AVEC L HYDROGÈNE
Les combinaisons du carbone avec Thydrogène sont fort nombreuseSé Beaucoup d'huiles essentielles , telles que les essences de rose , de citron, de térébenthine, le naphte, le caoutchouc, la naphtaline, etc. , sont formées exclusivement de carbone et d'hydrogène.
La plupart des essences oxigénées, chauffées avec l'acide phosphorique anhydre, perdent tout leur oxigène à l'état d'eau, et produisent ainsi des composés de carbone et d'hydrogène.
Plusieurs de ces carbures d'hydrogène oSv&ai des exemples remap* quables d'isomérie. Leur étude se présentera naturellement lorsque nous traiterons des matières organiques : nous ne parlerons ici que de trois carbures d'hydrogène, qui sont l'hydrogène proto-oarboné C^H^, l'hydrogène bi-carboné C*H* , et le bi-carbure d'hydrogène C*H«.
hydrogène proto-carboné. c*h^ (gaz des marais.)
Propriétés.
L'hydrogène proto-carboné est gazeux, incolore, sans odeur, insoluble dans l'eau. Sa densité est de 0,556. Il brûle avec une flamme bleuâtre, beaucoup moins éclairante que celle du gaz oléfiant.
L'hydrogène proto-carboné mêlé avec trois fois son volume de chlore détonne violemment , même à la lumière diffuse. Il se forme de l'acide chlorhydrique et un dépôt de charbon. Quand on modère l'action du chlwe en leipôlant avec son volume d'acide carbonique, ou qu'(m fait arriver lentement par des tubes étroits le chlore dans des vases ren^Us dç gaz des marais, on obtient un liquide huileux qui est le chlorure de carbone C^ Cl*, Ce chlorure correspond par sa composition au gaz des marais (?H^. Avant d'arriver à ce dernier tarme de décomposition, le gaz des marais, dont nous représenterons l'équivalent par 4 volumes ou par la formule C^H* , peut perdre successivement ses équivalents d'hydrogène à l'état d'acide chlorhydrique, et les échanger contre des équivalents égaux de chlore; d'^rès M. Dumas, le gaz hydrogène protocarboné donnerait naissance, sous l'ijifluence du chlore, à la série suivante:
&B^ GiuidB8«uraU|
CWCl Cblorbydrato de méOiylliKi ;
C^H^Cl* Chlorhydrate de méthylène cUort ;
C^HCl» Chloroforme;
C«C1< Chlorure de carbone.
Ces exemples de substitution du chlore à Thydrogène se reproduiront tréquemment dans Thistoire des matières organiques.
CSomposltton.
Pour déterminer la composition de Thydrogène proto-carboné, on brûloc* gti dans Feudiomètri avec un exoM d'oxlgèna et m to tftAs* foma ainsi m eau et en adde carbonique.
L'expérience prouve qu'un volume de gaz dee marais pur a besoin, pour brûler, de 2 volumes d'oxlgène, et qu'il donne son propre volume dWde earbooique. On déduit facilement de cee données et de la compo^tlon 1h^ connue de l'eau et de r.acide carbonique, la composition rjoème du gaz soumis à l'analyse. Si l'on prend deux volumes de gaz des marais, il faudra, pour les convertir en eau cft en acide carbonique, U volumes â*oxi- (toe. Dans les 2 volumes d'acide carbonique obtenu, il existe 2 volumes d'oxigène et un certain nombre de volumes de vapeur do carbone , que nous fixerons arbitrairement à 3 volumes, et qui correspondent à un équivalent. Les deux aujtres volumes d'oxigène employés à la combustion du gaz ont dû nécessairement servira brûler 4 Volumes ou 2 équivalents d'hydrogène : d'où l'on conclut que dans 2 volumes de gaz des marais, il existe U volumes d'hydrogène ou 2 équivalents, et un équivalent de carbone ou 2 volumes de vapeur de carbone. Chaque volume de gaz des marais contient donc 2 volumes d'hydrogène et un volume de vapeur de carbone.
On peut vérifier cette composition par le calcul. En effet :
0«421i ^ densité de la vapeur de carhoae; 0,1384 «= deux fois la densité de l'hydrogène ;
dsnisM 0,5595 peur to dmuité oalcoléeda rhydrogène pnitoearboiié.
Cette densité théorique se confond presque exactenfônt avec la densité trouvée par l'expérience.
La formule C%^ représente h volumes ou un équivalent d'bydrof^ protooarb<mé*
«^ fr«9MNUles.
L*hydrogène protocarboné, ou gaz des marais, prend naissance dans la décomposition spontanée d'un grand nombre de matières organiques, ou dans leur décomposition par la chaleur.
Les eaux boueuses ou stagnantes laissent dégager, quand on les agite, des gaz composés en grande partie d'hydrogène proto-carboné, mêlé à de l'azote , à de l'oxigène et à de l'acide carbonique.
On trouve l'hydrogène protocarboné dans les galeries des mines de houille, où il est mêlé à do Tair et à da rbydrogtae hieitrboné; c'est à sa présence surtout qu'il faut attribuer les feux grisous qui occasionnent souvent des accidents graves dans les mines.
L'hydrogène protpearboné se trouve dans un état pluf ou moins grand de compre^ion dans certains échantillons de sel gemme i d'où il se sépare par Taction de Vem en faisant entendre une décr^pitation-.
Le gaz des marais se dégage spontanément de la terre dans plusieurs localités, où il est quelquefois employé comme combustible; il 3'e?&hale aussi en quantités considérables des cratères de plusieurs. vplçans.
Les naatières organiques dont la calcination fournit le plus de gaz hydrogène carboné sont les houilles, les corps gras et les résines : toutes ces substances^ sont très riches en hydrogèiie et en carbone.
Les sources naturelles ou artificielles de production de l'hydrogène protocarboné sont assez nombreuses pour que quelques chimiste, et particulièrement M. Boussingault, soient portés à crcâre que ce gaz existe constamment, bien qu'en proportions très faibles, da^ l'air atmosphérique.
Le gaz des marais n'était pas connu à l'état de pureté avant Içs r^ cherches de M. Pentoi. Ce cUmiste démontra le premier que l'acétate de Ipotasse, chauffé avec de l'hydrate de potasse , donne naissance à de l'acide carbonique qui est retenu par l'alcali, et à de l'hydrofène protocarboné parfaitement pur. M. Persoz obtint encore le même gaz en faisant passer de la vapeur d'acétone sur de l'hydrate de potasse en fusion.
On prépare facilement le gaz des miirais pur, en chauffant dans une cornue de verre un mélange de 10 grammes d'acétate de iwude cristallisé, et de 30 à &0 grammes debarite caustique.
Pour obtenir l'hydrogène protocarboné eu grande quantité, on peut, d'après M. Dumas, substituer au mélange précédent 4 p. d'acétate de soude cristallisé, 40 p. de potasse en morceaux, et 60 p» de chaux vive. La chaux vive a pour objet d'empêcher la potasse de couler et d'atta^ quer les eornues ^ verre, L'opération doit d'ailteurs 4tpe conduite avec
La Uiéorie de la formation du gaz des marais par l'action d^ alcalis hydratés sur l'acide acétique peut être représentée par l'équation suivante ;
WaO,C<H30»,HO +^0 ^ V^0,O0^^M>tOif>^ 4* C?H^ A(4Ute Of MNkto.
£nrésu9^é, on peutdireque si des ëéamx^ de l'acide acétique hydraté on retranche les éléments de l'eau, l'acide acétique se dédouble en acide carbonique et en gaz des marais : ♦
Acide acéllque. Acide carbouique. Gaz des marais.
aft6 " HTMOQilfl BICARBOIfi.
HYDRCM^NB BICARBONÉ. — GAZ OLÉnANT. C^H*.
L*hydrogène bicarboné est gazeux, incolore, d'une odeur empyreumatique et éthérée ; il peut être liquéfié par une pression de quelques atmosphères ; il n*a pu jusqu'à présent être solidifié. Sa densité-est de 0,9852 ; il est à peine soluble dans Teau, et se dissout au contraire assez facilement dans l'acide sulfurique monohydraté ; cette propriété permet de le distinguer du gaz des marais.
L'hydrogène bicarboné est combustible, et brûle avec une flamme blanche très éclairante, qui rappelle la flamme des corps gras.
Il est décomposé par la chaleur, donne un dépôt de charbon, et produit le double de son volume d'hydrogène. L'électricité exerce siur ce corps la même action que la chaleur.
La réaction du chlore sur l'hydrogène bicarboné donne naissance à des phénomènes différents, selon qu'on fait agir ces deux gaz l'un sur l'autre à la température ordinaire ou sous l'influence de la chaleur. Si l'on môle 1 volume d'hydrogène bicarboné et 2 volumes de chlore, et qu'on porte dans ce mélange une allumette enflammée, il se fait un abondant dépôt de charbon et il se produit en même temps de l'acide chlorhydrique : GH + Cl = HCl + C.
Lorsqu'on Introduit dans une éprouvette des volumes égaux de chlore et d'hydrogène bicarboné, et qu'on abandonne ce mélange à lui-même à la température ordinaire, soit à la lumière, soit dans l'obscurité, on voit presque immédiatement les deux gaz se combiner, et donner naissance à une matière huileuse, qui a reçu le nom d'huile des Hollandais.
Cette production d'une substance huileuse a fait donner à l'hydrogène bicarboné le nom de jar oW/tanf.
La liqueur des Hollandais est formée de volumes égaux d'hydrogène bicarboné et de chlore. Les expériences de M. Regnault , qui seront décrites dans la chimie organique , prouvent que la liqueur des Hollandais se comporte dans toutes ses réactions comme une combmaison de HCl avec un composé chloré C^ffCl. Sa formule peut donc être écrite de la manière suivante C4ffCl,HCl.
L'hydrogène bicarboné, mêlé à 3 volumes d'oxigèné, détone violenament à l'approche d'une bougie allumée; les flacons qui contiennent ce mélange sont ordinairement brisés par la détonation; aussi, quand on l'enflamme, faut-il avoir le soin d'entourer toujours le flacon d'un linge.
HTDROGÈmS M€ARB(»fÉ. 241
Analyse.
On détermine la ccmiposition de Thydrogëne bicarboné, eu se fondant sur l'analyse de Feauet de Tacide carbonique, et recherchant la quantité d'oxigène qu*il faut employer pour transformer un volume connu d'hydrogène bicarboné en eau et en acide carbonique.
Un volume de gaz défiant exige pour sa combustion trois volumesd*oxi* gène, et donne deux volumes d'acide carbonique. Deux volumes de ce dernier gaz représentent un équivalent de carbone, et contiennent 2 volumes d'oxigène; le troisième volume d'oxigène a dû être employée faire de Teau avec 2 volumes ou un équivalent d'hydrogène. Un volume d'hydrogène bicarboné contient donc un équivalent de carbone et un équivalent ou 2 volumes d'hydrogène ; sa combustion, peut être représentée par la formule suivante :
