en résulte, comme conséquence, que l'ébullition se manifeste plus tôt dans le sulfure de carbone mêlé d'eau que dans le sulfurede carbone pur (2) .
L'alcool dissout le sulfure de carbone en toutes proportions. On constate, au moment de la solution, deux phénomènes très-dignes de remarque, savoir -.ûnaccroissement de volume etun abaissement de température (r3). Si, après avoir introduit dans un tube gradué un mélange à volumes égaux des deux liquides, on vient à y ajouter un demi-volume d'eau et à mêler le tout par une vive agitation, on reconnaît que le mélange primitif est complètement et parfaitement dissocié. L'eau s'est emparée de la totalité de l'alcool, et le sulfure de carbone se retrouve seul et tout entier au fond du tube avec la densité et les autres camctères qui lui appartiennent, quand il est pur.
(1) Tous ceux qui ont eu occasion de conserver du sulfure de carbone dans des vases de verre, môme parfiiitement clos, ont pu remarquer que ce liquide s'altère et se colore avec d'autant plus de rapidité que la lumière à laquelle il est exposé, est plus vive. M. Sidot, qui a étudié cette altération, a reconnu qu'elle est due à un dédoublement du bisulfure de carbone en soufre et en protosulfure, d'après l'équation simple CS' = es -|- s. La séparation nette de ces deux produits a mis hors de doute l'existence du protosulfurè de carbone CS, que M. Sidot a présenté à l'Académie des Sciences, et qu'il a décrit avec tous les caractères qui lui appartiennent. {Journal de Pharmacie et de Chimie, 4« série, XXII, 201).
(2) En effet, dans un mélange de liquides, comme dans un liquide homogène, le phénomène de l'ébullition correspond toujours au terme où la force élastique de la vapeur produite fait équilibre au poids de l'atmosphère. Or, s'il y a deux liquides, et si les tensions de vapeur de ces deux liquides s'ajoutent pour faire face à la pression extérieure, l'ébullition doit nécessairement se manifester plus tôt que s'il n'y a qu'un seul liquide, par conséquent qu'une seule vapeur pour contrebalancer celte pression.
(3) Voyez : Recherches sur les changements de température produits par le mélange des liquides de nature différente ; par MM. tiussy et Buignet (Annales de Physique et de Chimie, 4* série, IV, pages 5 et suivantes).
L'éther, le chloroforme, sont, comme l'alcool, miscibles en toute proportion, avec le sulfure de carbone, et produisent aussi un abaissement de température au moment du mélange.
On voit, d'après cela, que les caractères tirés de la densité, du point d'ébuUition, de la chaleur spécifique, du pouvoir réfringent, de l'action successive de l'alcool et de l'eau, sont assez nets et assez distincts, surtout quand on y joint Tappréciation des propriétés organoleptiques ordinaires, pour permettre de reconnaître la pureté du sulfure* de carbone. Cependant, si Ton voulait compléter ces indications, il faudrait effectuer l'analyse élémentaire du liquide en le brûlant, dans un tube à combustion, au moyen du bioxyde de cuivre ou du peroxyde de plomb. Le carbone passerait tout entier à l'état d'acide carbonique qu'on pourrait recueillir dans un tube à boules contenant de la potasse caustique liquide ; le soufre, changé en acide sulfureux, serait retenu par le peroxyde de plomb.
Le sulfure de carbone ayant pour formule G'^ S* et pour équivalent 76 (l),le résultat d'une analyse portant sur 76 centigrammes de liquide, supposé pur, doit fournir 1:2 centigrammes de carbone et 64 centigrammes de soufre.
»BBées d'une expérience pratiquée sur lu vupeur du snicnre de eurbene pur le preeédé de M. Humus.
Soient :
P. . . . Poids du ballon rempli d'air sec à t et à H. . 540' 385
t. . . . Tenripérature ambiante, au moment de la pesée 26**
H. . . . Pression barométrique corrigée, id l^GT"^
P'. . . . Poids du ballon rempli de vapeur de sulfure
de carbone à (' et à H' U^^S60
i'. . , . Température que possède la vapeur de sulfure de carbone, quand on ferme le ballon.* 86<> 5 H'.. . . Pression supportée par la vapeur, au moment
où Ton ferme le ballon (hauteur corrigée). Ib&^^Q
(l) Le sulfure de carbone est généralement représenté dans les traités de chimie comme ayant pour formule CS' et pour équivalent 38. Nais il existe entre le sulfure de carbone et Tacidc carbonique des analogies pressantes, et les raisons qui ont porté à considérer l'acide carbonique comme un acide bibasique ayant pour formule C* 0* = i volumes, s'appliquent avec tout autant de justesse au sulfure de carbone ou acide sulfocarbonique, dont la formule devient alors G' S* « 4 volumes.
