I. — Baryum
Principe de la technique employée.
1° Le gaz carbonique est préparé au moyen de marbre et d'acide chlorhydrique ; il est convenablement purifié de façon à éviter particulièrement toute trace d'air et d'humidité ; pour ce faire, le gaz carbonique est solidifié dans un condenseur refroidi par l'air liquide ; on fait le vide sur la neige obtenue, puis on la laisse lentement se réchauffer ; le gaz qui s’en dégage est séché aussi parfaitement que possible.
20 Le baryum est redistillé, comme à l'habitude, sans que le métal soit à aucun moment en contact avec l’atmosphère ; il est exposé in situ à l’action du gaz carbonique.
3° La pression est suivie et mesurée comme dans les
travaux précédents.
Dispositif expérimental et mode opératoire.
L'ensemble du dispositif expérimental est représenté par le schéma de la figure 28.
Pompe à vide
LU
de CO ? + sel carbonisue À aclons
Fig. 28, — Schéma du dispositif expérimental pour l'étude de l'action, vers 20° C., du gaz carbonique sur le baryum et le strontium redistillés et exempts de tout contact avec l'air.
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Appareil générateur de gaz carbonique.
Un appareil Kipp K, contenant du marbre et de l'acide chlorhydrique 1/1, sert de générateur de gaz carbonique ; celui-ci est lavé dans deux barbotteurs L, et L, (type Walter à spirale et soudure intérieure) contenant de l'eau saturée de gaz carbonique; un condenseur C,, plongé dans un mélange réfrigérant (glace et sel), est destiné à retenir la plus grande partie de l'humidité ; un laveur à acide sulfurique précède le condenseur C, plongé dans l'air liquide. La préparation se fait, le robinet r, étant ouvert. Quand le condenseur C, contient suffisamment de neige carbonique on ferme le robinet r, de façon à séparer la partie antérieure de l'appareil de la partie (figurée à droite) entièrement en verre soudé ; le robinet r, est également fermé et on fait le vide ; on élimine ainsi les gaz qui n'ont pas été condensés par l'air liquide ; puis, coupant la communication avec la pompe à vide, on plonge le condenseur C; dans la neige carbonique et l’acétone et on laisse C, se réchauffer doucement. CO? se dégage et perd en C, pres- que toute l'humidité qu'il peut encore contenir; pour parfaire sa dessiccation, le gaz traverse le tube T de Go cm. de long sur 2 cm. de section rempli de chlorure de calcium et est abandonné pendant 5 où 6 jours dans le ballon B (d'environ 6 litres de capacité) au contact d'anhydride phosphorique.
Appareil à distillation du baryum.
Le baryum est redistillé dans l'appareil maintes fois cité déjà ; il est représenté à la droite du dessin afin de le situer par rapport à l’ensemble.
lien de} spécial à signaler velativement aux appareils accessoires (pompe à vide, ete.).
Conduite d’une expérience.
Le métal est introduit dans le creuset du tube à distillation qu’on relie à la pompe à vide.
19 Mesure du volume utile de l'appareil. — Le volume utile de l'appareil comprend le tube de porcelaine et le manomètre ; il est donc limité aux robinets R et r.. Sa mesure est faite par le procédé indiqué (voir p. 97).
20 Préparation de l'anhydride carbonique. — Le gaz carbonique est préparé comme il a été vu ; les robinets r.,, r, etr, sont ensuite fermés et on attend plusieurs jours
3° Distillation ultime du baryum. — Elle se fait entre temps suivant la méthode habituelle.
4° Zntroduction du gaz dans le tube à baryum. —'Le robinet R étant fermé, on ouvre r,, r; et r;; le gaz carbonique entre dans le tube à distillation ; on lit la pression au manomètre. L'absorption est déja de 4 mm. au bout de 5 minutes et reste assez rapide pendant la première heure pour décroître ensuite,
Données numériques et résultats.
Le tableau XIX donne la variation de la pression en fonc-
tion du temps.
192 PAUL REMY-GENNETÉ
Tagzeau XIX
Action du gas carbonique sur le baryum exempt de tout contact avec l'air aux environs de 20° C. Poids de baryum employé : 4 g.
Volume de l’appareil (limité à la division 703 du manomètre) : 719 cm.
Temps Pression en mm, de mercure DR DT. ne Eu la ee AUOT HEAR Ne POINTES 8 Che ce x hate TO DO LE SR RL, TER EUR bear MN SEE f rc cet PERS :
. par heure 10) +» ur 130 Mer .1070 (Yrllessé Moyennes ES, % Ut EE NE sl 80 0,5 mm. par heure 600 SRE AN dE Ce ROUE 60 RE PORT et y, LOT. PT ART IR TEA TC TE SEEN ERA AL SE OS 0 278 » Se een CAT \ 326 heures, soit environ 14 jours. 635
Au bout de 1 mois environ . . 622 à 21C.
A partir de ce moment, la réaction est pratiquement arrêtée ; les variations enregistrées ne correspondent plus qu'aux petites différences de température observées dans le laboratoire.
Au total, on a done une diminution de pression de : 689 — 622 = 67 mm.
c'est-à-dire environ 1/10 de la pression initiale.
La figure 29 donne la courbe de ces variations de la pression en fonction du temps construite à la même échelle que les figures 18 et 19.
Pour pouvoir donner plus de développement à la courbe nous avons, d'autre part, tracé le graphique de la figure 30 qui représente le même phénomène à une échelle différente, tant pour les ordonnées que pour les absceisses.
Pressions en mm.
20 40 60 80 100 120 140 160 180 200 220Heures
Fig. 29. — Action du gaz carbonique sur le baryum aux environs de 20° C.
40 80 120 160 200 240 280 320 360 400 440 Heures
Fig. 30. — Action du gaz carbonique sur le baryum s aux environs de 200 C,
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Calcul approximatif de la quantité de gaz carbonique absorbée par le baryum mis en œuvre.
1° Volume de gaz carbonique initial (ramené à ot et 760 mm.).
Pression : 689 mm. à 2205.
Volames.. nine sn EEE 719 cm° Correction (suivant remarque p.97) . + 17 VolumeBotriS OR 736 cm*
soit, à o0C. et sous 760 mm.:
689 273 ‘ = L ém3.
Vy =.#36 ART TS 616,4 em
29 Volume de qaz carbonique final (ramené à o° et 760 mm.).
Pression : 622 mm, à 210 C.
Volume. à 719 cm° COrTEC DNA RE SE Jr Volume corrigé 734 cm?
soit, à o° C, et sous 760 mm. :
Volume absorbé = 616,4 — 557,8 — 58,6 cm*.
Calcul en poids.
Ce volume correspond à 44 X 58,6 + 0,{2:2.
I y a donc environ 59 cm?, correspondant à 1 dg. de gaz carbonique, absorbés par 4 g. de baryum.
Discussion du résultat.
Il s’agit donc d’une réaction de surface. On peut admettre la relation :
5Ba + 2C0? —> C?Ba + 4BaO,
Cette hypothèse semble justifiée, d’ailleurs : à l’ouverture du tube à baryum, nous'avons trouvé un dépôt de métal superficiellement nor ; nous n'avons pu l'extraire complètement par suite de l’inflammation d’une partie du condensat.
Traité par l’eau et l'acide chlorhydrique, le distillat ne donne aucun dépôt de carbone libre mais dégage un gaz qui est de l'hydrogène souillé d’acétylène reconnaissable à un précipité très net d’acétylure de cuivre avec le chlorure cuivreux ammoniacal.
Si la réaction supposée était totale, elle exigerait, pour 4 g. de baryum :
2 22 400 9 Et 260,9 cm de CO*.
En réalité, 59 cem° seulement sont absorbés ; par conséquent, ce volume correspond au quart du volume théorique pour une réaction totale. Ceci, dans les conditions de l’expépérience : bien certainement, l’état physique du métal inter-
vient dans cette action.
