DE L'EAU
L'eau est ce liquide répandu avec tant d’abondance sur toutes les parties de la surface du globe, et d’une nécessité indispensable à l’existence des animaux et des végétanx. Il suffit de distiller ce liquide pour lavoir pur; et dans cet état ül est transparent , inodore, insipide, élastique, susceptible de transmettre les sons et de mouiller la piupart des corps.
L'eau existe dans les quatre états, de solide ou glace, de liquide ou eau, de vapeur, et dans l’état de combinaison avec d’antres corps. L'état de glace est celui le plus simple de l’eau, parce qu’alors elle contient moins de calorique que dans son état d’eau. Dans son état de vapeur, c'est de l’eau combinée avec une quantité additionnelle de calorique:
L’eau est formée d’oxigène et d'hydrogène dans les proportions de 88 parties 29 d’oxigène et de 11,71 parties d'hydrogène en poids, ou de un volume de gaz oxigène et de deux volumes de gaz hydrogène. C’est, jusqu'à présent, le seul oxide d'hydrogène qui nous soit connu: On prouve que telle est:la nature et la proportion des deux principes constituans de l’eau , soit par l'analyse, soit par la synthèse.
Plusieurs chimistes des plus distingués, parmi lesquels on peut citer Macquer, en 1776, Lavoisier et Bucquet, en 1777, Cavendish et le docteur: Priestley, en 1781, s’occupèrent successivement d'expériences intéressantes sur la composition de l’eau , et sur la détermination de ses principes constituans en gaz bydrogène et en gaz oxigène.
Ce fut dans l’été de 1781 que Henri Cavendish, s’occupant d'examiner ce que devient l’air perdu
ar la combustion, entreprit ces expériences dans lesquelles il brüia 32375 kilogrammes, mesure, de gaz hydrogène avec deux fois et demie cette quantité d’air commun , et en faisant passer ce mélange brûlant à travers un tube de verre d’environ deux mètres de long, il se condensa 8740 grammes d’eau pure. Cavendish fit aussi brüler dans un vaisseau fermé un mélange d’environ 1257 grammes, mesure, de gaz oxigène , et d’environ 2400 grammes de gaz hydrogène ; la liqueur condensée
fut reconnue contenir une petite portion d'acide
nitrique , lorsque le mélange de l'air était tel que Vair brülé contenait une proportion considérable d’oxigène. On peut, dans ce cas, présumer qu’il se combine de l’oxigène avec lazote présent.
Le 24 juin 1783, Lavoisier et M. Delaplace répétèrent l'expérience de la combustion de l’hydrogène et de l’oxigène dans un vase de verre sur Îe mercure, en quantité plus grande encore que celle qui avait été brûlée par Cavendish ; le résultat fut d'environ 1917 grammes d’eau pure.
Lavoisier procéda à peu près dans le même temps, avec Meunier, à une expérience qui consistait à faire traverser par de la vapeur d’eau un tube de fer rouge de feu. Il trouva que le fer était oxidé, et qu'il y avait eu dégagement d’hydrogène ; et la vapeur d’eau qu'il fit traverser diverses autres substances combustibles ou oxidables produisit des résultats semblables , disparition de l’eau et dégagement d'hydrogène. Lavoisier donnait l’explication de ces expériences capitales on supposant que l’eau était décomposée en ses parties constituantes, l’oxigène et l’hydrogène,, dont la première s’unit avec la substance en ignition, et dont l’autre est dégagée. Enfin la grande expérience de la décomposition de l’eau
par Fourcroy, MM. Vauguelin et Séguin, commencée le mercredi 13 mai 1790, ne fut achevée que le vendredi 22 du même mois ; la combustion fut maintenue avec peu d'interruption pendant 185 heures. Les expérimentateurs ne quittèrent pas un seul moment l’appareil; ils se relevaient alternativement, lorsqu'ils étaient fatigués, pour se reposer pendant quelques heures sur des matelas dans le laboratoire. Pour obtenir le gaz hydrogène, ils firent d’abord fondre du zinc, qui fut ensuite réduit en poudre dans un mortier très chaud. Ils se servaient, pour dissoudre ce métal, d’acide sulfurique concentré, étendu de sept parties d’eau, et ils faisaient passer le gaz produit à travers l’alcaili caustique.
Pour se procurer l’oxigène, ils distillèrent deux livres et demie de muriate suroxigéné de potasse cristallisé (chlorate de potasse), en faisant également passer le gaz dégagé à travers de l’alcali caustique.
Le volume du gaz hydrogène consumé fut de 25963,563 pouces cubes, dont le poids était de 1039,358 grains.
Le volume du gaz oxigène consumé fut de 12570,942 pouces cubes, pesant 6209,869 grains. |
Le poids total de l’un et l’autre de ces fluides élastiques était de 7229,227 grains.
Le poids de l’eau obienue fut de 7,24b grains; ou 12 onces 4 gros 45 grains d’eau ; et par consé- : quent le déficit sur le poids ne fut que de 4,227 grains.
La quantité de gaz azote, avant l'expérience, était de 415,156 pouces cubes ; il ne s’en est trouvé, après l'expérience, que 467, donc l'excès du gaz azote était, à la fin de l’expérience, de 51,744 pouces cubes. Cette augmentation peut être attribuée , suivant Fourcroy et M. Vauquelin, à la petite quantité d'air atmosphérique qui restait.
dans les cylindres intérieurs des gazomètres à l'instant où les autres airs y avaient été introduits. Ces 51 pouces cubes en excès ne pouvaient provenir du gaz hydrogène; car il fut reconnu par l’expérience qu’il ne contenait pas du tout de gaz azote. L’eau obtenue ayant été examinée avec le plus grand soin, on lui reconnut toutes les propriétés de l’eau distillée la plus pure, et sa pesanteur spécifique était à celle de l’eau distillée comme 186,71 est à 186,50.
La décomposition de l’eau se démontre le mieux en enflammant dans l’eudiomètre un mélange de deux volumes d'hydrogène et d’un volume d’oxigène : les deux gaz disparaissent en totalité, et il en résulte de l’eau pure.
Le litre d’eau pure, inesure contenant un décimètre cube de ce liquide, pèse un kilogramme; ce poids du litre ou décimètre cube d’eau est environ 825 fois plus considérable que celui d’une mesure semblable d’air atmosphérique.
L’atmosphère , lorsque sa température est suffisamment abaissée , enlève à l’eau une certaine portion de son calorique; alors une cristallisation s'ensuit, l’eau se solidifie et devient glace. Près des pôles, l’eau est éternellement solide; elle y existe dans un état semblable à celui des roches les plus dures.
Ii faut que la glace à zéro absorbé au-delà de 77 degrés centigrades de calorique pour devenir fluide, ou une quantité de calorique telle qu’elle suffirait pour qu’un volume égal d’eau l’élevât de zéro à 77 degrés centigrades : c’est ce dont on peut s'assurer au moyen d’un thermomètre. Après avoir mêlé ensemble des poids égaux de glace ou de neige à zéro et d’eau chauffée à 77 degrés centigrades, la glace ou la neige fondent à l'instant, et la température du mélange n’est encore qu’à zéro. Dans ce cas, cependant, l’eau s’est refroidie de 77 degrés
centigrades , tandis qu’il n’y a eu aucune augmentation dans la température de la glace ou de la neige; de manière que 77 degrés centigrades de calorique ont disparu. Cette quantité de calorique a dû s'être combinée avec la glace ou la neige, mais elle n’a pu suffire qu’à la faire fondre sans produire d'augmentation dans sa température; d’où il suit irrésistiblement que la glace ou la neige, lorsqu'elle est convertie en eau, a absorbé 77 degrés centigrades de calorique, et s’y est combinée. Ainsi, l’eau refroidie à zéro ne peut se congeler qu’autant qu’elle aura perdu 77 degrés cen-, tigrades de calorique; et la glace, après avoir été amenée à zéro, qui est le terme exact de la congélation, ne peut fondre jusqu’à ce qu’elle ait absorbé 77 degrés centigrades de calorique. On ne peut donc plus douter alors que l’eau ne doive sa fluidité à son calorique latent, et que son calorique de fluidité ne soit de 77 degrés centigrades.
De l’eau tenue en ébullition pendant tout aussi long-temps que ce puisse être dans un vaisseau ouvert, ne peut acquérir le plus petit degré de chaleur au-delà de celui auquel elle a commencé à bouillir, ou de 100 degrés centigrades; lorsqu’elle est parvenue à ce point, la vapeur absorbe le calorique et l’entraîne à mesure qu’il s’en développe. Cependant la continuation de la chaleur, jointe à une pression additionnelle, peuvent augmenter considérablement et l’expansibilité et la température de la vapeur. C’est à raison de la grande quantité de calorique qu’exige la conversion des liquides en vapeur que l'évaporation produit du froid. Lorsqu'on jette de l’eau sur des corps chauds, cette eau est à l'instant convertie en vapeur, et elle enlève ainsi à ces corps une grande portion du calorique qu’ils contiennent.
On a supposé que les terribles effets de quelques éruptions de volcans et de tremblemens de terre
DE CHIMIE. 229 étaient produits par ce prodigieux pouvoir de Ja
j vapeur, l’eau de la mer parvenant à se frayer une
issue dans des feux souterrains.
C’est à la force expansive de la vapeur de Feau qu’il faut attribuer le mouvement bien connu sous le nom d’ébullition qui s'établit dans l’eau ; il est occasionné par le passage à travers l’eau de la vapeur, qui se forme d’abord au fond du vaisseau.
On connaît aujourd’hui quel parti avantageux on est parvenu à tirer, dans ces derniers temps, surtout pour les arts, les manufactures et la navigation, du moyen de la force de la vapeur de Peau.