VAPEUR D'ÉTHER

corps auquel il se rapporte, on arrive à reconnaître que la formule h plus simple de l'alcool peut se représenter par G^ H^ 0. Mais rien ne démontre que celte formule soit celle de l'équivalent ; et il estvisible, d'ailleurs, que toute autre formule qui en sera un multiple exact représentera avec autant de fidélité les résultats de l'analyse en centièmes ; en sorte que la composition de l'alcool pourra se représenter par une série de formules, telles que celles-ci :

C« H9 0% etc., etc.

L'inaptitude de l'alcool à se combiner à un corps dont l'équivalent soit connu fait qu'on n'a, directement au moins, aucune raison chimique pour se prononcer entre ces diverses formules.

Mais l'alcool est volatil, et l'on peut déterminer expérimentalement 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 la densité expérimentale avec chacune des densités théoriques, de fixer le choix de la formule qu'il convient d'adopter.

On a observé que presque tous les équivalents bien connus des corps volatils correspondent à quatre volumes de vapeur. Or, si Ton multiplie par i la densité que l'expérience assigne à la vapeur d'alcool pour l'unité de volume, on voit que le chiffre qui en résulte s accorde avec la densité théorique de la formule C^ I^ 0'^.

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

D'un autre côté, la densité théorique G* H« 0'^ est donnée par le calcul suivant :

C* =: 4 vol. OU 4 X 0.829 = 3.316 H« = 12 vol. ou 12 X 0.069 =« 0.829 04= 2 vol. ou 2x1.105 = 2.211

Les deux chiffres concordant ensemble, on est autorisé, en l'absence de réactions chimiques, à considérer la formule G* H* 0*. comme étant celle de l'équivalent de l'alcool.

Définition de la densité de vapeur. — Par densilé d'une vapet on entend le rapport qui existe entre le poids d'un \olume donc de cette vapeur et le poids d'un égal volume d'air (1) dans h mêmes conditions de température et de pression. Si l'onreprésen' par p' le poids de la vapeur, par p le poids d'un égal volume d'ai

la densité d de la vapeur est donnée par l'expression d == |^.

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

Supposons que la vapeur dont le poids estp' occupe un volur i; à ^ et à H, la question se réduit à chercher quel est le poids d'un volume v d'air à < et à H. Ce poids est évidemment p =

O»' 001 293 X nrsi X 7^- ^" l^^" de d = 1^, on peut donc écrir

d = ^^ TT , ou, ce qui est la même chose

,0.001293X,-f:^X^ 1 p' {i + at) 760

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

Deux méthodes se présentent pour effectuer cette déterminatio 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 liquide, d'éther par exemple, que Ton a préalablement enferi dans une petite ampoule en verre mince; on détermine ensuite volume V que sa vapeur occupe à la température t et sous la pr

(1) Tandis que la densité des solides et des liquides est rapportée à celle de I prise comme unité, c'est à Tair pris comme terme de comparaison qu'on rapport densité des fluides élastiques (gaz ou vapeurs). U eût mieux valu, sans doute, cIk im {;az simple, tel que l'oxygène et surtout l'hydrogène ; mais le choix de '. étant consacré par Tusa^e, il importe au moins de bien établir qu'il s'agit de sec et de composition normale. Un litre de cet air pris à 0* et à TCO""" pisc ti exactement 1',^U3.

' VAPEUR OtTHER. 117

lion If, quand il est complètement vaporisé. La comparaison de ce poids avec celui d'un égal volume d'air dans les mêmes condilioos de température et de pression donne la densité ctierchée.

■•tfe «pératolrc. — 1° Sur un fourneau E (fi^. 56) convenablement disposé, placer une mannite en fonte B, contenant dn mercure sec et pur ;

ï Rem plir également de mercure sccet pur une large éprouwile A graduée en parties d'égale capacité, et la renverser dansle bain précédent, en ayant soin qu'elle demeure exactement remplie, et qu'il n'y ait lucune parcelle d'air, soit à la surfece, soit contre les parois.

Xiintcnir cette éprouvette dans nne 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 i'éther contenu dans l'ampoule, et par suite ci'lui de la vapeur qui lui correspond, quand il est complètement vaporisé.

Il I Le remplianage et la fcnnrtiirc île cri te ampoule lont deux op Mn, Après Moir coutourné le tube Je ['ampoule et ravoir ellili.* ai a ilig. 57t, on le remplit par absiirplinn, coinme nous verroni plus tard que cela se pralii|UR pour le reuiplîssage des thernoniètiT!. On présente ensuite la partie e(R\é« du (ube i la lunme r^trécie d'une lampe A alciiol, et un U chauffe avec beauowp de préraution, jusqu'à ramollir le verre et fermer l'appareil Fio. 57.— n>ipa«Uoii Bi e. Lm deux parties détach>'-e» rune de l'autre «ont portées pow le mnpIiiMiB liai» la balance, et l'augmenta lion île pnids qu'a subie l'ampoule f; icrnKiuni bit connaître le poids de l'étlicr rjiii s'y trouve contenu.

U dimension de l'ampoule doit Olre calculée de telle sorte que, le liquiile qn*!

4° Introduire l'ampoulo pleine d'éther dans Téprouvelte à me cure, et entourer celle-ci d'un manchon cylindrique en veri M, que Ton remplit d'eau jusqu'à ce que le niveau de ce liquidB- ^ dépasse la partie supérieuic de Téprouvette. Un thennomètre ^ donne atout instant la température de Teau du manchon, et oi rend cette température aussi uniforme que possible au moyen d'ui agiiatoui' g à longue tige que Ton peut promener dans toute l^i masse liquide. Le manchon est, d'ailleurs, maintenu dans une position invariable au moyen de l'anneau a, mobile le long de la tige S-

5° L'appareil étant complètement disposé, chauffer la chaudière: La chaleur se communique rapidement au mercure de l'éprouvette et à l'ampoule qui ne tarde pas à se briser par la dilatation du liquide qu'elle renferme. A l'instant même, la vapeur se forme, et le mercure baisse dans la cloche. On continue à chauffer jusqu'à ce que l'éther soit complètement vaporisé (1). Lorsque ce résultat est atteint, on mêle les couches d'eau au moyen de l'agitateur, et l'on procède aux observations. On note aussi rapidement que possible la température t, la force élastique /*, et le volume v de la vapeur. La force élastique /* s'obtient en retranchant de la hauteur H du baromètre, celle h de la colonne soulevée dans l'éprouvette audessus du niveau extérieur de la cuve. 11 va sans dire que ces colonnes mercuriellos doivent être ramenées à 0" par le calcul. Quant au volume v, il se déduit du nombre de divisions occupées par la vapeur, car on connaît la capacité primitive de ces divisions, et la dilatation qu'elles ont éprouvée par suite de leur échauffcnient.

Donnée» d^une expérience pratiquée aar l'éChcr par le procédé

de Gay-LamMie.

Soient :

p'. . . . Poids de Féther liquide O^^ 545

<?.... Volume de la vapeur à t et à H — h 243"^ 3

t. . . Température de l'eau du manchon 67'

rrenferme étant complètement vaporisé, la vapeur qui en provient occupe, même à rétat de dilatation où clic se trouve, un volume inférieur à la capacité totale de l'éprouvette. (1) On reconnaît que réther est complètement vaporisé à ce que, à la température 'Hnale (, la force élastique de sa vapeur est notablement inférieure à celle qui correspond à la tension maxima.

VAPEl'R D'ÉTHER. H9

H. . . . Pression barométriqae corrigée 757"" 22

h Différence de niveau, également corrigée . . 104 75

(/.... Densité de la vapeur d'éther.

On a, d'après les considérations précédentes :

p'{i+at)m ^'^ V 0,001293 (H - h) ^'''^^'

Lëther sur lequel a porté cette opération contenait sans doute un peu d'alcool ou d'eau. Il suffit de 2 ou 3 pour 100 de vapeur O'eau mêlée à la rapeurdelher pour abaisser sa densité au chiffre fourni par celte expérience.

Le procédé de Gay-Lussac s'applique surtout aux liquides que l'on n'a qu'en très-petite quantité, qui sont, d'ailleurs, très-\ola-

Ws, et pour lesquels on peut craindre un défaut d'homogénéité qui ^ J les rende altérables à l'ébullition.

Le procédé de Gay-Lussac pour la détermination des densités de

^peur n'entre pas dans le cadre ordinaire des manipulations de

l'école de pharmacie, à cause de la masse de mercure dont il exige

le maniement, et à cause aussi des inconvénients suivants qui sont

attachés à son emploi :

1" Il est difficile, pour ne pas dire impossible, de purger complètement d'air et de vapeur d'eau le mercure qui remplit la cloche;

2» La température ne peut* être exactement connue. Au moment où l'on fait les observations, il faudrait que cette température fût uniforme et stationnaire partout, et comment admettre que le mercure, qui a le contact immédiat de la chaudière, et qui a une trèslaible capacité comparée à celle de l'eau, n'ait pas unetempéiature de beaucoup plus élevée que celle de ce* liquide ;

3' Comme on ne peut déterminer directement le coefficient de dilatation du verre qui constitue la cloche, les corrections relatives aux changements de capacité de cette cloche sont toujours incertaines ;

4* La détermination de la pression est elle-même très-difficile. Si elle se fait directement à l'aide du cathétomètre, on peut comniellre une erreur grave en raison des effets prismatiques, et des déviations provenant de la forme cylindrique du manchon. Et si l'on enlève le cylindre d'eau, en laissant le manchon vide, il peut y avoir encore un effet prismatique résultant de ce que les deux faces du manchon ne seraient pas parfaitement parallèles. 11 faut donc

iSO DENSITÉ DES VAPEURS.

noter exactement la division de la cloche à laquelle s'aiTÔte niveau du mercure, et viser ensuite cette division à l'aide du cath^ tomètre, après avoir enlevé le manchon et Teau qu'il contient, est vrai que, par suite du refroidissement, cette division est maii tenant plusbasdans la ligne verticale qu'elle n^était quand ladocl était chaude. Mais on peut faire une correction approximative ( admettant le coefficient moyen de dilatation linéaire du verre. Ento cas, l'erreur provenant de ce fait ne serait rien en comparaison! celle qu'on pourrait commettre, si l'on mesurait directement hauteur à travers le manchon.

§ 2. — Procédé de M. Dumas.

Le procédé de M. Dumas est celui que Ton emploie habituel ment. Son principe est simple : Un ballon, successivement rem d'air et de vapeur est pesé dans les deux cas avec une très-grai précision. Et, comme il importe que les deux fluides éiastiq» soient pesés sous le même volume, on fait, pour le poids de l'a les corrections que nécessitent les difl'érences dans la capacité vase, dans la température et dans la pression.

Mode opératoire. — l*" Prendre un ballon à densité de peur A (fig. 58), ayant 300" environ de capacité ; briser sa poi

elfilée dans une pièce dont l'air soit bien i et noter les indiquions fournies par le barom( et le theimomètre. Porter dans la balano ballon ainsi rempli d'air sec à / et à H, et dé miner son poids P avec la précision du m gramme, et avec l'exactitude de la doi

Fig. 58. — Ballon à ^^^ » .

densité dcî vapeur. P^SeC ,

(Procédé de M. Du- 2** Remplir le ballon de vapeur d'étlier con "™'^*' il va être dit ; et, ce ballon ayant été fermé

température l' et à la pression 11', déterminer son poids F

ayant égard à toutes les précautions obsenées dans la pesée ]

cédenle ;

3* Déterminer la capacité intérieure du ballon, c'est-à-dir

volume V qu'elle représente à la température t ;