ACTION DE L HYDROGENB SUR LEE SOUFRB ET ACTION INVERSE

et où une simple ligne d'équilibres véritables YY sépare la région de combinaison de la région de décomposition? Lorsque la température surpasse 300°, les trois lignes Cl, DL, VjV se rapprochent ; elles se raccordent sensiblement entre elles à 325<^ et demeurent confondues aux températures supérieures à 325**. Voici quelques expériences de M. Pélabon qui mettent cette allure en pleine évidence:

Températures

Darëe do chauffe

212 henres

287. Le domaine des faux équilibres séparé du domaine des équilibres véritables par un domaine de réaellon illimitée. Action de l'hydrogène sur le soufre et action inverse. — Dans les deux cas que nous venons d'analyser, on passe par une transition insensible des basses températures où le système admet une région de faux équilibres qui, par deux lignes de faux équilibres limites, confine à deux régions consacrées à des réactions inverses Tune de l'autre, aux températures élevées où le système n'admet plus que des états de véritable équilibre.

n n'en est pas toujours ainsi.

Reprenons, par exemple, le cas étudié au n' 270.

Jusqu'à 350° environ, le gaz sulfhydrique est indécomposable par la chaleur ; au contraire à partir de 200°, Thydrogène se combine avec le soufre ; la réaction s'arrête lorsque le mélange gazeux atteint une certaine teneur en gaz sulfhydrique ; cette teneur est d'autant plus grande que la température est plus élevée.

Donc, de 200" à 358**, une ligne limite de faux équilibres W (fig. 121) monte de gauche à droite; les points situés au-dessous de cette ligne représentent des états du système tels que l'hydrogène et le soufre se combinent ; les points situés au-dessus de cette ligne représentent des états de faux équilibre.

LBS FAUX éQUILIBRBS R^BLS

Aux températures comprises entre 350** et 400«, Vacide suUhydrique demeure indécomposable par la chaleur; en revanche, l'hydrogène se combine en totalité avec le soufre. La combinaison est illimitée. Les états d'équilibre du système sont représentés parla partie l'v de la ligne p = 1.

Lorsque la température prend une valeur supérieure à 400**, le système présente un état de véritable équilibre, limite commune de ces deux réactions inverses : combinaison de Thydrogène et du soufre,

tlcconiposition

300 400 Fïg. 121

décomposition de Tacide sulfhydrique. A 440^, par exemple, la limite que l'on obtient, soit en partant du composé pur, soit en partant des composants est la même ou, du moins, la différence est de Tordre des erreurs d'expérience.

Deux tubes, renfermant chacun 0'^02 de soufre par centimètre cube, ont été maintenus pendant 6 heures à 440^'.

Le premier, qui était rempli d'hydrogène sulfuré pur, a donné pour p le nombre 0,975 ; le second, qui ne contenait que de Thydrogène et du soufre, a donné pour p le nombre 0,982, pratiquement égal au précédent.

Aux températures qui surpassent 400°, les états d'équilibre du système, qui sont des états d'équilibre véritable, sont représentés par la hgne vv' ; au-dessous de cette Ugne se trouve la région de combinaison, au-dessus la région de décomposition.

La formation de l'hydrogène sulfuré étant exothermique dans les conditions indiquées, la loi du déplacement de TéqulUbre par varia-

ACTION OB L*HYOROGèNE SUH l'oXYGÈNB 423

lion de la température exige que la ligne vv' descende de gauche à droite.

En résumé, selon ces importantes expériences de M. Pélabon, on peut décrire de la manière suivante rinlluencc que la température exerce sur la formation ou la destruction de Tacide sulfhydrique :

Aux températures inférieures à t = 200**. Tacide sulfhydrique ne se décompose pas; Thydrogène ne réagit pas sur le soufre.

Entre la température t = 200* et la température -: = 350*, Tacide sulfhydrique ne se décompose pas ; l'hydrogène se combine avec le soufre ; la combinaison est limitée ; le mélange gazeux obtenu est d'autant plus riche en hydrogène sulfuré que la température est plus élevée.

Aux températures comprises entre t = 350* et e = 400*, Thydrogène sulfuré est indécomposable par la chaleur; Thydrogène se combine intégralement avec le soufre.

Aux températures supérieures à e = 400*, l'acide sulfhydrique se dissocie ; cette dissociation est limitée par l'action inverse ; elle est d'autant plus marqnée que la température est plus élevée.

888. Action de Toxygène sur l'hydrogène. Études de MM. Armand Gautier et H. Héller. — L'histoire d'un grand nombre de combinaisons exothermiques paraît être la suivante :

Aux températures inférieures à t, le corps composé est indestructihle; les éléments de ce corps ne peuvent se comhiiier.

Aux températures comprises entre t et t, le coips composé est indestructible : les éléments de ce corps peuvent se combiner; celle combinaison est limitée; la limite correspond à un degré de combinaison d'autant plus élevé que la température est, elle-même, plus élevée.

Aux températures comprises entre t et B, le cmys composé est indestructible; les élètnents se combinent; cette réaction ne s'arrête que lorsque la combinaison est intégrale.

Aux températures supérieures à 6, Ze composé se décompose; les éléments se combinent ; ces deux réactions sont limitées; à une température donnée, un même étal d'équilibre limite les états du

424 LES FAUX IÈQU1LIBIII8 R^ILS

système en lesquels il se produit une décomposition et les états en lesquels il se produit une combinaison; cet état d'équilibi^e correspond à une décomposition d'autant plus complète que la température est plus élevée; les températures supérieures à 8 forment proprement le domaine de dissociation.

Prenons, par exemple, l'eau.

Depuis Lavoisîer, on sait qu'aux basses températures Feau ne se décompose pas, que Toxygène et Thydrogène ne se combinent pas; on sait aussi qu'à des températures suffisamment élevées, où Teau est indécomposable, l'oxygène et l'hydrogène se combinent en totalité. On peut donc dire que l'on a reconnu, depuis les origines de la chimie, l'existence des températures inférieures à t et Fexistence des températures comprises entre "c et 6.

En démontrant que la vapeur d'eau était dissociable à très haute température (n*** 49 et 50), H. Sainte-Claire Deville a mis en évidence l'existence de températures, supérieures à e, où s'établissent de véritables équilibres.

Enfin, MM. Armand Gautier et H. llélier ont exploré récemment la zone de combinaison limitée comprise entre / et t.

Chauffons, sous la pression atmosphérique, un mélange qui contient 16 grammes d'oxygène pour 1 gramme d'hydrogène.

A 180\ l'oxygène et l'hydrogène commencent à se combiner; à 200\ la combinaison devient mesurable; en employant un artifice dont nous dirons quelques mots en la dernière Leçon, (n° 8*0) MM. Gautier et Hélier Q) ont pu suivre la combinaison jusqu'à 825<» sans obtenir d'explosion. Dans tout cet intervalle de température, la combinaison de l'hydrogène et de Toxygène est limitée ; la valeur du rapport r de la masse d'eau formée à la masse d'eau possible, qui limite la combinaison, croît avec la température comme l'indique le tableau de la page suivante.

A ces températures, la vapeur d'eau, soit seule, soit mélangée à une certaine quantité de gaz tonnant, est indécomposable ; la combinaison de Toxygène et de l'hydrogène n'est donc pas limitée par la

(J) AanAND Gautier et U. HéuBR, Comptes rendus, t. CX.XU, p. 566; 1896. — H. Héuer, Annales de. Chimie et de Physique, 7' S(h*ie, t. X, p. 521; 1897.