CHAPITRE V
ANALYSE DES GAZ COMPOSÉS
ARTICLE PREMIER. — Analyse des combinaisons de l’azote avec l’onycène et l’iiydbocéne.
L’azote forme, en s’unissant avec l’oxygène, les cinq combinaisons suivantes :
Protoxyde d’azote Rioxyde d’azote.
AzO
AzO^
ANALYSE DU PROTOXYDE d’aZOTE.
Acide azoteux AzO^
Acide Iiypo-azotique AzO<
Acide azotique AzO^
L’oxygène et T azote se combinent en volumes dans les rapports suivants pour former les composés qui précèdent :
2 vol. d’azote + 1 vol. d’oxygène = 2 vol. de protoxyde d’azote.
2 vol. d’azote -f- 2 vol. d’oxygène = 4 vol. de bioxyde d’azote.
2 vol. d’azote + 3 vol. d’oxygène = acide azoteux.
2 vol. d’azote -[- 4 vol. d’oxygène = 4 vol. d’acide hypo-azotiquc.
2 vol. d’azote -j- 5 vol. d’oxygène = acide azotique.
§ 1. Analy.se tlii protoxyde d'azote.
La composition du protoxyde d’azote a été déterminée par Gay-Lussac, en le décomposant à une température élevée, à l’aide du potassium, qui s’empare de l’oxygène et met l’azote en liberté. Pour exécuter cette analyse (fig. 30) ,
on fait passer un volume de gaz exactement mesuré dans une petite cloche courbe remplie de mercure; puis on introduit un fragment de potassium dans la partie courbe de
ANALYSE DES GAZ COMPOSÉS
la cloche, au moyen d’une tige de fer et l’on chauffe, en tenant la cloche avec la main. Après le refroidissement, on mesure de nouveau et l’on trouve que le volume du résidu gazeux est égal à celui du protoxyde d’azote employé. On en conclut naturellement que ce composé renferme exactement son volume de gaz azote. On établira sa composition, en retranchant la densité de l’azote de celle du protoxyde d’azote. En effet, on a ainsi :
Densité du gaz protoxyde d’azote 1,52G9
Densité du gaz azote 0,9720
Ditrérencc 0,5549
0,55Zi9 représentent la moitié de la densité du gaz oxygène qui est de 0,5528 :
Par conséquent, un volume de protoxyde d’azote contient :
Fig. 31.
1 volume d’azote 0,9720
^ volume d’oxygène 0,5528
11 est un autre moyeu, peut-être plus exact, d’analyser le protoxyde d’azote; il consiste à introduire un volume mesuré de ce gaz et quelques fragments de sulfure de baryum dans une cloche courbe, et à chaufler à l’aide d’une lampe à esprit de vin. Le sulfure de baryum s’empare de tout l’oxygène, passe à l’état de sulfate de baryte, et l’azote devient libre.
On peut également faire l’analyse de ce gaz en le décomposant par l’hydrogène.
On introduit dans un eudioinètre à mercure (llg. 31) lOO volumes de protoxyde d’azote et 150 volumes de gaz hydrogène, et l’on y lait
ANALYSE DE l’aCIDE AZOTEUX.
passer une étincelle électrique ; il ne reste après la combustion que 150 volumes de gaz. On y ajoute alors 50 vclumes de gaz oxygène et l’on y fait passer de nouveau rue étincelle électrique. Après la seconde combustion, il ne reste que 125 volumes de gaz; les 75 qui ont disparu sont formés d’oxygène et d’hydrogène, c’est-à-dire de 25 d’oxygène et de 50 d’hydrogène. Le dernier mélange restant renferme 100 volumes d’azote, puisqu’il occupe 125 volumes et qu’il contient 25 d’oxygène. Ainsi, 100 volumes de protoxyde d’azote sont formés de 100 volumes d’azote et de 50 volumes d’oxygène condensés.
§ 2. Ænalj'sc de bioxyde d’a*otc.
On fait l’analyse du bioxyde d’azote en le chauffant , comme le protoxyde d’azote, dans une cloche courbe contenant un fragment de potassium ou de sulfure de baryum ; l’oxygène est absorbé, et, après le refroidissement, on ne trouve plus que la moitié du volume gazeux employé.
Le bioxyde d’azote est donc formé de volumes égaux de gaz oxygène et de gaz azote sans condensation. En effet, si l’on retranche :
De la densité du bi-oxyde d’azote 1,039
La - densité du gaz azote 0,486
Il reste, 0,553
({ui fonne à peu près la ^ densité de l’oxygène.
§ 3. Analyse de l’aeide a*otcn.x.
Lorsqu’on fait passer dans une éprouvette pleine de mercure ZiOO volumes de bioxyde d’azote, 100 volumes d’oxygène et un peu de dissolution alcaline, les deux gaz se combinent et forment de l’acide azoteux, qui s’unit avec l’alcali employé. /i volumes de bioxyde d’azote étant composés de
ANALYSE DES GAZ COMPOSES
oZi
2 A’olumes d’azote et de 2 volumes d’oxygène, il en résulte que l’acide azoteux est formé de 2 volumes d’azote et de
3 volumes d’oxygène. Cet acide se produit également en traitant par l’acide sulfurique h volumes de bioxyde d’azote et \ A'olume d’oxygène.
L’analyse de l’azotite d’argent prouve que telle est la composition de l’acide azoteux. En effet, 10 grammes d’azotite d’argent contiennent 2,Zi68 d’acide azoteux; d’un autre côté, si l’on décompose la même quantité d’azotite d’argent par le cuivre métallique dans un tul^e de verre , et si l’on recueille l’azote qui se dégage, on trouve que 2,/i68
sont formés de :
Azote 0,910
Oxygène 1,558
§ 4. Analyse de l'acide hypo-azotifinc.
On peut analyser l’acide hypo-azotique par le procédé de Gay-Lussac ou par celui de Dulong. Le premier consiste à déterminer la capacité d’un petit ballon, à y faire le vide, puis à y introduire 200 volumes de bioxyde d’azote et à mettre le ballon en communication avec une cloche remplie d’oxygène sec. Le bioxyde d’azote se transforme en acide liypo- azotique, et l’on observe qu’il est entré dans le ballon AOO volumes d’oxygène, dont une partie remplace le gaz qui a disparu. L’absorption est égale à 200 volumes, et comme on a employé 200 volumes de bioxyde d’azote et 100 volumes d’oxygène, il en résulte que l’acide hypoazotique est composé de 1 volume de gaz azote et de 2 'volumes d’oxygène condensés en 2 volumes.
Dulong a déterminé la composition de l’acide hypo-azotique en le mettant en contact, à une température rouge, avec du fer ou du cuivre, qui absorbe l’oxygène et met
A!SALYSE DE l’acide AZOTIQUE.
l’azote en liberté. On introduit une quantité connue d’acide liypo-azotique dans un tube ou dans une petite cornue de A erre, qui communique avec un tube de verre ou de porcelaine rempli de fer ou de cuivre (fig. 32). On adapte à
l’autre extrémité un tube recourbé pour recueillir le gaz sur le mercure, on chasse l’air par un courant d’acide carbonique, on chauffe le métal jusqu’au rouge, puis on volatilise à une douce chaleur l’acide hypo-azotique, et l’on reçoit l’azote dans une éprouvette graduée. On fait passer enfin un courant d’acide carbonique dans l’appareil, pour entraîner tout l’acide hypo-azotique et l’azote. Le volume du gaz dégagé, le poids du métal et celui du tube, avant et après l’opération, feront connaître les rapports de l’oxygène et de l’azote.
§ 5. Analyse de rnciclc azotique.
Cavendish le premier a reconnu la véritable nature de J acide azotique, et en a môme déterminé assez exactement la conqiosition. Il fit passer sur le mercure une légère dissolution de potasse, de l’air et de l’oxygène, et, sous l’in-
lluencede l’électricité longtempsprolongée, il observaqif une
ANALYSE DES GAZ COMPOSÉS
partie d n mélange gazeux avait disparu et qu’il s’était formé de l’azotate de potasse. Dans une expérience, qui avait duré un mois, Cavendisli trouva que 1 volume d’azote s’était combiné avec 2,3 d’oxygène. C’était une légère erreur qui fut corrigée plus tard par d’autres méthodes d’analyse.
Davy et Dalton firent de nouvelles recherches sur la composition de l’acide azotique, mais les résultats qu’ils olDtinrent s’éloignent un peu de ceux que Gay-Lussac lit connaître après eux. Lorsqu’on introduit, d’après Gay- Lussac, 133 volumes de bioxyde d’azote et 150 volumes d’oxygène dans un tube étroit et plein d’eau, on remarque au bout de quelques minutes, que la liqueur est acide, que l’absorption est de 233, suivant Gay-Lussac et Davy, et de 230, d’après Dalton. Il reste dans le tube de 50 à 53 de gaz oxygène. Tout le bioxyde d’azote a disparu et le produit obtenu est de l’acide azotique pur. On peut s’en assurer en l’essayant par le sulfate rouge de manganèse, qui n’est pas décoloré par l’acide azotique et qui l’est à l’instant par l’acide hypo-azotique. Si l’on opérait sur un volume plus considérable de bioxyde d’azote, il se formerait de l’acide hypo-azotique. Ainsi, Gay-Lussac a vu qu’en produisant une absorption de 180 de bioxyde d’azote et de 100 d’oxygène, l’acide formé décolore promptement le sulfate rouge de manganèse. Ce sel a été encore décoloré, lorsque l’absorption du bioxyde d’azote a été de 160, de 150 et même de 138; mais il ne l’a pas été dans l’exi)érience dans laquelle il n’y a eu que 13/i volumes de bioxyde d’azote al)sorbés.
L’acide azotique est donc formé de 1 volume de gaz azote et de 2 volumes et { de gaz oxygène.
Gay-Lussac a vérihé les résultats qui précèdent, en décomposant par la chaleur un azotate, qui ne donne que de l’acide hypo-azotique et de l’oxygène. Celui de plomb rem-
ANALYSE DE l’aCIDE AZOTIQUE.
plit parfaitement cet objet, puisqu’ il se décompose facilement en donnant des vapeurs rouges très épaisses et qu’il ne contient pas d’eau. Pour apprécier la quantité d’eau que l’acide azotique renferme, on ajoute à un poids connu de celui-ci un excès d’oxyde de plomb, on évapore jusqu’à siccité et l’on pèse le résidu. La différence entre le poids de ce résidu et celui de l’acide azotique et de l’oxyde de plomb donnera le poids de l’eau, cjue renfermait l’acide.
Pour établir la composition de l’acide azotique anhydre, on transforme, par exemple, 10 grammes d’oxyde deplomlj en azotate de plomb, on pèse et l’on trouve que 10 grammes d’azotate de j)lomb se composent de :
Oxyde de plomb 6s'' ,738
Acide azotique 3='-, 262
On évalue ensuite la quantité d’azote quecontient l’azotate deplo mb, en le décomposant par la chaleur et enfaisant passer les produits volatils sur du cuivre métallique
chauffé. Tf expérience se fait dans un tube de verre peu fusible (fig. 33), fermé par un l)Out. On y introduit d’abord
ANALYSE DES GAZ COMPOSÉS
da bicarbonate de soude , puis du cuivre métallique , l’azotate de plomb et enfin de la tournure de cuivre. On adapte à l’extrémité ouverte du tube un autre tube recourbé, qui plonge dans le mercure. On chasse l’air contenu dans l’appareil, en chauffant le bicarbonate de sonde, qui produit un dégagement d’acide carbonique, on élève jusqu’au rouge la température du cuivre, puis on décompose par la chaleur l’azotate de plomb. Le cuivre s’empai’e de l’oxygène libre et de celui de l’acide hypo-azotique, et l’azote est recueilli dans l’éprouvette, qui contient une dissolution alcaline. Un nouveau dégagement d’acide carbonique chasse complètement l’azote du tube. On mesure ce gaz avec soin et l’on trom e que l’acide azotique est formé de :
1 volume d’azote 0,971
2 volumes et d’oxygène 2,764
^ (î. Analyse de ramnaoniaqiic.
L’ammoniaque se décompose sous l’ influence de l’électricité, et c’est par ce moyen que Berthollet fils parvint à déterminer esaidLement la proiportion cle ses éléments. En effet, lorsqu’on fait passer une longue série d’étincelles électriques à travers un volume connu die gaz^ ammoniac cevitenu dans un eudkwnètre,. c® teoiuve que le volume, de ce gaz a doublé et qu’il n’est plus formé que d’azote et d’hydrogène. Si l’on opère, par exemple, sur 100 volumes de gaz, il se Ibrmera 150 volumes d’hydrogène et SO- d^azote. Pour le prouver, on introduit dans un eudiométre lOO volumes du mélange et 50 volumes d’oxygène ; on y fait passer une étincelle électrique, et l’on mesure ensuite le résidu qui n’est plus que de 37,5. L’absorption a donc été de 112,5, chiffre qui représente .75 volumes d’hydrogène et 37, 5 (T oxy-
analyse des combinaisons du chlore avec l’oxygène. 59
gène. Par conséquent, les 100 volumes de mélange gazeux, sur lesquels on a opéré, contiennent 75 d’hydrogène et '25 d’azote. Du reste, si l’on met le résidu en contact avec le phosphore, tout l’oxygène sera absorbé et il ne restera réellement que 25 d] azote. Puisque les ^100 volumes de mélange gazeux proviennent de 50 volumes de gaz ammoniac, 100 volumes de ce gaz renferment 150 d’hydrogène et 50 d’azote.
On peut vérifier ce résultat par le calcul ; en effet :
La densité de J volume d’azote = 0,48G
La densité de 1 ^ volume d’hydrogène. = 0,104
La densité de 1 volume d’ammoniaque, =; 0,390
L’expérience adonné 0,576 qui se rapproche du nombre obtenu par le calcul.
Lorsqu’on mêle 100 volumes de gaz ammoniac avec 100 volumes d’acide chlorhydrique, on observe que les deux gaz disparaissent et forment un sel solide, le chlorhydrate d’ammoniaque. Ils se combinent donc à volumes égaux.
L’action du chlore sur l’ammoniaque sert également à vérifier les résultats qui précèdent ; en effet, 3 volumes de chlore et 3 volumes d’ammoniaque produisent 1 volume d’azote, 3 volumes d’hydrogène qui se combinent avec 3 volumes de chlore, et du sel ammoniac provenant de la combinaison de 6 volumes d’acide chlorhydrique avec 6 volumes de gaz ammoniac. La réaction est représentée en équivalents par la formule suivante :
4AzIP + 3C1 = 3 (AzH3,HCI) + Az.
ARTICLE II. — Analyse des comdinaisons du chlore avec l’oxycéne.
Le chlore forme, en se combinant avec l’oxygène, les composés suivants :
ANALYSE DES GAZ COMPOSÉS
Acide hypochloreux CIO
Acide chloreux CIO'^
Acide hypochlorique C10<
Acide chlorique CIO^
Acide perchlorique CIO'^
§ I . Analyse des acides liypoclilorcux et liypochlorique.
M. Balard (1) a déduit la composition de l’acide hypochloreux de celle de l’acide chlorhydrique, en faisant agir ces deux acides l’un sur l’autre et en les transformant ainsi en eau et en chlore.
Voici comment on opère :
On remplit sur la cuve à mercure de gaz acide chlorhydrique bien sec, un flacon usé à l’émeri ; on y introduit ensuite une petite ampoule de verre, remplie d’acide hypochloreux et fermée à la lampe ; on bouche le flacon et l’on agite de manière à briser la petite ampoule. Aussitôt que l’acide hypochloreux et l’acide chlorhydrique sont en contact, la décomposition a lieu avec dégagement de chaleur, et l’intérieur du flacon imend une teinte jaune. Après le refroidissement, on ouvre sur le mercure le flacon, et l’on observe qu’il n’y a pas eu d’absorption et que, par conséquent, dans sa décomposition par l’acide hypochloreux, l’acide chlorhydrique a été transformé en un volume de chlore exactement égal au sien. Or, 1 volume d’acide chlorhydrique contient | volume d’hydrogène ; l’acide hypochloreux, qui a converti cet hydrogène en eau, a donc cédé de volume d’oxygène.
' D’un autre coté, l’acide chlorhydrique décomposé ne peut fournir que volame de chlore, et comme il s’en est formé un volume entier, l’autre volume a été évidemment fourni par l’aoide hypochloreux; ainsi, 2 volumes
(1) Annales de chimie et de physique, t. LYIl, p. 280.
ANALYSE DES COMBINAISONS DU CDLORE AVEC l’OXYGÈNE. 61
d’acide hypocliloreiix contiennent 2 volumes de chlore et 1 volume d’ox^^gène.
Si l’on soumet à l’action de la chaleur l’acide hypochloreux, il se décompose en 2 volumes de chlore, qui est absorbé par la potasse et 1 volume d’oxygène.
La composition de l’acide hypochloreux peut être déterminée également par le procédé que Gay-Lussac a employé, et c[ui consiste à préparer l’acide gazeux, en faisant passer du chlore à travers de l’oxyde de mercure contenu dans un tube bien refroidi, et à décomposer par la chaleur le gaz, qui est reçu dans un tube capillaire auquel on soude plusieurs ampoules. Les ampoules se remplissent, par suite de la décomposition de l’acide hypochforeux, de chlore et d’oxygène dans les proportions où ces deux gaz sont combinés dans l’acide hypochloreux. Dès que tout l’air est chassé de l’appareil, on ferme à la lampe les ampoules qui se trouvent remplies d’un mélange d’oxygène et de chlore. Si l’on ouvre ensuite une de ces ampoules dans une dissolution faible de potasse, le chlore est absorbé et la liqueur alcaline pénètre dans l’ampoule. On pèse alors celle-ci avec la liqueur alcaline quelle contient, on la pèse entièrement pleine du môme liquide, on la pèse encore vide, et l’on trouve ainsi le rapport des volumes de chlore et d’oxygène qui forment l’acide hypochloreux ; on peut en conclure que cet acide est composé de 2 volumes de chlore et de 1 volume d’oxygène. Ce résultat est confirmé par le calcul ; en effet.
Gay-Lussac (1) a fait voir qu’un volume de gaz liypochloreux contenant un égal volume de chlore et un demi-
1 volume de clilore pèse
^ volume d’oxygène pèse
Densité de l’acide liypocliloreux
(i) Annales de chimie et de physique, t. V, 3' série, p. 28t.
ANALYSE DES GAZ COMPOSÉS
Yolume d’oxygène, et ces deux corps ayant dans l’acide le même pouvoir décolorant, le titre d’une dissolution d’acide hypochloreux doit être attribué pour une moitié au ctilcre et pour l’autre à l’oxygène. Ainsi une dissolution ayant un titre de 1000 degrés, il en appartiendrait 500 au chlore et 500 à l’oxygène. Pour mesurer l’acide hypochloreux, il suffit de mesurer le chlore ; l’oxygène et le chlore qui le composent, possédant le même pouvoir décolorant, le titre de l’acide divisé par 2 donnera le titre en chlore.
Pour connaître le titre du chlore contenu dans une dissolution, on a pris pour unité de force celle qui lui est propre
sous le volume de 1 litre. Cette force est divisée eu 100 degrés. Ainsi 1 degré représentera lO'"'" de chlore, 10 degrés 100", et 100 degrés 1000" ou un litre.
On sait que, d’après Descroizilles, 5 grammes d’acide sulfurique concentré auquel on ajoute assez d’eau pour former 50", sont représentés par 100 degrés, et O»'', 125, équivalent de l’acide, par 122,728 degrés. Chaque degré équivaut en volume à 1 centimètre cube. D’un autre côté, le poids d’un litre de chlore est de 3=' , 168 et son équivalent, /["■■j/iS, valant, commeceluidel’acide sulfurique, 122,728 degrés alcalimétriques, les 3®' , 168 de cldore vaudront 87,860 degrés. C’est d’après ces données que Gay-Lussac a dressé la table suivante :
ANALYSE DES COMBINAISONS DU CHLORE AVEC l’OXYGÈ.NE. 63
Table donnant les rapports des degrés chlor orné triques aux degrés
alcalimétriques .
; DEGRÉS
■ clilorometriques (l.'ins I lilre.
DEGRÉS
alciilimétriques
dans
DEGRÉS
alcalimc'ti iqiies dans
DEGRÉS
cliloi'omcliiqii(!,s dans 1 lilre du cliloi e.
Si l’on voulait faire de l’hypochlorite neutre de potasse, par exemple, avec d’acide hypochloreux au titre de llOO'’’, la potasse étant au titre de 100”', quel volume faudrait-il prendre de celle-ci? Si l’on porte le volume de l’acide hypochloreux de ISO^*^ à lOOO'’’', on aura pour son titre :
1000" : ISO" ;; llOO'’* ; = 165'''.
105'' correspondent, d’après la table, à l/i3”',55; il faudra donc ajouter à l’acide hypochloreux 143"', 55 pour former l’hypochlorite de potasse.
Gay-Lussac a analysé l’acide hypochloriqiie par le procédé qne nous avons décrit pour l’acide hypochloreux. Le mélange gazeux, provenant de la décomposition de l’acide liypochlorique, est formé de 2 volumes d’oxygène et de 1 volume de chlore. On obtient du reste la densité de cet acide en faisant la somme de la densité de l’oxygène et
de densité du chlore.
Deiisiié de l’oxygène 1,1036
i densité du ciilore 1,2200
Densité de l’acide hypochlorique. . . 2,3256
ANALYSE MS GAZ COMPOSÉS
ea
L’^analyse des acides cliloreux, chloriqiie et perchlorique ne s’opérant pas par la méthode des volumes, nous n’exposerons pas les moyens que l’on a employés pour déterminer la composition de ces acides.
§ 2. — de l'acide chlorhydrique.
Le chlore et l’hydrogène se combinent à la température ordinaire sous l’influence de la lumière dilTuse, et donnent naissance à l’acide chlorhydrique. Cette combinaison résulte de l’union de volumes égaux de chlore et d’hydrogène non condensés. La combinaison de ces deux gaz se fait avec explosion, si le vase qui renferme le mélange est exposé à l’action des rayons solaires, de l’électricité ou d’une temj)érature élevée.
Si l’on opère à la température ordinaire et à la lumière diffuse, on peut, en combinant directement les deux gaz, déterminer les proportions suivant lesquelles ils se combinent. A cet effet, on remplit un ballon d’hydrogène sec (fig. 3/j) et on l’adapte par son col usé à l’émeri (fig. 35), à un flacon plein de chlore également sec et pur, et exactement de la même capacité que le ballon. On place l’appareil dans un endroit bien éclairé, mais Fig. 34. Fig. 35. l’abi'i des l’ayons solaires. Les <leux gaz se combinent peu à peu, produisent de l acide chlorhydrique et, au bout de quelques jours, la décoloration a lieu. Cependant, il est nécessaire d’exposer le mélange, le troisième jour, pendant une demi-heure, à 1 action des rayons solaires, pour que la combinaison soit complété. Si l’on sépare alors sous le mercure le ballon du flacon, on observe que le volume gazeux reste le môme, et que le
analyse des combinaisons du chlore avec l’oxygène. 65
mercure ne s’élève pas dans l’appareil. Le gaz qui s’est formé n’attaque pas ce métal, mais il est complètement soluble dans l’eau.
Les résultats fournis par la synthèse sont confirmés par l’analyse. Si l’on introduit dans une cloche courbe pleine de mercure (fig. 36) un volume déterminé d’acide chlorhy-
drique, si, à l’aide d’une tige de fer, on y fait passer un fragment de potassium, et enfin, si l’on chauffe légèrement, le potassium se combine avec le chlore et met l’hydrogène en liberté. On mesure ensuite le résidu gazeux, et l’on trouve que son volume est exactement la moitié de celui de l’acide chlorhydrique. 2 volumes de ce gaz sont donc formés d’un volume d’hydrogène et d’un volume de chlore.
En faisant la somme de la moitié de la densité du chlore et de l’hydrogène, on aura celle de l’acide chlorhydrique.
i- densité de l’hydrogène
~ densité du chlore
Densité de l’acide chlorhydrique. • . •
POGGIALE.
ANALYSE DES GAZ COMPOSÉS
§ 3. A.nalyse des acides bromhydrique, iodhydriqae et fluorliydrique.
I a. Acide bromhydrique. — Lorqu’on fait agir le brome
I sur riiydrogène, on reconnaît que la combinaison n’a pas
I lieu sous l’influence des rayons solaires, ni à l’approche
j I d’un corps en combustion, et qu’elle ne s’effectue qu’à la
! ; température rouge. On obtient alors un gaz incolore, d’une
I odeur piquante, très soluble dans l’eau, et présentant la
I plupart des caractères de l’acide chlorhydrique.
L’analyse de l’acide bromhydriquë peut être exécutée par le même procédé que pour l’acide chlorhydrique. On introduit dansune cloche courbe 100 volüffiês d’acide brom- : , hydrique, puis un globule de potassium ; On chauffe et l’on
reconnaît que le potassium absorbe l’iode, et que le résidu formé d’hydrogène pur ne présente plus que là moitié du j volume du gaz employé, c’est-à-dire 50 volumes.
J Si l’on ajoute :
^ A la 7 densité de l’hydrogène 0,0346
I La 7 densité de la vapeur de brome. . . 2,6966
on aura :
■ ^ La densité de l’acide bromhydrique, . . 2,731 2
U' . , Ainsi, l’acide bromhydrique est formé, comme l’acide
’ V chlorhydrique, de -f volume d’hydrogène et de volume
i ‘ vapeur de brome.
On représente l’équivalent de l’acide bromhydrique, comme celui des acides hydrogènes, par A volumes qui Sont formés de 2 volumes d’hydrogène et de 2 volumes de vapeur de brome.
b. Acide iodhydrique. — L’iode ne se combine avec l’hydrogène ni sous l’influence des rayons directs du soleil, ni par l’approche d’un corps en combustion, ni en faisant passer à travers un tube de porcelaine chauffé au rouge un
ANALYSE DES COMBINAISONS DU CHLORE AVEC l’OXYGÈNE. 67
mélange de vapeur d’iode et de gaz hydrogène. L’affinité de ces deux corps est tellement faible que, lorsqu’on traite uniodure alcalin par l’acide sulfurique concentré, on obtient un mélange d’acide sulfureux et d’iode. Cependant l’acide iodhydrique présente la plus grande analogie avec les acides chlorhydrique et bromhydrique, et a la même composition. L’acide iodhydrique étant décomposé par le mercure, on ne peut pas en faire l’analyse, en le chauffant avec le potassium dans une cloche courbe. Il faut donc avoir recours à une méthode indirecte pour en reconnaître la composition. On la déduit de la densité de la vapeur d’iode et de celle de l’hydrogène et de l’acide iodhydrique lui-même. En effet ,
La J densité de l’hydrogène. .. i .... . 0,0346
ajoutée à :
La ^ densité de la vapeur d’iode 4,3580
donne :
La densité de l’acide iodhydrique. . . 4,3926
L’acide iodhydrique est donc formé, comme les deux précédents, d’un volume de gaz hydrogène et d’un volume de vapeur d’iode.
c. Acide fluorhydnque. — Cet acide, dont on n’a pas encore pu faire l’analyse, offre la plus grande analogie avec les acides chlorhydrique, bromhydrique et iodhydrique, et l’on admet qu’il est formé, comme eux, de volumes égaux de fluor et d’hydrogène sans condensationi Cependant, comme le fluor n’a pas été isolé jusqu’ici, cette composition n’est admise que d’une manière hypothétique.
Cette hypothèse repose sur la conversion d’un poids connu de fluorure de calcium en sulfate de chaux à l’aide de l’acide sulfurique. On pèse le sulfate après avoir chassé l’excès d’acide, et comme sa composition est connue, on peut en déduire le poids du calcium et par conséquent celui du fluor contenu dans le fluorure.
ANALYSE DES GAZ COMPOSÉS
ARTICLE III. — Analïse des combinaisons du soufre avec l’oxygène
Le soufre forme, en se combinant avec l’oxygène, les composés suivants :
Acide hyposulfureux
Acide sulfureux SO’-^
Acide sulfurique S03
On a découvert dans ces derniers temps de nouveaux acides oxygénés du soufre, contenant le même nombre d’équivalents d’oxygène et des proportions différentes de soufre ; voici les combinaisons qui forment cette série à laquelle on a donné le nom de série thionique :
Acide hyposulfurique
Acide hyposulfurique monosulfuré
Acide hyposulfurique bisulfuré
Acide hyposulfurique trisulfuré
§ i. Analyse de l’acide sulfureux.
On détermine la composition de l’acide sulfureux ,en brûlant du cinabre dans une cloche courbe contenant 100 parties de gaz oxygène, et chauffée à la lampe. Le mercure est mis en liberté, l’oxygène se combine avec le soufre, et l’on trouve dans la cloche 97 ou 98 parties de gaz sulfureux, au lieu de 100 d’oxygène. Cette différence tient sans doute à la présence d’une petite quantité d’hydrogène dans le soufre du cinabre. On peut admettre qu’un volume d’acide sulfureux renferme 1 volume d’oxygène. On aura, par conséquent, le poids de la vapeur de soufre contenue dans un volume d’acide sulfureux en retranchant de :
La densité de l’acide sulfureux 2,2340
La densité de l’oxygène 1,105G
7 de volume de vapeur de soufre . . 1,1 284
ANALYSE DES COMBINAISONS DU SOUFRE AVEC L’oXYGÈNE. 69
1 volume d’acide sulfureux est donc formé de 1 volume d’oxygène et de ~ de volume de vapeur de soufre. L’équivalent de l’acide sulfureux correspondant à 2 volumes, on en conclut que 2 volumes d’acide sulfureux renferment ^ de volume de vapeur de soufre.
D’après les expériences de Gay-Lussac, lorsqu’on fait brûler du soufre dans le gaz oxygène, on obtient 1 volume d’acide sulfureux moindre que celui de l’oxygène employé. Cela tient sans doute à la formation d’ une quantité assez considérable d’acide sulfurique hydraté, et, peut-être aussi, à la présence de l’hydrogène dans le soufre. Avec le cinabre il ne se forme que des traces d’acide sulfurique anhydre.
[ § Analyse de l’aeide sulfurique anhydre»
On peut établir la composition de l’acide sulfurique anhydre, en le faisant passer en vapeur à travers un tube de porcelaine chauffé au rouge. Il se décompose en un mélange d’oxygène et d’acide sulfureux, dans le rapport de
2 volumes du premier et de 1 volume du second. Le soufre est représenté par ~ de volume de vapeur et l’oxygène par
3 volumes condensés en 2 volumes.
1 de volume de vapeur de soufre 2,218
3 volumes d’oxygène 3,318
Pour reconnaître la proportion d’eau contenue dans l’acide sulfurique monohydraté , on combine un poids connu de cet acide avec un excès d’oxyde de plomb. On chauffe le mélange, puis on le calcine et la perte de poids qu’il éprouve fait connaître la proportion d’eau. On trouve ainsi que l’acide sulfurique monohydraté est composé de 2 volumes de vapeur d’acide anhydre et de 2 volumes de vapeur d’eau condensés en 3 volumes.
70 ANALYSE DES GAZ COMPOSÉS
§ 3. Analyse de l’acide snlfhydrique.
On peut analyser l’acide suif hydrique, en le décomposant par un métal dans une cloche courbe , comme on le fait pour les autres acides hydrogénés ; le métal se combine avec le soufre et déplace l’hydrogène. On ne doit pas employer pour cette analyse le potassium, ainsi que nous l’avons recommandé pour les acides chlorhydrique et bromhydrique , par la raison qu’il ne décompose pas entièrement l’acide sulfhydrique et produit du suif hydrate de sulfure de potassium.
Il faut donc remplacer le potassium par un autre métal qui sépare complètement l’hydrogène. L’étain est très convenable pour çpt usage, On introduit daq^ une cloche courbe, sur le mercure, 100 volumes d’acide sulfhydrique et un petit fragment d’étain, on chauffe et l’on reconnaît que le soufre se combine avec T étain et qu’il ne reste plus dans la cloche que de l’hydrogène pur. On observe, en outre, que le volume gazeux est resté le même et que, par conséquent, 1 volume d’acide sulfhydrique renferme 1 volume
de gaz hydrogène.
Si l’on retranche de :
La densité de l’acide sulfhydrique 1 ,1 91 2
La densité du gaz hydrogène 0,0692
On aura; 1,1220
1,1220 forment de la densité de la vapeur de soufre. Ainsi, 2 volumes d’acide sulfhydrique sont formés de 2 volumes de gaz hydrogène et de | de volume de vapeur de soufre. L’équivalent de la vapeur de soufre serait donc représenté par ^ de volume.
