Propriétés de l'acide hydraté
Les propriétés de l'acide sulfurique ont été soigneusement étudiées parles chimistes ; c'est surtout à l'état de combinaison avec 1 ou plusieurs équivalents d'eau qu'on le connaît dans les arts et qu'on l'emploie dans les laboratoires. Combiné avec 1 équivalent d'eau, il constitue l'acide concentré, liquide, blanc, qui pèse 1,845 à la température de 15° (l'eau sous le même volume pesant 1,000), qui bout à 325° et distille sans altération; exposé à 35° au-dessous de 0°, il cristallise et se prend en masse; en s'unissant avec 2 équivalents d'eau, il développe beaucoup de chaleur, au point que la température du mélange peut s'élever jusqu'à 105*. L'acide contenant 2 équivalents d'eau se congèle par un abaissement de température à 1 ou 2° au-dessus de 0°, et ne se fond ou résout en liquide qu'à la température de -K 8° à8°,5.
Le phénomène d'élévation de température se manifeste lorsqu'on ajoute encore 1 équivalent d'eau : ainsi donc plusieurs proportions d'eau se combinent à l'acide. On utilise cette propriété hygroscopique pour dessécher l'air et divers gaz, en les faisant filtrer au travers de la pierre ponce en fragments imbibés de cet acide concentré. On dessèche diverses substances, en les enfermant sous des cloches auprès de vases ouverts et pleins d'acide sulfurique. Cet acide peut, en effet, absorber dans l'air humide jusqu'à dix fois son poids d'eau.
L'acide concentré, ou à 1 équivalent d'eau, marque 66° à l'aréomètre de Baume (*); étendu jusqu'à 62° au même aréomètre,
(*)Ce degré indiquerait le maximum de concentration, si les aréomètres n'étaient souvent gradués en marquant sur leur tige le 66° degré au point
il contient 19,5 d'eau pour 100 en sus de celle qui constitue l'équivalent d'eau uni à l'acide anhydre et 80,5 d'acide concentré (*).
D'après de nombreuses expériences, M. de Marignac [Annales de chimie, octobre 1 853) a reconnu que l'on ne pouvait obtenir directement l'acide sulfurique à 1 équivalent d'eau, en raison de la tendance de l'acide anhydre à se dégager en minimes proportions, à la température élevée où la concentration s'achève; il y aurait donc impossibilité de s'arrêter pendant la concentration à un point fixe correspondant à la formule HO,SO* : l'acide concentré par ébullition laissant dégager un peu d'acide anhydre, et retenant un léger excès d'eau (environ ^ d'équivalent).
On obtient l'acide à 1 équivalent d'eau en ajoutant à l'acide ordinaire environ 0,005 d'acide anhydre ou 0,015 d'acide de Nordhausen (yoy. plus loin); on fait cristalliser en abaissant la température à 6° au-dessous de zéro ; ou laisse égoutter les cristaux (à l'abri de l'air). Ce sont ces cristaux, comme ceux que l'on obtient de l'acide ordinaire par plusieurs cristallisations à basse température, qui représentent l'acide sulfurique exactement à 1 équivalent d'eau; sa densité est de 1854 à 0° et 1842 à-f-12*. *
Cet acide fond à -f- 10°, 5, il peut rester fluide à 0°, mais alors un cristal du même acide ajouté détermine et propage rapidement la cristallisation; il est fumant à + 30 ou 40° centésimaux; son ébullition se manifeste à-r-290°, dégage de l'acide anhydre, et sa température d'ébuilition s'élève alors jusqu'à 325*.
.L'acide sulfurique anhydre est susceptible de dimorphisme : une modification isomérique fond à-f-18°, l'autre à 1001, ce qui explique les observations de fusibilités intermédiaires (-+-25, -f-80ô, etc.) dépendantes de mélanges entre les deux modifications.
où rimmersion s'arrête dans l'acide du commerce; or, celui-ci n'est pas exactement à 1 équivalent d'eau comme on le voit par les observations de M. de Marignac.
(*) Les dernières recherches de M. Bineau donnent entre chaque degré Baume pour la température -|- 15° et la quantité d'acide à 66° ou à un équivalent d'eau (HO,SO*) les relations suivantes :
Degrés Bitume.
Acide pour 100.
Degrés Buumé.
Acide pour 100.
Sa densité = 1970; la densité de sa vapeur (l'air pesant 1000) est de 2763. La température de son ébullition étant de 35f on comprend qu'une de ses modifications puisse se volatiliser sans se fondre.
Le tableau ci-dessous indique les températures de fusion de l'acide sulfurique sous ces différents états : anyhdre et uni avec diverses proportions d'eau.
ÉtaU de l'acide sulfnrique. Température
1 de fusion.
Anhydre (S0>. Poids spécifique i 07<^ j £ mod|^ation isomérique + j*
Exactement à 4 équivalent d'eau (SO3, HO) !*!.'.. + * 0#, 5
Le même, plus une très-petite quantité d'acide anhydre — 20*
Le même, plus une très- petite quantité d'eau — 20*à — 30e
Acide sulfurique à 2 équir. d'eau (SO3,2H0) -j- 8», 6
Id. à 4 équir. d'eau (2S03,I10) -f- 35»
Id., plus 3, 4, 5 équir. d'eau (SO3 + 3, 4, 6 HO), reste liquide à.. — 20»
il reste liquide dans le ride jusqu'à — iO*
Une partie d'acide qu'on mélange rapidement avec 4 parties de glace pilée abaisse la température à — 20* ; 4 parties d'acide sulfurique concentré plus 1 de glace élèvent la température à -+- 100* : c'est que dans ce dernier cas la chaleur produite par la combinaison de l'eau avec l'acide compense et bien an delà Ta chaleur absorbée par la fusion de la glace.
L'acide sulfurique concentré attaque, désorganise et altère profondément les tissus des animaux et des végétaux; on ne doit donc s'en servir qu'avec beaucoup de précautions.
