Calcul de la formule rationnelle de la théine

En analysant cette matière, M. Stenhouse obtint les nombres suivants :

4. Gr. 0,285 de substance ont produit gr. 0,5425 d'acide carbenique et gr. 9,431 d'ami.

2 . Brûlée avec l'oxyde cuivrique, la théine produisit un ilélange gazeux , dans lequel le CO» était à l'N : : 4 : 4 .

3. Gr. 0,5828 de chloro-platinate théique brûlés laissèrent un ' résidu de platine qui pesait gr. 0,443.

En se basant sur ces donnée», q« trouve que la théine est composée en centièmes de :

Carbone 49,05

Hydrogène 5,14

Àzoie.... 28,91

Oxygfce 17,3Q

100,00 et que son équivalent est 2575,6.

Pour trouver ce dernier, on a dû admettre, ce qui d'ailleurs est très-probable, que le chloro-platinate théique avait pour formule :

Théine + C1H + PtCfe.

On trouvé le poids atomique de ce sel double en posant cette proportion :

0,143 : 0,5828 :: 1233,5 équiv. du platine : x. * = 5027.

Pour arriver à l'équivalent de la théine , il faut soustraire de celui du sel double la somme des équivalents du chloride platinique 24 49,9 et du chloride hydrique 455,7 ; donc :

A l'aide de sa composition en centièmes, on calcule de la manière suivante la formule empirique de la théine :

CfefHuiNigiOiB*

En réduisant ces nombres suivant la méthode indiquée à la page 437 , on arrive à la formule :

Cj4iHistNeoO«3.

En divisant ces nombres par 30 , on trouve :

et en négligeant les fractions, on arrive de cette manière à

qui est bonne , ainsi qu'on s'en assure en examinant la composition en centièmes, qu'on calcule avec elle :

§ 16A.] CHAP. VI. ANALYSE ORGANIQUE. fr43

Calculé. Trouvé.

Lorsqu'on considère que la formule CtH8Na0a est calculée pour le poids atomique 4242,9, et que ce dernier entre deux fois et un dixième dans l'équivalent 2575,6 trouvé directement pour la théine , il est facile de voir qu'on peut substituer au rapport 4 :2,4 , le rapport plus simple 4 : 2 ; ce qui amène à trouver pour la formule rationnelle de la théine :

2 x GtHsNA = CANA.

Il est facile de s'assurer alors que le chloro-platinate théique a bien la formule :

Théine + CIH + MCI*,

qu'on lui avait supposée plus haut ; il suffît pour cela de comparer la quantité de platine qui doit s'y trouver d'après le calcul avec celle qu'on a trouvée , et de voir si elles sont d'accord :

Dans 100 parties :

Calculé. Trouvé.

CuHmNA = 2425,8

CIH = 465,7

Platine = 1233,5 24,66 24,63

4. Calcul de la formule rationnelle des oxysels en particulier.

a. Dans les combinaisons qui ne contiennent pas de substances isomorphes, on peut trouver la formule rationnelle des oxysels en déterminant le rapport existant entre la quantité d'oxygène qui se trouve dans chacune de leurs parties constituantes. Cette méthode est très-simple.

&M ANAttftt CHIMIQUE QUANTITATIVE. [ § 16k

En analysant le sulfate double cristallisé de soude et d'ammoniaque, nous avons trouvé :

Oxyde sodiqUe 17,93

Oxyde atumonique 15,23

Acide sulfurlque 46,00

Eau 20,84

691 NaO coaUennent iOOO;donc 17,08 en contiennent 4,58

82ANH4O • 100 » 1343 • 46,68

Les nombres trouvés pour l'oxygène sont :

qui sont entre eux comme :

et plus simplement, comme :

ce qui amène directement à la formule ;

NaO,NHA2S03 + *HO, ou bien :

NaO,Sd3 + NHASO, + 4 aq.

b. Dans les combinaisons qui contiennent des substances isomorphes. — Les substances isomorphes peuvent ôe substituer les unes aux autres, dans tous les rapports possibles. C'est ce qui fait que pour établir une formule pour tes combinaisons qui renferment des substances isomorphes, il faut les comprendre toutes ensemble dans la formule où elles figurent comme un seul corps. C'est ce qui arrive très-fréquemment dans le calcul des analyses . de minéraux.

A. M. Erdmann a trouvé dans la monradite :

$ 16k] CHÀP. TI. ANALYSE ORGANIQUE. htë

Contenant bxygèrie.

Acide silicique — 56,17 29,170

Oxyde magnésique 31,63 12,204 ) u 1&3

Oxyde ferreux,.., 6k6<* 1,940)

Eau 4a04 3,6*0

3,59 : 14,163 ; 29*179, correspondant à :

1 ; 3,94 : 8,1, qu'on peut remplacer sahs faire d'erreur par :

En représentant i équivalent de métal par R, On arrive â cette formule :

4(RO,SiO,) + HO, ou 4 { p| } 0,SiO, + aq. .

Ce iie sont pas seulement les substances isomorphes qui se substituent de cette manière les unes aux autres dans les combinaisons, mais bien aussi beaucoup de celles qui ont une composition analogue ; c'est ainsi que KO, NaO, CaO, MgO et beaucoup d'autres encore se substituent l'un à l'autre. Dans le calcul des formules, il faut donc aussi compter toutes ces substances-là comme faisant un tout, ainsi qu'on va le voir. M. Âbich a trouvé dans l'andésine :

Contenant oxygène.

Acide silicique 69,60 30,90

Oxydé alutriinique 24,28 11,22 \ .

. Oxyde ferriquë 1,58.... ... 0,4&J II#T0

Oxyde calclqué 5,77 l,6i

Oxyde magnésique 1 ,08 0,37 f 3 7Q

Oxyde lodique 6,63 1,65

Oxyde potassique 1,08 0,16

comme :

soit comme :

En représentant de nouveau chaque équivalent de métal par R , on trouve la formule :

RO + RA + 4SiO> = RO,SiO, + RA,3SiO,;

formule qu'on peut aussi représenter de cette manière :

Cette formule prouve que l'andésine est de la leucite KO,SiO, -f-AltO„3SiOa, dont la plus grande partie de la potasse a été remplacée par de la chaux , de la soude et de la magnésie , et dont l'alumine a été remplacée en partie par de l'oxyde ferrique.

Il est clair que cette manière de calculer la formule des oxysels est applicable aussi en tous points aux sulfosels.

iv. calcul de la densité de vapeur bbs corps gazeipiables et son application au contrôle des analt8e8 et a la détermination de l'Equivalent des corps.

On sait que le poids spécifique d'un certain volume d'un gaz composé est égal à la somme des poids spécifiques de ses parties constituantes existant dans ce même volume de gaz composé.

Lorsque 2 volumes d'hydrogène s'unissent avec 4 volume d'oxygène , ils produisent 2 volumes de vapeur d'eau , en sorte que la densité de 4 volume de vapeur d'eau sera égale à la somme du poids spécifique de l'oxygène et de deux fois celui de l'hydrogène :

Ces nombres représentent le poids de 2 yolumes de vapeur d'eau ; pour arriver à celui de 4 volume , il suffit de les diviser par 2:

Un instant de réflexion fait sentir combien la connaissance de la densité de vapeur des corps composés est utile pour apprendre si dans le calcul de leur formule on ne s'est pas trompé dans le nombre d'équivalents de leurs composants qu'on leur a assigné.

L'analyse élémentaire du camphre a permis d'établir pour cette substance la formule empirique :

CMH,0.

M. Dumas a trouvé la densité de la vapeur du camphre égale à 5,298 , lorsqu'on la calcule avec le nouveau coefficient de dilatation de l'air 0,00366. Voyons maintenant de quelle manière il fout s'y prendre pour savoir si on a introduit dans la formule du camphre le nombre relatif des équivalents des corps simples qui s'y trouvent en réalité :

Le poids spécifique de la vapeur de carbone = 0,8320 » » de l'hydrogène — 0,0693

» » de l'oxygène = 1,1093.

10 eq. G = 10 volumes = 10 x 0,8330 = 8,3200 8 eq. H = 16 volumes = 16 X 0,0693 = 1,1088 1 eq. 0 = 1 volume = 1 X 1,1093 = 1,1093

On voit que la somme calculée est presque deux fois aussi grande que celle qui a été trouvée directement ;

ce qui est une preuve que la formule précitée exprime le rapport véritable qui existe entre les parties constituantes du camphre.

kki ANALYSE CHIMIQUE QUANTITATIVE. [§105*

On ne peut pas trouver, A l'aide 4e la densité de vapeur des corps composés, le nombre absolu d'équivalents de corps simplet qui entrent dans leur constitution , parce qu'on ne peut pas savoir, dans le cas particulier qui nous occupe, combien chaque équivalent de camphre produit de volumes de vapeur. C'est ce qui fait , par exemple , que M* liebig avance que chaque équivalent de camphre produit 2 volumes de vapeur, en sorte qu'il lui assigne la formule Cl#H,0, tandis que M. Dumas lui donne la formule CjoH^O,, parce qu'il admet que chaque équivalent de camphre produit 4 volumes de vapeur.

On voit par cet exemple que la connaissance de la densité de la vapeur des corps n'est guère qu'un contrôle de l'analyse, et qu'elle ne fournit pas un moyen sûr de fixer la formule rationnelle d'un corps. On l'emploie néanmoins quelquefois dans ce dernier but , mais seulement pour les substances cbex lesquelles l'analogie avec d'autres bien, connues {ait supposer un certain mode de conden* aatiofl des éléments; c'est ainsi, par exemple ♦ que l'expérience a appris que chaque équivalent de ta plupart des hydrates des Wjdes organiques volatils produit 4 volume» de vapeur.

Appliquons cette loi :

On a vu plus haut que C14He04 est la formule rationnelle de l'hydrate d'acide benzoïque dont MM. Dumas et Mitscherlich ont trouvé la densité de vapeur égale à 4,260. Eh bien ! on arrive à ce même nombre en divisant par 4 la somme des poids spécifiques des parties constituantes dé I équivalent d'hydrate d'acide benzoïque; car :

14 vol. C = 11,6480 12 vol. H = 0,8316

4 VOj. 0 = *Am

Après avoir appris à connaître de quelle utilité est, pour le contrôle <fo l'analyse élémentaire t la connaissance de la densité de la vapeur des corps, voyous maintenant de quelle manière on

§ 4G5<] GHAP. V*. ANALYSE ORGANIQUE. 649

Nous prendrons pour exemple la détermination laite par M. Dumas du poids spécifique de la vapeur du camphre.

Voici quels furent les résultats immédiats de l'expérience :

Température de l'air. , 43,5° C.

Hauteur du baromètre 0,749°".

Température du bain lors de la fermeture du ballon. - , 244° C.

Augmentation de poids du ballon. ...... gr. 0,708

Volume du mercure qui entre dans le ballon. - 295 CC.

Air resté dans le ballon ♦ . . . 0

Pour connaître le poids spécifique de la vapeur il faut savoir ;

{. Combien pèse l'air contenu dans le ballon. On doit connaître 06 poids pour pouvoir passer à 2.

2. Combien pèse la vapeur de camphre contenue dans le ballon.

3. À quel volume se réduit la vapeur de camphre lorsqu'on la ramène à 0° C et à une pression de 0,760mra.

Ces questions dont fort simples , et si elles ne paraissent pas telles au premier abord , c'est qu'il y a à opérer quelques corrections et quelques réductions.

4 . D'après la quantité de mercure qui a pénétré dans le ballon , on sait que sa capacité est de 295 CC.

Voyons maintenant quel volume occuperont à 0° C et sous une pression de 0,760*"* C, 295 CC d'air pris à 43,5rt C et sous une pression de 0,74^"*?

Nous trouvons la solution de cette question â l'afâe des règles développées au § 45$ :

m =sf tt&Ce à 4 8,5* C et sous une pression <fér 0,760***', ensuite :