PREMIERE PARTIE

OXYGÈNE

£quivaleDt = 100.

§ 35. Uoxygène * est un gaz incolore, sans odear ni saveur. Ce corps est trè&^répandu dans la nature , mais il ne 8*y trouve pas pur et isolé. Mélangé avec le gaz azote , dans la proportion d'environ ^ d* oxygène et | d'azote , il constitue Tair atmosphérique. Il se combine avec presque tous les autres corps simples, et produit un très-grand nombre de corps composés.

Pour isoler Toxygène de l'air atmosphérique, il faudrait absorber le gaz azote; c'est-à-dire, combiner ce dernier gaz avec un corps qui n'eût pas d'action sur le gaz oxygène et qui formât avec le gaz azote un composé, solide ou liquide, facile à enlever. Or, nous ne connaissons, jusqu'à présent, aucun corps qui jouisse de ces pro* prié tés ; mais nous avons à notre disposition plusieurs corps composés renfermant de l'oxygène, et qui abandonnent facilement ce gaz, en totalité ou en partie, quand on les soumet à une élévation convenable de température.

§ 36. L'oxyde rouge de mercure, composé de mercure et d'oxygène, abandonne son oxygène à la chaleur d'une lampe à alcool. On place la substance dans un tube de verre a6 (fig. 4) fermé à une de ses extrémités ; à l'autre extrémité on engage, au moyen d'un bouchon , un tube de verre ci, que l'on appelle tube de dégagement ou tube abducteur et qui présente deux courbures, l'une en c, l'autre en d. L'extrémité recourbée de ce tube plonge dans une cuve V pleine d'eau. On chauffe le tube a&, dans la partie qui renferme

* La découverte de l'oxygène ne remonte pas à plus de soixante-quinze ans. Elle est attribuée ordinairement à Priestley, qui l'annonça en 1774. A peu près vers /a même époque » Scbéele et Lavoisier, sans connaître les expériences du chimiste ajwlai.s obtinrent ce corps par des procédés diffcrcnis.

OXYGENE.

l'oxyde, avec quelques charbons incandescents disposés dans un petit fourneau. L'air renfermé dans le tube se dilate par la chaleur,

Fier. 1.

augmente de force élastique; une portion s'en échappe, sous forme de bulles, à Xravers l'eau de la cuve V. Bientôt Toxyde atteignant la température à laquelle il se décompose, se sépace en ses deux éléments : le mercure vient se condenser sous forme liquide dans la partie supérieure du tube, l'oxygène se dégage à l'état gazeux et traverse l'eau de la cuve. On ne recueille pas les premières portions du gaz , parce qu'elles sont mélangées avec l'air qui remplissait primitivement les tubes. Au bout de quelques minutes , cet air a été chassé par le gaz oxygène qui se dégage incessamment.

Pour recueillir ce gaz , on prend une cloche en verre C , on la remplit d'eau jusque par-dessus les bords, on applique le plat de la main sur l'ouverture de la cloche, et on la retourne dans l'eau de la cuve. La cloche reste ainsi complètement remplie d'eau , iriéme après que la*main a été retirée, par l'effet de la pression atmosphérique qui s'exerce à la surface de l'eau de la cuve. On place la cloche au-dessus du tube de dégagement , sur une petite planchette trouée qui se trouve disposée dans la cuve.

Les bulles de gaz oxygène, en vertu de leur plus faible pesanteur spécifique, s'élèvent dans l'eau et vont se rendre dûns la partie supérieure de la cloche. '

Lorsque la cuve sur laquelle on reçoit les gaz est assez profonde, on remplit d'eau les cloches , en les plongeant simplement dans la cuve , l'extrémité fermée étant tournée vers le bas. L'air s'échappe à travers l'eau , et celle-ci remplit la cloche. Il suffit alors de retourner la cloche, de la soulever et de la placer sur la planchette.

OXYGÈNE

C'est le procédé le plus commode quand on se sert de cloches de trè&-grand diamètre.

§ 37. L'oxyde de mercure est une substance d'un prix trop élevé pour qu'on puisse l'employer quand on veut se procurer une quantité un peu considérable de gaz oxygène. Mais on trouve dans la nature un autre oxyde, le peroxyde de manganèse qui , soumis à une haute température, abandonne une portion de son oxygène, et se change en un autre oxyde de manganèse, moins riche en oxygène que le peroxyde. La décomposition du peroxyde de manganèsis demande une température plus élevée que celle de l'oxyde de mercure ; elle ne peut être opérée dans des vases en verre, car ils ne résisteraient pas à la chaleur. Le peroxyde de manganèse, réduit en poudre, est placé dans une cornue en grès que l'on dispose dans un fourneau en terre F (fig. 2), muni de son laboratoire L, et que

l'on recouvre ensuite de son réverbère R . Au col de cette cornue, on adapte, au moyen d'un bouchon , le tube abducteur fr, dont l'extrémité recourbée r plonge dans la cuve à eau. On place sur la grille du fourneau quelques charbons allumés, puis on remplit entièrement le fourneau de charbon noir, 1q feu se propage dans la masse du combustible, mais lentement, condition indispensable sans laquelle on risque de faire fêler la cornue. Le peroxyde de manganèse ne commence à se décomposer qu'à une chaleur rouge intense. On laisse perdre les premières portions de gaz , parce qu'elles renferment l'air atmosphérique qui se trouvait dans la cornue. La décomposition est achevée lorsque le dégagement du gaz s'arrête, bien que le feu soit très-vif dans le fourneau. Dans cette décomposition par la chaleur seule, le peroxyde do manganèse abandonne le \ de son oxygène.

§ 38. Lorsqu'on a besoin de recueillir un grand volume de gaz, on ne peut plus se servir de cloches de verre, et l'on emploie des vases particuliers que l'on appelle gazomètres. La figure 3 représente un de ces appareils. Il se compose d'un vase en cuivré cylindrique A , surmonté d'une cuvette C, supportée, au-dessus du premier vase, par cinq colonnes en cuivre. Deux de ces colonnes a et 6 sont creuses et munies de robinets. Le tube a débouche dans le vase A , immédiatement à la paroi supérieure. Le tube 6 descend , au con<^ 'raire, jusque tout près du fond. En c se trouve une petite tubulure

OXTÛÈNE

à robinet, et en d un bout de tube recourbé, plus large, et que l'on, peut boucher hermétiquement avec un bouchon , ou au moyen d'une virole à cuir k.

On commence par remplir d'eau cet appareil. A cet effet, le robinet c étant fermé , et la tubulure d bouchée, on ouvre les robinets a et 6, et l'on verse de l'eau dans la cuvette G. L'eau se rend dans le vase A par le long tube 6 , et l'air du vase s'échappe par le tube a; on verse de l'eau dans la cuvette C, jusqu'à ce que le vase A soit entièrement plein. On ferme alors les deux robinets a et 6.

Pour remplir le gazomètre de gaz oxygène, on débouche la tubulure d; l'eau ne peut pas s'écouler parce que la pression de l'atmosphère s'y oppose., on introduit dans cette tubuhire le tube de dégagement , de manière que celui-ci pénètre dans l'intérieur du vase. A mesure que le gaz se dégage, il se rend dans la partie supérieure du vase A, et l'eau déplacée s'écoule par la tubulure d.

Le gazomètre doit être placé de manière que cette eau puisse s'écouler naturellement, ou se rendre dans une cuve placée dessous. Le tube de verre gh qui communique en bas et en haut avec le cylindre A, sert comme indicateur du niveau de l'eau dans le vase A, et permet de juger de la quantité de gaz qui a été introduite dans l'appareil. Quand il ne reste plus que très-peu d'eau dans le cylindre, on enlève le tube de dégagement et l'on ferme la tubulure d. On peut, ensuite, conserver le gaz dans l'appareil aussi longtemps que l'on veut.

Si l'on ouvre le robinet b tout seul , il entre une portion de l'eau contenue dans la cuvette supérieure, jusqu'à ce que le gaz, comprimé dans un t)lus petit espace, ait acquis une force élastique égale à la pression de l'atmosphère, qui s'exerce sur le niveau de l'eau dans cette cuvette, augmentée de la pression produite parla colonne d'eau comprise entre le niveau de l'eau dans la cuvette et le niveau de l'eau dans le vase A.

Si l'on veut obtenir une cloche pleine de gaz oxygène, il suffit de remplir cette cloche d'eau , de la renverser sur la cuvette C , et de placer son ouverture au-dessus du tube a. Si l'on ouvre alors, à la fois, les robinets a et 6 , le gaz s'échappera sous forme de bulles par le tube a, et se rendra dans la cloche ; il sera remplacé dans le cylindre A par l'eau qui entre par le tube 6.

OXYGÈNE

§ 39. Nous avons vu le peroxyde de manganèse perdre par la calcinatîon une portion de son oxygène. Le même corps abandonne une portion plus grande de ce gaz lorsqu*on le chauffe avec de l'acide sulfurique concentré. L'acide sulfurique est un des acides les plus énergiques que nous connaissions. Le peroxyde de manganèse se comporte comme un corps indifférent avec les acides. Mais il existe un autre oxyde de manganèse, le protoxyde, qui est une base puissante, et qui a une grande affinité pour l'acide sulfurique. Il résulte de cette affinité que, si l'on chauffe le peroxyde de manganèse en poudre avec de l'acide sulfurique concentré, le peroxyde perd la

moitié de son oxygène et se trouve ramené à l'état de protoxyde, lequel se combine avec lacide sulfurique pour former le sulfate de protoxyde de manganèse.

L'appareil que Ton emploie pour cette expérience, se compose d'un ballon en verre (fig. 4), dans lequel on place le peroxyde de manganèse bien pulvérisé et l'acide sulfurique concentré. On adapte au col de ce ballon, au moyen d'un bouchon de liège, un tube abducteur qui conduit le gaz sous une cloche placée sur la cuve à eau, ou sur une terrine pleine d'eau. On chauffe le ballon avec quelques

charbons incandescents. On remplace souvent la grande cuve à eau de la figure i par une terrine sur le fond de laquelle on place une capsule en terre, renversée (fig. 5). Cette capsule porte une échancrure u dans laquelle on engage le tube abducteur, et un trou central a par lequel les bulles de gaz s'élèvent dans la cloche.

§ 40. On emploie encore dans les laboratoires, pour se procurer le gaz oxygène pur et en grande quantité , un procédé différent de ceux que nous avons indiqués, et qui se recommande par sa facile exécution. On trouve dans le commerce un sel, le chlorate de potasse, composé d'acide chlorique et de protoxyde de potassium ou potasse. L'acide chlorique est un composé de chlore et d'oxygène. ^ Le chlorate de potasse est peu stable, il se décompose facilement par la chaleur; tout l'oxygène qui y est renfermé se dégage, et il reste un composé de chlore et de potassium, le chlorure de potassium.

Fig. 5.

OXTGàNB.

La formule que nous donnons au chlorate de potasse est KO.GIO'* , * celle du chlorure de potassium est KCl ; nous pourrons donc exprimer la décomposition qui a lieu dans Texpérience présente, en po sant cette équivalence :

KO.ClO'*=KCl.+ 0'' + 0, ou, comme on le fait plus ordinairement :

K0.C10»=KCl + 60.

Lorsqu*on ne veut obtenir qu'une petite quantité d'oxygène, on place le chlorate de potasse dans une petite cornue de verre (fig. 6],

que Ton chauffe avec quelques charbons ou avec une lampe à alcool. Le chlorate de potasse fond d'abord, et bientôt on voit se dégager des bulles qui annoncent sa décomposition. A mesure que cette décomposition avance, la matière perd sa fluidité ; elle devient de plus en plus pâteuse, et le dégagement de gaz oxygène ne continue que si on élève davantage la température. Vers la fin de l'opération, il faut prendre quelques précautions pour que le fond de la cornue, qui est principalement exposé à l'action de la chaleur et qui est souvent à nu parce que la matière pâteuse s'en est détachée en se boursouflant, n'atteigne pas la température à laquelle le verre se ramollit; il se ferait alors une soufflure, et l'opération serait perdue.

Le chlorate de potasse se trouve maintenant à bas prix dans le commerce, et on peut l'employer pour préparer le gaz oxygène, même quand on a besoin d'une grande quantité de ce gaz. Seulement, dans ce cas, il est bon de mélanger Ib chlorate de potasse avec environ son poids de peroxyde de manganèse,. car sa dé-

OXTGÈtlB. 33

composition en devient beaucoup plus facile. Il est bon aussi d*employer des cornues en verre peu fusible, ou de recouvrir la cornue de verre ordinaire d'un lut argileux * qui lui permette de résister plus facilement à la chaleur.

g 44 . Après avoir décrit en détail les procédés que Ton emploie pour se procurer le gaz oxygène ,^nous allons indiquer ses principales propriétés.

Le gaz oxygène ne se distingue pas , par son aspect , de Faîr at* mospbérique. Sa densité est plus grande que celle de Tair. La densité de Tair étant représentée par 4,00000, celle de l'oxygène est 4,40563. Un litre d'air atmosphérique pèse 4p,2932, à la température de zéro degré , et sous une pression équivalente à celle d'une colonne de mercure de 76 centimètres. Un litre de gaz oxygène pèse, dans les mêmes circonstances, 4 s*, 4298.

Le gaz oxygène se dissout en très-petite quantité dans Teau. L'eau en dissout environ j^ de son volume à la température ordinaire ; en d'autres termes , 4 litre d'eau dissout 46 centimètres cubes de gaz oxygène , ou 4 kilogramme d'eau dissout 64'"""p,4 d'oxygène.

§ 42. Une allumette enOammée continue à brûler dans l'air atmosphérique. Si on la soufDe, la partie charbonneuse reste incandescente pendant quelques instants, mais la flamme ne reparaît pas spontanément. Si l'on plonge , au contraire, l'allumette, présentant encore quelques points en ignition , dans une cloche pleine de gaz oxygène, elle s'enflamme instantanément et brûle avec une grande vivacité. Cette propriété est caractéristique pour le gaz oxygène, on l'utilise continuellement dans les laboratoires pour reconnaître ce gaz ; nous verrons cependant qu'un autre gaz , le protoxyde d'azote , la possède également.

La combustion des corps est beaucoup plus viv« dans l'oxygène que dans l'air atmosphérique. Ainsi , un charbon incandescent , isolé , s'éteint promptement dans l'air. Si l'on place ce même charbon dans une petite capsule en porcelaine, fixée elle-même à l'extrémité d'un 61 de fer qui traverse un bouchon de liège , comme le représente la figure 7, et qu'on plonge la capsule avec le charbon incandescent dans un flacon à large ou- ^k' 7. verture, de deux à trois litres de capacité, rempli

de gaz oxygène, la combustion du charbon devient extrêmement

* Ce lat est fonné de l partie d'argije de potier, délayée dans un peu d'eau , et de 2 à3 parties de sable. On y ajoute souvent un peu de fuin hacbé ou de crouin de cheval, qui rend ce lut plus facile à appliquer s!ir le verre.

34 OXTGËNE.

acdve, produit une lumière très-vive, et le charbon se consume rapidement.

La combustion du soufre et du phosphore est aussi beaucoup plus vivedansl'oiygëne que dans l'air. On remplace, dans l'expérience précédente , le fragment de charbon par un petit morceau de soufre ou de phosphore que l'on enflamme au moment de le plonger dans le flacon rempli d'oxygène. Le phosphore produit une lumière tellement vive que l'œil ne peut en supporter l'éclat.

Un fil de fer chauffé au rouge cesse promptement d'être incandescent dans l'air; mais si on le plonge incandescent dans un flacon plein de gaz oxygène , il brûle en répandant la plus vive clarté , cl en projetant des étincelles. On dispose l'expérience de la manière Suivante: on remplit de gaz oxygène, sur la cuve à eau, un flacon à large ouverture , dedeux à troislitres de capacité. Au lieu d'un fil de fer, on prend une petite lame mince d'acier, telle que celles que l'on emploie pour les ressorts des montres , et qui présente plus do surface que le fil de fer. On recuit cette lame ; puis, après l'avoir décapée au moyen d'un papier à l'émeri, on la contourne en hélice. Sa partie supérieure est fixée dans un boucbon de liège qui peut recouvrir l'ouverture du flacon (tig. S); à la partie inférieure de la petite lame, on attache un morceau d'amadou que l'on allume au moment de plonger la lame dans le flacon. La combustion de l'amadou devient très-vive et déterminel'incandescencede la lame d'acier à l'endroit , du contact. Le fer prend feu à son tour, et brûle : successivement jusqu'à l'extrémité voisine du fie- 8- bouchon , en projetant une vive clarté et lançant

des globules fondus d'oxyde de fer. Il est bon de laisser au fond du flacon une petite couche d'eau , car les globules d'oxyde' incandescents tombant immédiatement sur le fond du flacon , le feraient casser infailliblement.

Ces expériences démontrent que la combustion est beaucoup plus vive dans l'oxygène que dans l'air atmosphérique. Nous verrons bientôt, lorsque nous nous occuperonsde l'azote, que lacombustion n'a lieu, dans l'air atmosphérique, qu'eu vertu du gaz oxygène qu'il renferme ; l'oxygène est donc le véritable agent de la cond)ustion ordinaire , ïagenl comburant.

g i3. La combustion des corps dans l'oxygène pur produit aus» une plus grande élévation de température dans l'endroit de la combustion. Ainsi, par exemple, au moyen d'une lampe àalcool brûlant librement à l'air, on ne produitpas une température assez élevée

OXYGÈNE

Al

pour fondre un fil de platine. La combua^on devient plus active

quand on projette au milieu de la flamme un courant d'air rapide,

^ qui produit une combustion plus complète dans un es-

rpace plus petit. On emploie , pour cela , un appareil appelé c/ialumeau (fig. 9) , et qui consiste en un tube recourbé à angle droit et conique à son intérieur. La petite ouverture 6 est placée dans la flamme. L'opérateur souille dans l'intérieur par l'ouverture plus large a. L'air qu'il projette dans le chalumeau no doit pas avoir passé par la poitrine, il serait trop vicié et n'activerait pas suffisamment la combustion. Par un artifice très-simple , et dont on se rend facilement maître avec un peu de pratique, on aspire l'air par le nez, et on le souffle immédiatement dans le chalumeau par le jeu des muscles de la joue. On peut ainsi, avec un peu d'habitude , entretenir un jet continu Fig. 9. (i»air dans le chalumeau pendant dix minutes. Le

chalumeau se compose ordinairement de plusieurs pièces qui peuvent se séparer. Un tube / conique ah (fig. K 0), dont la tubulure a est des- ' tinée à être mise dans la bouche , ou seulement contre les lèvres. L'extrémité 6, plus étroite, est engagée dans un réservoir cylindrique cd qui sert à la fois comme réservoir à air et comme récipient, de l'humidité envoyée par le souffle. Ce cylindre porte souvent sur son fond à une petite ouverlure fermée avec un bouchon , pour faire sortir l'eau , quand on s'est servi de l'instrument. Sur l'un des côtés de ce cylindre, se trouve le petit ajutage ^ dans lequel s'engage à frottement le tube porte-vent q. On monte ordinairement, à l'extrémité de ce tube , des petits ajutages en platine ^, percés d'un trou plus ou moins grand, suivant la nature du courant d'air que l'on veut produire.

Quand on alimente ainsi une lampe à alcool avec un courant d'air projeté par un chalumeau (fig. H), on obtient à l'extrémité du dard une température assez élevée pour fondre un fil de platine de trèspetit diamètre; mais si l'on remplace le courant d'air par un courant d'oxygène, on obtient une température assez élevée pour fondre un fil de platine de \ millimètre de diamètre. L'expé riencesefait très-facilement au moyen du gazomètre décrit (§ 38)»

Fig. 10.

OXYGENE.

Fig. U.

Fip. i2.

La tubulure, latérale c «unie d'un robinet est destinée à cet emploi.

On adapte à son extrémité un ajutage à pO" tite ouverture , que Ton place dans l'intériejir de la flamme de la lampe à alcool , et on ouvre les robinets.

Lorsqu*on n'a pas de gazomètre à sa disposition , on peut faire l'expérience avec une vessie remplie de gaz oxygène. A cet effet, on met une vessie tremper dans Teau pour la rendre très-flexible, et on l'attache par le col sur la petite pièce métallique r à robinet (fig. 42). Pour la remplir de gaz oxygène, on

la comprime afin d'en chasser l'air : puis on visse la pièce r sur une monture en cuivre portant un robinet s. Cette monture est disposée à la partie supérieure d'une cloche en verre C , qui est placée sur la cuve à eau , et et que l'on a Jpréalablement remplie de gaz oxygène. On ouvre les robinets et l'on enfonce la cloche dans l'eau de la cuve. L'oxygène renfermé dans la cloche est nécessairement chassé par l'eau et monte dans la vessie. Si celle-ci n'est pas assez pleine , on ferme de nouveau les robinets, on remplit la cloche de gaz oxygène , et on fait passer cette nouvelle quantité de gaz dans la vessie. On dévisse alors la pièce r, on y ajoute une tubulure t (fig. 43) que l'on introduit dans la flamme, et on détermine le jet d'oxygène en pressant la vessie sous le bras.

§ 44. L'oxygène est aussi l'élément essentiel de la respiration des animaux. Un animal périt en quelques instants, si on le place dans un air préalablement privé de son oxygène.

Fig. 13.

RTDBOGÈNE.

Equivalent = 12,S0.

§ 45. L'hydrogène '^ est un gaz qui , comme son nom le rappelle (de iiBcop, eau ; -^e^étù , j'engendre) , entre dans la constitution de l'eau.

L'eaa est un composé d'oxygène et d'hydrogène. C'est l'eau que l'on emploie toujours dans les laboratoires pour extraire le gaz hydrogène. Nous avons obtenu Toxygène en décomposant par la chaleur seule, soit l'oxyde de mercure, soit le peroxyde de manganèse ou le chlorate de potasse. Un procédé analogue ne réussit pas pour l'hydrogène. L'eau ne peut pas être décomposée par la chaleur seule ; mais on peut séparer l'hydrogène de l'eau , en traitant ce liquide par des substances qui s'emparent de son oxygène. Plusieurs métaux produisent celte décomposition. Quelques-uns, tels que le potassium et le sodium , l'opèrent même à froid ; d'autres, comme le fer, le zinc, ont besoin d'être élevés à une haute température.

Si , dans une cloche pleine d'eau, on introduit un fragment do potassium ou de sodium , on voit ces corps monter vers le sommet de la cloche, en vertu de leur faible pesanteur spécifique , et une infinité de petites bulles se dégagent à leur surface. Ces bulles sont formées par du gaz hydrogène qui vient se rendre dans la partie supérieure de la cloche. Le métal disparait rapidement en se combinant avec l'oxygène de l'eau ; il forme un oxyde qui se dissout et que l'on retrouve en évaporant l'eau de la cloche dans une capsule. Pour faire cette expérience commodément , on remplit une cloche de mercure sur la cuve à mercure. On fait passer un peu d'eau à la partie supérieure de la cloche , puis on introduit le fragment de potassium enveloppé dans du papier Joseph pour empêcher sa combinaison avec le mercure; le potassium s'élève rapidement, à travers le mercure , jusque dans l'eau de la cloche.

§ 46. Pour décomposer l'eau au moyen du fer, on dispose un tube de porcelaine dans un fourneau long qu'on appelle fourneau à réverbère (fig. 44). On place dans ce tube plusieurs petits faisceaux de fils de fer fins. À l'un des bouts a du tube, on adapte, au moyen d'un bouchon et d'un tube recourbé , un petit ballon rempli d'eau, et , à l'autre extrémilé , un tube abducteur cdy qui conduit le gaz

* Le gaz hydrogène a éié obtenu vers la fin da xvii« siècle; mais c'est seuleinen t CD 1766 que Cavendish, célèbre physicien anglais, fit connaître ses principales propriétés.

8 BTDHOGfiltB.

SOUS une cloche placée sur la cuve à eau. On chauffe le tube de porcelaine lentement, afin d'éviter qu'il ne casse par une élévation trop brusque de la température, et on le porte à la chaleur rouge. On chauffe ensuite à l'ébullition l'eau renfermée dans le ballon.

La vapeur passe sur le fer incandescent qui lui enlève son oxygène, et l'hydrogène devenu libre se rend dans la cloche.

% il. Le fer seul ne décompose pas l'eau à froid ; il faut qu'il soit porté à la chaleur touge. Il n'eu est pas de même quand on ajoute à l'eau un acide très- puissant , comme l'acide sulfurique ; la décomposition de l'eau par le fer se fait alors à la température ordinaire. La cause qui opère ici cette décomposition, est analogue à celle en vertu de laquelle a lieu à froid la décomposition du peroxyde de manganèse par l'acide sulfurique concentré (§ 39). L'expérience a montré que lorsque plusieurs corps sont en présence, et que, par l'éduinge de leurs élémenli , il peut se former de nouveaux composés ayant entre eux une grande affinité, ou jouissant, dans les circonsUmces où ils se produisent, d'une grande stabilité, soit à l'état isolé^ soit à Vitat de combinaison, ces nouveaxtx aimposés se formait presque toujours. Nous aurons occasion, par la suite, de citer un grand nombre d'exemples â l'appui de cette proposition. Dans l'expérience qui nous occupe, une circonstance de cette nature se présente. La première combinaison du fer avec l'oxygène, le protoxyde de fer. est nne base puissante, ayant une grande affinilé pour l'acide sulfurique. Le fer seul ne peut pas décomposer l'eau à froid ; mais, en présence de l'acide sulfurique, son affinité pour l'oxygène est exaltée, ô cause de l'affinité de l'acido pour le protoxyde; l'eau est alors décomposée, et l'oxyde de fer qui en résulte se combineavec l'acide sulfurique pour former un sol, la sulfate de protoxyde de fer.

La fonnule que nous donnons à l'acide auirurique est SO*; celle de l'eau est HO ; la réaction peut donc être exprimée par l'équivalence suivante :

Fc + SÛ'4-110 = FeO.SO' + H.

Le procédé employé dans les laboratoires pour préparer le gaz hydrogène, est fondé sur cette réacUon; seulement, on remplace ordinairement le fer par le zinc. On emploie le linc, ou à l'état de métal laminé que l'on trouve dans le commerce, el que l'on coupe en petites bandes, oii à l'état de zinc grenaille. Pour obtenir le zin« sous cette dernière forme, on fond, dans un creuset de terre, le linc du commerce qui est en plaques épaisses, et l'on coule le métal fondu dans une terrine pleine d'eau où il se résout en un giand nombre de petites grenailles irrégulièree qui présentent une grande surface. On place le zinc dans nn flacon A h deux tubulures (Bg. (5). Dans l'une a, on engage un tube abducteur qui conduit le gaz sous une docbe pleine d'eau; dans l'autre 6, on adapte un tube surmonté d'un entonnoir, et qui plonge jusque près du fond du flacon.

On verse d'abord de l'eaupar ce tube, de manière A remplir le flacon jusqu'à moitié environ, puis on ajoute, par le même tube, de petites quantités d'acide sulfurique. La réaction commence ausât6t que l'acide arrive en contact avec le zinc; il y a élévation de température, et le gaz hydrogène se dégage en abondance. Lorsque le dégagement de gaz se ralentit on verse une nouvelle quantité d'acide sulfnrique par l'entonnoir. Le sulfate de protoxyde de zinc ■ formé reste en dissolution dans la liqueur; on peut l'oblcnir en soumettant celle-ci à l'évaporation. Lorsqu'un appareil a servi à produire de grandes quantités de gai hydrogène , il arrive souvent que la liqueur , en refroidissant, abandonne une quantité considérable de ce sulfate à l'état cristallisé.

3 48. Le gaz hydrogène est incolore, il est aussi sans odeur quand il est parfaitement pur. Celui que l'on prépare par le procédé qui vient d'étro indiquéatoujoursune odeur nauséabonde désagréable; mais cette odeur provient d'une très-pe^te quantité de substances étrangères mêlées au gaz et dont nous apprendrons bientôt à le débarrasser (S 97).

Le gaz hydrogène n'a pu être liquéfié jusqu'à présent sous aucune pression, aidée des plus basses températures que l'on ait produites. C'est le gaz le plus léger que l'on connaisse-: sa densité est 0,0692, celle de l'air étant représentée par 4 ,0000. Un iitre de ce gaz pèse, dans les circonstances normales de température et de pression, 0«%0896.Le gaz hydrogène est donc environ 4 4 fois | plus léger que l'air; son emploi dans les aérostats est fondé sur cette propriété.

Des bulles de savon gonflées avec du gaz hydrogène s'élèvent dans l'air et prennent feu à l'approche d'une bougie allumée. Pour obtenir ces bulles , on remplit de gaz hydrogène une vessie à robinet , on adapte à la monture de cette vessie un tube de petit diamètre, on plonge l'extrémité de ce tube dans de l'eau de savon, on la retire avçc la goutte liquide qui y reste adhérente , on comprime légèrement la vessie, après avoir ouvert le roT^inet, et Ton obtient des bulles de savon qui se détachent d'elles-mêmes lorsqu'elles sont suffisamment grosses.

§ 49. Le gaz hydrogène est éminemment combustible ; il brûle au contact de l'air avec une flamme très peu brillante. Si l'on approche au-dessus de cette flamme un corps froid, il s'y dépose de l'eau qui est le produit de la combustion. Cette expérience se fait, soit en

approchant une allumette enflammée de l'ouverture d'une cloche remplie de gaz hydrogène, soit en ajustant un tube recourbé et effilé à la tubulure d'un flacon d'où se dégage de l'hydrogène (fig. 16), On laisse le gaz se dégager pendant quelque temps, afin d'être sûr qu'il ne reste plus sensiblement d'air atmosphérique dans le flacon , puis on approche une allumette enflammée du tube effilé : le gaz hydrogène prend feu et continue à brûler avec une flamme peu brillante. Cet appareil est appelé lampe philosophique.

Un mélange d'hydrogène et d'air est explosif. '^' . * L'explosion est la plus vive possible pour un

mélange formé de 2 volumes d'hydrogène et de 5 volumes d'air. 11 ne faut pas perdre de vue cette facile explosion d'un mélange d'hydrogène et d'air atmosphérique , quand on fait Texpérience de la lampe philosophique. Si l'on n'attend pas que l'air soit complètement expulsé du flacon par l'hydrogène, au moment où l'on allume le gaz le feu se propage jusqu'au mélange explosif renfermé dans le flacon; l'explosion fait voler le flacon en éclats, et l'opérateur court le risque d'être grièvement blessé.

L'explosion d'un mélange de 2 volumes d*hydrogène et de 4 volume d'oxygène est incomparablement plus intense que celle d*un mélange d'hydrogène et d'air atmosphérique.

La flamme du gaz hydrogène est peu brillante , mais elle produit beaucoup de chaleur. La chaleur devient surtout extrêmement intense, quand on alimente la combustion avec du gaz oxygène. L'expérience se fait facilement au moyen du gazomètre (fig. 3) : il suffit de placer la tubulure c dans la flamme du gaz hydrogène , cette flamme devient alors beaucoup plus petite, parce que la combustion du gaz a lieu dans un espace plus restreint. On augmente et l'on diminue à volonté le courant d'oxygène en ouvrant plus ou moins le robinet. C'est lorsque la flamme a les plus petites dimensions possibles, que la proportion d'oxygène est la plus convenable. La flamme du gaz hydrogène, alimentée par de l'oxygène, produit la plus haute température que Ton ait encore obtenue par la combustion; elle détermine la fusion de corps qui , tels que la chaux , ne subissent pas la moindre altération à la température la plus élevée que nous puissions produire dans nos fourneaux.

§ 50. On a imagfhé divers appareils pour produire cette combustion de l'hydrogène par l'oxygène. Dans les uns, on introduit le mélange à proportions convenables , sous une forte pression , afin d'en avoir une grande quantité sous un petit volume, tel est le chalumeau de Nevmiann. Mais ces appareils présentent de grands dangers d'explosion. Dans les autres, et ce sont' ceux que l'on emploie généralement aujourd'hui , on conserve les gaz séparés, et on ne les mélange qu'à une petite distance de l'orifice du chalumeau ; on se met ainsi à l'abri de tout danger d'explosion. A cet effet , on se

sert de deux gazomètres semblables à celui de la figure 3 , l'un rempli de gaz hydrogène , et l'autre de gaz oxygène. Deux tubes r, s, adaptés aux tubulures cde ces gazomètres, amènent Pj„ j^ les deux gaz dans un seul tube en lai-

ton L ( fig. 4 7 ) , renfermant un grand nombre de rondelles de toile métallique superposées^ et sur lequel on visse un bec de chalumeau terminé par un ajutage en platine. On ouvre les robinets b des deux gazomètres, de façon qu'il entre dans le gazomètre à gaz hydrogène deux fois plus d'eau que dans le gazomètre à gaz oxygène. Oette disposition des robinets a été déterminée préalablement , lorsque les gazomètres étaient pleins d'air , et cela ne présente aucune difficulté , si les tubes gh , indicateurs du niveau de l'eau, sont divi-