‹ Recherches sur les rapports réciproques des poids atomiquesChapitre 14 sur 17 · VUI · texte numérisé non relu

VUI

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les peaëes de r aieute de Targeat ont été

faites dans le

Tlde.

DÉTERMINATION DU RAPPORT PROPORTIONNEL DE l'aZOTATE D*ARGBNT ET DU CHLORURE d'aMMONIUM.

J*ai tenté de chercher le rapport proporiionnel entre ces deux corps, pour contrôler simultanément mes synthèses de Fazotate d'argent et le rapport que j*ai trouvé entre ce métal et le chlorure d'ammonium.

J'ai pris pour ces déterminations une partie de l'azotate d'argent qui a servi pour les deux premières séries d'expériences avec le chlorure de potassium.

J'ai employé le sel ammoniac du n"" X{ pour le n° I; le n"" XII pour le n*" Il ; et le n"" XIII pour le n° III et le n° IV.

Rapport proportionnel entre l'azotate d'argent et le chlorure

d'ammonium.

Poids

Poids

Poids

Poids

Poids

Poids

lOIMN» Il

cd

da eUorare

do chlorure

de l'aMtate

de Taiotate

de l'excédant

du chlorure

d*asotikte

d'argent

équivalent à

chlorure

d'ammonium

^'ammonium réduit

d'agent

d'argent réduit

de l'axotate

d'ammonium corres-

dans l'air.

au Tide.

dans l'air.

au vide.

d'argent.

pondant.

d'ammonium

gr.

gr-

gr-

MOTBNR

I SYNTHÈSE DE l' AZOTATE ET DU SULFATE DE PLOMB.

Avant d'exposer comment j'ai procédé à la synthèse de l'azotate et du sulfate de plomb, je dois d'abord faire connaître le moyen dont je me suis servi pour me procurer le plomb pur.

Du plomb,

La préparation du plomb pur présente peut-être plus de ' difficulté encore que celle de l'argent pur. Après d'assez

longs tâtonnements, voici les moyens auxquels j'ai eu recours pour obtenir le métal employé dans mes expériences : de l'acétate de plomb du commerce a été dissous dans de l'eau chaude contenue dans une grande chaudière de plomb, et maintenu à 40° ou 50° en contact avec des feuilles très-minces de plomb, jusqu'à ce que tout le cuivre et l'argent fussent précipités. La solution filtrée fut versée i dans de l'eau presque bouillante, fortement acidulée par

de l'acide sulfurique. Le sulfate de plomb a été lavé par décantation , jusqu'à ce que les eaux de lavage ne continssent plus de trace d'acide sulfurique. Ce sel fut transformé ensuite en carbonate, à l'aide d'un mélange de sesqnicarbonate d'ammoniaque et d'ammoniaque dissoute. Il suffit pour cela de le délayer dans de l'eau avec le sel alcalin. Il se fait une effervescence qui dure tant qu'il existe du sulfate de plomb non décomposé. Arrivé à ce terme, je décante la solution de sulfate d'ammoniaque formé et le carbonate d'ammoniaque en excès. Je lave à l'eau pure aussi longtemps que les eaux de lavage renferment du sulfate dissous.

Le carbonate de plomb ainsi obtenu se dissout intégralement dans l'acide azotique dilué. Il est complètement

dépouillé de métaux étrangers, sauf de traces de fer qui étaient fixées sur le sulfate de plomb, malgré l'excès d*acide sulfurique employé. Pour séparer le fer, faî transformé une partie de ce carbonate de plomb en oxyde» en le chauffant avec précaution dans un vase de plalinOt et j*ai dissous Tautre partie dans Tacide azotique dilué, en prenant la précaution de laisser une petite quantité de carbonate indissoute. J*ai porté la solution d*azotate à Tébullition, et j'y ai ajouté peu à peu de Toxyde de plomb. Cet oxyde, en s*y dissolvant, précipite les traces de fer; je filtre le liquide bouillant et je verse la solution dans du sesquicarbonate d'ammoniaque en excès. Dans le carbonate de plomb ainsi obtenu, il m'a été impossible de découvrir la moindre trace d'un métal étranger. C'est ce carbonate de plomb que j'ai converti en plomb métallique. A cet effet, après l'avoir desséché , je l'ai projeté petit à petit dans du cyanure de potassium pur et fondu. Comme cette réduction doit se faire dans un creuset de porcelaine blanche non vernie, qui est très-sujet à se briser , j'ai eu recours au moyen que j'ai indiqué pour la révivification de l'argent du chlorure et la fusion du métal pur; c'est-à-dire que j'ai fixé le creuset de porcelaine dans un autre plus grand , en interposant entre les deux de la terre de pipe calcinée et réduite en poudre, et en agglutinant le tout avec cinq pour cent de borax fondu et pulvérisé. •

Le plomb obtenu par une première opération est chauffé une seconde fois avec du cyanure de potassium pur, jusqu'à ce qu'il apparaisse, au fond du cyanure, avec une surface convexe et brillante comme du mercure pur. Après un refroidissement convenable, je le coule dans une lingotière d'acier fondu et poli.

Pour peu que le plomb renferme de l'oxyde ou du sul-

fure de ce mêlai, il ne présente pas de surface convexe lorsqu'on le fond.

Le plomb pur est beaucoup plus blanc et plus mou que le métal ordinaire. Exposé à l'air, il m'a paru s'altérer trèsrapidement.

Au lieu (le réduire le carbonate de plomb par le cyanure de potassium , j'ai employé à cet usage le Ûux noir obtenu en carbonisant le sel de Seignette purifié. Pour priver entièrement ce sel de métaux étrangers, je faisais passer d'abord au travers de sa dissolution bouillante un courant d'acide sulfbydrique; ensuite j'y versais quelques gouttes de solution de sulfure de sodium. La solution colorée, abandonnée pendant une quinzaine de jours à elle-même dans un vase bouché à l'émeri, se décolore complètement, en déposant des sulfures métalliques. La solution décantée est agitée avec du tartrate de plomb, aussi longtemps qu'elle contient la moindre trace de sulfure de sodium. Avant de calciner le sel de Seignette, je me suis toujours assuré quil ne renfermait ni soufre, ni sulfate, ni métaux étrangers.

Le carbonate de plomb mêlé au flux noir pulvérisé est réduit par l'action de la chaleur, La température nécessaire pour la fusion de l'alcali étant assez élevée, il y a presque toujours une certaine quantité de métaux alcalins réduits qui s'alliçnt au plomb. Pour éliminer ces métaux, j'ai cbaufle pendant quelque temps le plomb au contact de l'air, en agitant continuellement le bain métallique avec une tige de terre de pipe. Lorsque j'avais oxydé ainsi une certaine quantité de plomb, je versais sur la masse du cyanure de potassium fondu , et je chauflais le tout jusqu'à la volatilisation d'une grande partie du cyanure. Le plomb amené ensuite près de son point de solidification était coulé dans une lingotière en acier poli.

J*ai aussi obtenu du plomb par la réducUon du chlorure. Â cet effet, j'ai traité par un excès d'acide chlorhydrique dilué le carbonate de plomb préparé par l'action du sesquicarbonale d'ammoniaque sur le sulfate de plomb. Les traces minimes de fer contenues dans le carbonate restent en dissolution dans l'excès d'acide chlorhydrique. Je me suis -servi de deux moyens différents pour réduire le chlorure. L'un des moyens consiste à le mêler avec deux tiers de son poids de carbonate de soude pur, et à projeter le mélange bien intime dans du cyanure de potassium fondu. Le plomb métallique produit est versé dans un autre creuset avec une nouvelle quantité de cyanure pur en fusion. Il y est maintenu aune température élevée , en agi. tant continuellement les matières jusqu'à ce que la surface, de plane et de terne qu*elle est d'abord, devienne fortement convexe et brillante. Refroidi convenablement , il est versé dans une lingotière et conservé à l'abri de l'air humide.

L'autre moyen de réduction du chlorure consiste à chauffer un mélange très-inlime de chlorure, de carbonate de soude et de flux noir. Le plomb obtenu , fondu et agité pendant quelque temps en contact de l'air » a été chauffé ensuite avec du cyanure pour lui enlever les dernières traces d'oxyde.

SYNTHÈSE DE l'âZOTATE DE PLOMB.

J'ai procédé à la synthèse de l'azotate de plomb absolument de la même manière que je l'ai indiqué pour l'azotate d'argent, en prenant toutes les précautions nécessaires pour arrêter les dernières traces de plomb entraînées avec le gaz, lors de la dissolution du métal, et quelquefois avec

les vapeurs, lors de révaporatioo de la solulion de plomb dans Tacide azotique.

En général , pour opérer la dissolution du métal , j*ai employé Tacide le plus concentré capable de l'attaquer. Le plomb décompose avec une grande lenteur l'acide azotique concentré, mais en revanche celui-ci ne dissout que des traces d'azotate. Ce sel, à mesure qu'il se forme, se précipite à l'état d'une poussière cristalline. La précipitation de l'azotate de plomb, lors de sa formation, est une nécessité de la réussite de la synthèse. En effet, ce sel ne supportant pas une température élevée sans se décomposer, doit être desséché à une température relativement basse. On acquerrait difficilement une probabilité sur la dessiccation complète de ce sel , s'il se déposait en cristaux tant soit peu volumineux, comme c'est le cas lors de l'évaporation d'une solution d'azotate. L'attaque de 150 è 200 grammes de plomb par une quantité convenable d'acide plus ou moins concentré, et sous l'influence d'une chaleur continue de 7(y à 80°, exige de trente-six à quarante-huit heures. J'ai reconnu, de plus, qu'une fois l'action commencée , on est obligé d'entretenir la chaleur nuit et jour, jusqu'à la dessiccation complète du sel produit. Si on néglige cette précaution , on peut considérer l'opération comme perdue; car, dans ce cas, lorsqu'on dessèche la masse saline, elle perd lentement de son poids, et d'une manière continue, pendant six semaines, comme je l'ai reconnu. Pour toutes les synthèses qui se trouvent inscrites au tableau^ j'ai eu soin de continuer de chauffer nuit et jour, une fois l'action commencée, jusqu'à ce qu'il ne se dégageât plus de trace d'acide sous l'influence d'une température de 125° à 130°. En maintenant un ballon continuellement à une température notablement au-des-

SOUS du poiol d*ébuHition do liquide qu'il reuferme, il Taut de quatre à six jours pour amener à siccité le produit de l'attaque de 150 à 250 grammes de plomb. Arrivés à la siccité apparente, 160 à SOO grammes exigent une température continue de iW à i55^ entretenue pendant huit à douze jours dans un courant d'air sec et pur, pour être amenés à un poids constant. Dans cet état de dessiccation, on peut élever la température à près de âOO" , dans un courant d'air, sans éprouver une nouvelle perte; mais bien peu au delà , il se dégage des vapeurs acides d'une manière continue.

J'ai voulu savoir jusqu'à quel point on peut compter sur la dessiccation de l'azotate de plomb à l'état de poussière cristalline, et j'ai trouvé que 180^,557 de ce sel, précipité par l'acide azotique d'une solution aqueuse, par dbnséquenl à l'état de poussière cristalline, desséché à my d'abord et chauffé ensuite pendant trois jours à une température comprise entre 125"" et 140% avaient perdu ■^ de leur poids. Ce même sel , porté pendant huit heures à 155*, a perdu encore tô^ôô"' ^^ son poids. Je l'ai maintenu pendant trente-six heures à 455'' sans lui Taire subir la moindre altération de poids. De 195 "^à âOO*" il a commencé de nouveau à dégager des vapeurs acides, pour ne plus cesser jusqu'à ce qu'il fût ramené en partie à l'état d'azotate basique. La limite entre le point oit l'azotate de plomb perd sa dernière trace d'acide et d'eau , et celui où il se décompose , est donc très-étroite. D'après ce qui précède, cette limite ne dépasse pas 55^ La difficulté que l'on éprouve à dessécher le nitrate sans le décomposer explique pourquoi les résultats de l'analyse de ce sel par Berzelius, Ânderson et L. Svanbergsont si peu concordants. J'en ai effectué moi-même un grand nombre, qui m'ont donné

égalemeut les chiffres les plus contradictoires; mais ce n'est pas le cas de m'en occuper ici.

J'ai fait deux séries de synthèses : dans la première série, tout l'azotate a été desséché dans un courant d'air. Ayant conçu quelques doutes sur la possibilité de dessécher complètement ce sel sans le décomposer, j'ai entrepris, un an et demi plus tard, une deuxième série d'ex« périences, mais en opérant cette fois-ci la dessiccation dans le vide. A cet effet , après avoir chauffé d'abord à 80*" pendant onze jours et onze nuits, le produit de la dissolution du plomb dans l'acide azotique^ pour l'amener à l'état de siccité , et après avoir maintenu ce sel de 440'' à 455'' pendant cent vingt heures, j'ai appliqué un ajutage de caoutchouc au ballon renfermant le sel, et j'y ai fait le vide. Tout en conservant la température vers 155°, le sel est resté depuis huit heures du matin jusqu'à onze heures du soir dans le vide. Pendant ce temps, j'ai laissé pénétrer cinq fois l'air, et je l'ai extrait cinq fois. J'ai re^ marqué que l'air du ballon , extrait par la pompe, rougissait le papier de tournesol contenu dans un tube que l'air devait traverser avant de se rendre dans les cylindres de la pompe.

Voici les détails d*ûne expérience; ils permettront d'ap-' précier la confiance que peuvent inspirer les synthèses de l'azotate de plomb desséché dans l'air.

Poids du balIoD 493sr,86â

Poids du plomb daDS iVir ]00sr,007

Poids du balloQ avec Tazotate desséché à ISS^^^josqu^à ce que le poids du sel fâl constant 653sr,8â1.5

Poids du ballon après que le sel eût été chauffé à 155® dans le ▼ide pendant trois heures 653s',815

Poids du ballon le lendemain 65S<',616

( <oo )

Poids du ballon, le sel ayant été chauffé de nouveau à ISS" dans le vide pendant trois heures 653sr,812

Poids du ballon , le sel ayant été chauffé une troisième fols pendant deux heures 653r,810

Poids du ballon le lendemain 653«>',810,5

Ainsi y le plus grand écart entre le poids da sel desséché dans Tair et dans le vide est de O^'.OllS, pour 159«%970 d*azotate.

Je le répète, quels que soient les soins que j'aie pris pour opérer la dessiccation complète de Tazotate de plomb, quelque remarquable que soit la concordance entre les différentes synthèses, je conçois, cependant, qu'il puisse rester un doute légitime sur la possibilité de sécher absolument d'aussi fortes masses de sels, lorsqu'on ne peut pas les porter à une température élevée sans les décomposer. L'expérience ultérieure en décidera. Tout ce que j'oserai prédire, c'est que les chimistes qui se placeront dans les mêmes conditions que moi, trouveront absolument les mêmes résultats.

Reste à décider si ces conditions sont favorables pour une r.echerche du genre de celle-ci, et même si l'azotate de plomb n'est pas trop instable pour pouvoir servir à une détermination rigoureuse.

Le plomb employé aux synthèses a été préparé :

Pour les n*"' I et II, par le carbonate pur et le cyanure de potassium ;

Pour les n""* 111 et IV, par le flux noir et le carbonate de plomb;

Pour les n*^' V et VI, par le chlorure de plomb, le carbonate de soude et le cyanure de potassium;

Pour les n"* VII et VIII, par le flux noir et le carbonate de plomb ;

( 401 ) Pour les n^MX el X, par le chlorure de plomb, le carbonate de sonde et le flux noir.

Synthèses de V azotate de plomb.

du plomb daoa l'air.

Poids

du plomb

rëdait au vide.

PoMs

de Tasotate

de plomb

dans l'air.

PoMb

de l'aioute

de plonab

réduit au vide.

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