TC — AIR ATMOSPHÉBIQUE - PHOSPHORE — ARSENIC - ANTIMOINE — BISMUTH

Asote 0a nltrocréne.

!<e premier de ces deux noms» donné par Lavoisier, a prévalu en oce;ll dérive de a, privatif, et Çojtq, vie. Le corps auquel il se rapte est, en effet, incompatible avec la vie ; les animaux y périssent hjxiés. Le mot nitrogène, générateur du iiitre ou du salpêtre, raple la présence de ce gaz dans le nitre. L'azote fut isolé et étudié bien Dt qu'on n'eût reconnu sa nature élémentaire. En 1669, Mayow fai-

brûler des corps combustibles organiques, des corps gras, dans une ospbère confinée et abandonnait au-dessus de Teau Tair vicié et dcu impropre à la combustion; il constata qu'une partie de cet air é disparaît ainsi en se dissdvant, et qu'il reste un gaz insoluble dans u, un peu plus léger que Pair et impropre à entretenir la combus- . Hawksbec isolait également l'azote, en 1710, par l'action des mé- L combustibles portés à rincandescence. Rutlicrfoi'd distingua le inier l'azote comme gaz spécial, en 1772.

lludié par Livoisier, Priestley, Schéele, Fourcroy et Chaptal, l'azote ut différents noms : air phlogistiqué, air vicié, air méphitique, alcaîne, nitrogène, mofette atmosphérique, azote ; il fut quelquefois conida avec l'acide carbonique.

Propriétés physiques, — L'azote a été liquéfié pour la première fois rsia fin de l'année 1878; jusqu'à cotte époque il était rangé dans la i»8se des gaz permanents. 11 est incolore, inodore, sans saveur; sa den- ^. par rapport à l'air, est égale à 0,972.

Sa densité par rapport à l'hydrogène est égale à 14.

lin lilre de gaz azole à zéro et 760 millimètres de pression pèse '''»263. L'indice de réfraction du gaz azote est égal à 1,000507.

Sa chaleur spécifique en volume est égale à 0,2370.

450 CHmiE GÉNÉRALE.

L*azote est peu soluble dans Teau et raicool. Ses coefficients de solif. bilitc à diiTérentes températures sont notablement moindres que ceux de roxygène.

TABLKAO DES COEFFICIENTS DB SOLUBILITE DE L*AXOTB DAH8 l'IAU R l'aLCOOL,

A DIVERSES TEMPERATURES, D* APRÈS BUHSBI.

Température. In. AleooL

Dans le tube de Plûckcr, avec la bobine sans condensateur, Taiote fournit un beau spectre primaire cannclét fonné de bandes. L'air sec et Tammoniaque sèche donnent le même spectre primaire. Avec la machine de Iloltz ou la bobine munie d'un condensateur, on obtient un spectre secondaire de lignes.

Voici les longueurs d'onde des raies les plus caractéristiques :

G60,2; 648,0; a 594,3 (vive); ? 567,8 (très-vive) ; 553; y 549,5 (vive); 504.5; 502,5 (vive); 5 500,3 (double, très-vive); 480,2; 478.8; 477,9; e464,4; 463,0 (vive); 462,1; 461,3; 460,7; Ç 444,7; 404,0; 399,5 (diffuse) (lig. 218).

Élat naturel, — L'azote libre forme environ les quatre cinquièmes du volume de Tair atmosphérique. Celui-ci renferme, en outre, de trèspetites quantités d'îmmioniacjue, composé d'azote et d'hydrogène. Le» principes constitutifs des êtres organisés et vivants comptent pour b plupart l'azote comme élément essentiel. Enfin, les azotates de chauXt de potasse, de soude, d'ammoniaque, dont on observe la présence et '' formai ion dans certaines localités, représentent aussi des matières pi*" mières relativement abondantes et riches en azote combiné à l'oxygènC'

Préparation, — Rien n'est plus aisé que d'isoler Tazote de l'air atmosphérique. Parmi les nombreuses substances susceptibles d'absorber et de fixer l'oxygène, sans toucher à l'azote, on n'a que l'embarras à^ choix. Tels synt les solutions des sulfures alcalins, la tournure decuivi^ arrosée d'anunoniaque ou d'acide sulfurique, le pyrogallate de soude (»*^ de potasse, Thydrosulfite de soude, une solution ammoniacale de chl«>^ rure cuivreux, le phosphore humide. Ces réactifs absorbent l'oxygène • froid. On se sert aussi avec avantage de tournure de cuivre, portée » ^ vouffQ «ombre. A. cel cîïcl, Ulovvvuuvc de cuivre, bien décapée, esli

QUATRIÈSIE FÀNILLE. ^ AZOTE.

dans un tube en yerre peu le 60 à 80 centimètres de de 1 à 1,5 centimètre de , placé sur une grille ô l'une des extrémités on m tube de dégagement, st mis en communication gazomèti'e plein d*air.

i^Ie la vitesse d'écoulement à une bulle par seconde, îre à permettre au cuivre cr la totalité de Toxygène; carbonique et les vapeurs it été préalablement élimile passage du gaz à travers !S en U remplis de pierre ibibée de potasse et d'acide le concentré. Au lieu d'un verre, on peut faire usage le en cuivre rouge à parois rempli de tournure de Les deux extrémités sont par des bouchons creux en rodés, auxquels sont fixés ;s creux d'un diamètre de lillimètres. Ces tubes, serl'arrivée et à la sortie du eut, à quelques centimètres bon, une anse en forme d'U peut immerger dans l'eau le manière à absorber la transmise au métal par conté.

(mbustion vive du pbos- )nne un moyen rapide pour ' de l'azote impur, mais qui être recommandé pour des ces de précision. Un morphosphore bien essuyé et '^ ment gros est placé dans ^ mie Qottante sui* une plaque ^ i la surbce de la cuve à f

CQ

3 zz

flQ

loi OliMlE GL^eRALE.

eau ; après aToir cunaïuiné le phosphore, on recoafre la eapsole vree une clix'he remplie d'air et dont les bords plongent dans l'ean. Lorsque la combustion est acherée* on abandonne le gai jusqu'à ce que les fumées blanches d'acide phosphorique aient disparu en se dissolvaDt; au moyen de quelques bulles de chlore, qui forme du chlorure de phosphore absorbable par Teau, on enlève les vapeurs de phosphore; enfin le chlore en excès est éliminé par la potasse.

Une solution moyennement concentrée d'azotite d'ammoniaque fournit, lorsqu'on la chauffe, un dégagement abondant d*azote pur. Ce sel contient, en effet, des proportions d'azote, d'hydrogène et d'oxygèoe telles, qu'il peut se résoudre uniquement en eau et azote :

[Aze*AzIU = Az*-hli*0*].

AzO\\zliMIO = Az*-h4UO.

11 suffît d'introduire la solution d*azotitc d'ammoniaque dans un ballon ou dans un matras muni d'un tube de dégagement et de chauiïer doucement pour provoquer la l'éaction. L'azotite d'ammoniaque est aTao* tageusement remplacé par un mélange de solutions moyennement conccntrées d'azotite de potasse et de chlorhydrate d'ammoniaque :

[AzO*KH-ClAzIP = Az*4-lPO*-hClKJ.

AzO'KO -+- Cl Az ir = Az* -h 4II0 -f- CIK.

Le chlore décompose l'ammoniaque en s'emparant de son hydrogène et en mettant Tazote en liberté :

4AzIP H- 3C1 = 3(C1H . AzIP) h- Az.

Tiint que l'ammoniaque est en excès, le chlorhydrate d'ammoniaque et l'azote sont les seuls produits de la réaction. S'il y a plus de chlore que n'en exige l'équation précédente, celui-ci porte son action sur k chlorhydrate d'ammoniaque et Ton voit se former du chlorure d'aiolc» corj)s détonant dont il est important d'éviter la production. La réaction du chlore sur l'ammoniaque peut servir à la préparation du gaz azote I/annnoiiinque caustique est versée dans un flacon à trois tubulureSi muni d'un tube de dégagement, d'un tube de sûreté droit et d'un tube abducteur conununiquantavec un appareil à chlore. A mesure q**^ ce dernier corps arrive et se dissout dans la solution ammoniacale,'*' zote se dégage avec efferveècence ; on arrête le courant de chlore dès que rainuioiiia(pu> tend à disparaître.

La décorn|K)silion de l'ammoniaque caustique par l'eau de chloï*

n'est p:is tout à l'ail numédiate. En employant des solutions étendues, on

mwivqiw. un viï dégagctueuV tf ux^V^i tiu moment du mélange ; le p*^^

QUATIUÈMK FAMlLLi:. — AZOTE. 453

nomène se ralentit au bout d'un instant et continue pendant près d'une demi-heure. Il est très-probable que, dans ce cas, il se forme de Thypochlorite d'ammoniaque, dont la décomposition se complète lentement à la température ordinaire :

(CP4-2(AzlP)-+-H*e=ClAzH*^-ClAzH*e].

l3(ClAzU*e) + 2AzIP = 3Cl AzlP + 2Az -h 3IP01-

Cl«4-2AzIP-h2II0 = ClAzH*^-CI0AzH*0.

3(C10Azll*0) + 2Azff = 3Cl AzIP -h 2Az -h 6110.

Propriétés chimiques. — L*azote a peu de tendances à s'unir aux autres corps, simples ou composés; c'est un élément peu actif et doué d*une inertie très-prononcée, il n'agit à froid sur aucune substance; à des températures élevées, il s'unit directement avec quelques cléments. Les expériences de MM. Devillc et Wœhler ont démontré qu'au rouge le bore, le silicium, le titane, le tungstène et le tantale s'unissent directement à l'azote ; celles de Briegleb et Gcuthcr (Annalen der Cheinie und Pharmacie f t. C.XXI1I, p. 241) et de Koscoe établissent le même fait pour le magnésium, l'aluminium, le chrome, le fer et le vanadium.

On admettait généralement, d'après Schoenbein, que l'azote s'unit à froid à l'ozone, en présence des alcalis, pour former des composés ni- Ireux. M. Berthelot {Annales de Chimie et de Physique, (5), t. XII, p. 441) est arrivé à un résultat négatif, et a démontré que l'expérience de Schoenbein (Denkschriff ûber das Ozon, p. 16; Bàle, 1849) ren- Tcrmc des causes d'erreur qui ont pu amener le chimiste de Dàie à une conclusion inexacte. Celui-ci s'est, en effet, servi d'air ozonisé préparé au moyen du phosphore, ainsi que d'eau de chaux. Or l'oxydation lente du phosphore produit directement des composés nitreux, et l'eau de chaux contient généralement des doses notables de nitrate de chaux. Avec l'o- 2one obtenu par l'efOuve et l'oxygène pur ou avec l'air ozonisé par le phosphore, mais débarrassé par un long repos des composés nitreux qui prennent naissance au contact du phosphore, en remplaçant en outre Feau de chaux ordinaire par de l'eau de baryte pure, on ne constate plus aucun indice de combinaison directe avec l'azote.

L'azote s'unit à l'oxygène pour former des composés nitreux; voici dans quelles circonstances :

Cavendish observa le premier la combinaison de l'nzote avec l'oxygène sous l'influence de l'étincelle électrique. Si l'on pr?nd soin d'absorber par la potasse les composés nitreux au fur et à mesure de leur production, on arrive facilement, avec un mélange contenant une quantité convenable d'oxygène et d'azolc, à faire disparoUre tout l'nzote. C'est sur le trajet même des étincelles, et à la faveur de la haute tempe-

454 CHIMIE GËNËRALE.

i-alurc qu'elles déTeloppent» que les composés nitréuz prennent naissance. Dans aucune expérience faite par influence avec la machine de IIoUz, M. Bcrthelot n'a pu constater la momdre trace de produits de ce genre» en opérant avec Fazote et Foxygène secs ou humides. Avec ref&UYc des appareils de RuhmkorfT on n'obtient de résultais positib que sous les plus fortes tensions.

La combustion d'un mélange d'hydrogène et d'oxygène entraine la combustion do Tazote contenu dans ce mélange, pourvu que la tcinpenture s'élève assez haut. La dose diacides nitreux et nitrique formés est d'autant plus grande que la chaleur développée pendant la combustion est plus intense. Ainsi, on faisant brûler un jet d'hydrogène dans de Tair, on n'obtient que dos quantités minimes d'acides oxygénés de l'azote; si l'on roniplaco pou à |)ou Tair [uir de Toxygcne, la flamme devient de plus en plus clinude, et on même temps la production des gaz nitreux augmente nu point de devenir sensible à l'œil par la coloration rouge que prend l'atmosphère du ballon. Nous avons vu plus haut que la coidbustion lente du phosphore entraine la formation d'acide nita^ui. li en est de mémo d'autres combustions lentes, telles que celle de la vapeur d'éllier mélangée d*air au contact d'une spirale de platine chaude.

Dans certaines conditions, l'azote semble pouvoir s'unir au carbone pour former le cyanogène. En réalité, le carbone pur ne s'unit a Tazolc à aucune température; il n'en est pas de même des mélanges de carbone et de carbonate de potasse ou de baryte chauffés au rouge vif; ils ab§o^ bent Tazote libre el doiment des cyanures.

L'ammoniaque agit également sur le carbone incandescent pour former du cyanhydrate d'annnoniaque. Ainsi, d'une manière générale, l'union de Fazolo et du carbone (îxige pour s'accomplir la présence d'u» troisième corps avec lequel le cyanogène puisse se combiner.

L'expérience suivante de M. Bcrthelot peut rendre compte du mécanisme de In production dos cyanures.

lin mélîuige d'acétylène et d'azote donne de Tacide cyanhydrique sous rinlliu'iice d'une série d'étincelles d'induction :

(CMPh-Az»=2(GAzII)].

C*IP4-Az« = 2C»AzIl.

On roussit le mieux on employant un mélange de 10 volumes d'acétylène, 14%5 d'azote et 75^,5 d'hydrogène. Au bout d'une heure et demie» avec 100 conliinèlros cubes, M. Bcrthelot a obtenu 8 centimètres cube* d'acide cyanhydrique. La présence de l'hydrogène a pour but d'éviter 1* décomposition |)artiolle de l'acétylène en carbone et hydrogène soUS l'influence des décharges d'induction. La production d'acide cyanliydriq!*^ rs/ limitée par un pliénomcue wwev^e ; de sorte qu'entre l'acélylènC'