BAU

renfermaient) il a vu qaVlles se rompaient toujours. Lestnyaux de conduite de Pean sont exposés à se rompre pendant l'hiver et par les mêmes canses; c'est pour cela qu'il est convenable de les enterrer k une profondeur telle, que Tean qu'ils renferment ne puisse se congeler.

Lorsque déjeunes plantes éprouvent la gelée blanche^ leurs tissus sont fortement distendus par la congélation du liquide aqueux qu'elles contiennent. Si la glace ainsi formée fond très lentement^ leurs tissus ont assez d'élasticité pour revenir sur eux-mêmes; mais si une élévation subite de température vient à les atteindre, elles périssent parce que leurs parties constituantes ne peuvent retourner à l'état normal. C'est ce qui fait que la gelée n^est nuisible qu'autant qu'elle estsuivie du rayonnement solaire.

L*eau peut exister sous forme de vésicules très ténues, qui, réunies en grandes masses , forment les brouillards humides et les nuages. Ces petites yésicules peuvent être échauffées par le rayonnement direct du soleil. C'est ce qui fait qu'elles se dilatent et s'élèvent dans l'atmosphère comme de petits aérostats jusqu'à ce qu'elles rencontrent une couche atmosphérique avec laquelle elles se trouvent en équilibre de densité.

A l'aide du microscope, on a mesuré le diamètre des vésicules aqueuses, et Ion a trouvé qu'il variait de 77^ à 7^ de pouce (v. p. ao8).

Composition de Peau.

Jusque vers la fin du dernier siècle , l'eau a passé pour un élément simple par sa nature , en se fondant sur les observations bien ou mal commentées des anciens philosophes grecs (v.p. aat etsuiv.).

Macquer et Sigaud de Lafond recueillirent le produit de la combustion du gaz hydrogène dans l'air sur une soucoupe de porcelaine, et reconnurent qu'il ne s'y était déposé aucune ma* tière fuligineuse, mais qu'elle s'était trouvée seulement mouillée de gouttelettes assez sensibles d'une liqueur blanche comme de l'eau , et qui ne leur a paru être que de l'eau pure. Cette observation consignée dans le Dictionnaire de Chimie de Macquar à l'article gaz inflammable , a été faite avant le 8 octobre 1776, époque à laquelle il rédigeait cet article i mais ces savans n'en

46% KTD&Màirfi.

tirèrent avciUM ttmBéqjBtBace sur la eomfiMdeii de le». Une remarque analogue à la précédente fut faite par plusieipry phyricien8..En 1781, GiYendiah brûla un volume aase» considérable d'hydrogè|ie pour obtenir une quantité notable de produit, et il conclut de cette expérience que l'eau était composée. Le a4 juin 1783, Lavoisier et Laplaoe firent une expérience analogue en présence de plusieurs savans, et recueillirent plus de i5 grammes d*cau. Le i3 mai 179O9 Fourcroy, Séguin etVauquelin firent cet te expérience sur i^ne écbelle beaucoup plus considérable encore et formèrent de toutes pièces 384 gi** 8 d'eau. Lavoisier a prouvé par l'analyse, eu décomposant l'eau par le fer, ce que la sjnthhe ayait àé^k démontré. Les expériences précédentes , en indiquant la natoire desélémens constituans de l'eau, laissaient efàcore k dL&irer d'en counattre la proportion exacte» Cette détenmaatiou ^ été plus tard un des résultats de l'application des Ipis de Gayi- Lussac.

Anafyse de teau. — Il n'est peut-éti» point d'analyse chimique qui puisse être exécutée d'une manière ausiî simple et aussi nette que celle de l'eau. Il suffit de l'aciduIe^ l^èrement et de la soumettre à l'action décomposante d'une pile ^Ivanique en activité. Pour cela on rintroduit dans un vase dont le fond est traveisé par deux fils d'or ou de ptatiiae , et ou recouvre chacun d'eux avec une cloche remplie 4Wn aoi4ttiit9 ainsi que la figure suivante l'indique :

Si Ton met en contact chaque fil de platine aviec les rhéîaphores d'une prie, les démens de l'eau se séparent; l'oxygène se rend au pèle positif et Thydrogène au pôle n^tif. Si les tubes sont gradués, on observe que le volume de l'hydro-

Èktté 461

gène est etactetnent le dotible de celui àê PoKygÀM, et il ai facile ensuite de s^assarer de la nature de chacun des gas à l'aide d'une pelite allumette embrasée t Pojcygène, en activant la combustion; Thydrogéne, en s'enflammant avec une légère détonation (v. p. ipa)*

Lavoisier a décomposé l'eaa en faisant passer sa vapeur sur du fer chauffé au rouge. Pour faire cette expérience, on adapte une petite cornue contenant de l'eau, à un tube de porcelaine ▼emi intérieurement dans Ipquel on a placé dn fil de fer bien décapé. Â l'extrémité libre du ti:d>e de porcelaine , on adapte un tube de verre communiquant avec un aerpentin oa avec un tube en U, qui reçoit par la seconde branche un tube propre h recueillir les gaz. La cornue est jdaoée fur un fourneau ; le tube de porcelaine traverse un deuxième fourneau , et le serpentin ou le tube en U plonge dans un mélange réfrigérant.

Dans cette expérienœ, l'ottygènc s'unit au fer et l'hydrogène est mis en liberté. Povrqu'^e réussisse bien, il faut évaporer lenteniMent l'eau de la oomne et dianffer fortement le tube de porcelaine.

Par l'accreîssemcttt du poids du fer et par le volume de l'hydrogène , on peut déterminer les quantités de chacun de ces ^raenaç mais cette expérienoe ne peut être d'une prédsian convenable. Pour cela , on p^ la cornue pleine d'eau aratit l'expérieMse, eit.on la pèae après ^ la différence des deux pends donne la quantité d'eau évaporée^ l'aoonoîssement de pmds^dn serpentin fait connalte^ la quantité d'eau mm décom* ])09ée : cette quantité, retranidiée de celle de l'eau évaporée , donne celle de l'eau décomposée. Cette dernière quantité doit ""être égale à celle, de l'accroissement de poids du fer, fhtf ceUe i|iie r^n déduit 4m ?aiume4e l'kydrogène.

RTDEOaftRB.

Pour avoir le poids de Phydrogène, dont on dâermine le yolume avec soin, on cherche par le calcul quel serait le volume de ce gaz à 76 cent, de pression et h oP de température, et l'on multiplie le résultat obtenu par le poids d'un litre d'hydrogène ou par le poids de ce gaz correspondant à Tonité de volume de la cloche, si eUe n'est point graduée en parties du litre.

Si Ton n'avait pas pour but de déterminer les quantités relatives d'hydrogène et d'oxygène qui contituent l'eau , mais seulement dé la décomposer, on pourrait remplacer le tube de porcelaine pour un tube de fer, contenant de la tournure du même métal.

Synthèse des élémens de [eau. — Cette synthèse peut être faite dans le but d'obtenir une quantité d'eau assez considérable pour être étudiée et pour acquérir la certitude qu elle est identique à celle de la nature , ou bien dans le but de déterminer avec précision le rapport des quantités des deux gaz qui s'unissent.

Pour produire une quantité notable d'eau en combinant l'oxygène et Thydrogène, on peut faire usage de l'appareil qui a été employé par Fourcroy, Séguin et Yauquelin. Cet appareil consiste principalement en un ballon de verre fort épais, entouré d'une grille métallique et munie d'une douille traversée par trois tubes et deux tiges métalliques.

Un des tubes sert à &ire le vide dans le ballon, les deux autres servent pour y introduire les deux gaz sur leaqnels on opère. Chacun des gaz vietit d*un gaso* mètre qui le renferme. On commence par raréfier l'air du ballon autant que le permet la machine dont on dispose^pnis on le remplit d'oxygène. Enfin on y m^ troduit un peu d'hydrogène sous une pression un peu plus forte et on l'enflamme par une étincelle électrique, au moyen de deux conducteurs métalliques dont un doit être isolé. Il est convenable que l'hydrogène arrive par une pointe entre les deax conducteurs électriques à l'endroit même où l'étincelle a fa'en»- Pour réussir sans danger^ c'est-à-dire sans voir voler le ballou

uv. 465

en mille ëdats; une fois qu'il est plein d'oxygène, il fant y faire passer des étincelles âectriques sans interruption avant d'ouvrir le robinet par lequel l'hydrogène doit s'éoouler, afin' que ce gaz brille aussitôt son arrivée dans l'oxygène.

On a pensé déterminer les quantités dès principes constitnans de l'eau par ce procédé; mais on n'a pu y parvenir que d une manière imparfaite , par la difficulté que l'on éprouve à régler la pression du gazomètre et à mesurer avec exactitude le volume de chaque gaz dans des appareils de cette nature.

Priestley avait reconnu que l'hydrogène n'exigeait que la moitié de son volume d'oxygène pour être brûlé complètement; mais cette vérité a été démontrée par MM. Gay-Lussac et Hamboldt. L'expérience peut être faite dans un eudiomètre ordinaire: on y introduit des quantités d'oxygène et d'hydrogène mesurées d'avance. On enflamme le mélange par l'étincelle électrique , on mesure le résidu et on en détermine la nature à l'aide d'une petite allumette enflammée.

Pour faire cette expérience, il faut que les gaz soient d'une pureté extrême : l'oxygène doit provenir du chlorate de potasse fondu 9 et l'hydrogène doit être obtenu à l'aide d'une simple fiole munie d'un tube propre à recueillir les gaz.

On introduit d'abord du zinc dans cette fiole, et on la remplit complètement d'eau, afin de chasser tout l'air qu'elle contient, on y verse ensuite du sulfate monohydrique qui, plus dense que l'eau , la déplace et descend sur le zinc, on y adapte alors le tube que l'on a dû remplir d'eau à l'avance, en le plongeant dans une cuve.

Les gaz étant préparés sont introduits successivement dans un tube gradué etmesurés très exactementàchaquefois.Pour déterminer convenablement le volume d'un gaz, il faut, en opérant sous l'eau, introduire le tube gradué qui le renferme dans une éprouvette à pied et le maintenir verticalement à l'aide d'une pince à bouchons et non point avec les doigts, afin qu'il soit îk ia température de la cuve à eau* Alors on soulève le tube , de telle manièrç que le niveau intérieur du liquide qu'il contient T. !• 3o

486 HYDJkOGÈNE.

ioit eMCteoMnt à U mèaxe hauteur que le piveau du liquide

extérieur. De cette manière le gax est soumis à la pression de Vat* mosphère. Pourjuger exactement ce niveau 9 il faut que l'œil de Tobservateur , soit dans un même plan que les deux liquides, et ne tenir aucun compte du liquide " élevé le long des parois des instru* mens par la capillarilé. Si l'on opère sur l'eau» on compte le niveau à partir de la partie inférieure des ménisques concaves. Si ^ Ton opère sur le mercure, le ni- ■^^ veau est compté de la partie supé-

rieure des ménisques convexes. La figure ci-jointe indique la manière d'opérer.

Les deux gaz étant mesurés, on les introduit dans un endiomètre préalablement rempli d'eau, et on les enflamme k l'aide d'une étincelle électrique. Le résidu est alors réintroduit dans le tube gradué pour être mesuré et l'on en détermine ensuite la nature.

En opérant , comme il vient d'être dit, on trouve toujours que l'oxygène s unit au double de son volume d'hydrogène. M. Guy-Lussac a aussi démontré, en déterminant le poids spécifique de la vapeur d*eau, que le volume de cette vapeur est sensiblement le même que celui du gazTivdrogène qu'elle renferme; il résulte de là que, lorsqu'un volume d'hydrogène s'u» nit à un demi-volume d'oxygène , il y a contraclion de ce demi-volume et production d'un seul volume de vapeur d'eau. La détermination exacte du rapportdes volumes des élëmeos constiluansdereauaeul'avantage immense de permettredefixer sa composition pondérale d'une manière suffisamment exacte. On obtient ce résultat en considérant que les poids spécifiques sont rapportés k l'unité de volume, et que Ton peut substituer un poids spécifique au volume du gaz correspondant, en le répétant autant de fois ou de fractions de fois que cela est nécessaire. Ainsi , deux volumes d'hydrogène s'unissant à un volume d'oxygène, le double du poids spécifique du gaz hydrogène est à celui du gai oxygène, comme le poids de Tfaydiogèoe est

à oçloi de l'oxygène qui entvent daiu la oomlitiiUoi» de Teâu, et la somme de cea poid« spécifiquet e<t à cbacan d'eux mul<r ti plies par les facteurs convenables, dans le même rapport que le poids d'uae quantité d'eau quelconque est à celui de chacun de ses élémens : 0,0688 étant le poids spécifique de l'hydrogène et 1,1067 étant celui de l'oxygène, il existe entre 0,0688 X ^ et 1,1057, '^ même rapport que celui qui existe entre les poids des élémens de l'eau, et, 0,1376 -f- i,ioSi7 = 1)^433» donnent les rapports 1,^433 : i^ioSy : 0,1376, qui sont les mêmes que ceux qui existent entre le poids de l'eau et celui de ses élémens (Y, p. 41^ etsuiv.)*

Le nombre 0,1376 est contenu presque exactement huit fois dans le nombrq 1,1057. Il résulte de là qu'il existe entre 9 : 8 : i, les mêmes rapports quentre 1,^433 : i,io57 : 0,1376^ c'est-à-dire que dans 9 parties d'eau en poids, il y en a 8 d'oxygène et i a'hydrogène. lyoù l*on déduit que dans I partie pondérale d'eau, il y en a 0,889 d'oxygène et o, 1 1 1 d'hydrogène*

J'ai donné ici la composition de l'eau avec beaucoup de détails, parce qu'il est très important de la bien eonnaître , attendu que l'on a besoin d*y recourir à chaque instant, lorsque l'on s'occupe de réactions chimiques, de lanalyse des gaz et des matières hydrogénées.

On doit à M. Berzélius un procédé très simple et très exact pour déterminer la composition pondérale de l'eau. Ce procédé consiste à chauffer du bi-osyde de cuivre dans un courant de gaz hydrogène bien sec : l'hydrogène s'empare de l'oxygène de l'oxyde et donne naissance à de l'eau. Si l'on a pesé d'ayance l'oxyde de cuivre avec soin, si l'on recueille l'eau sur du chlorure de calcium , pesé avant et après l'expérience » on a toutes les données nécessaireit

L- expérience se fait commodément dans un petit tube à boule effilé et adapté à un deuxième tube contenant le chloruré de calcium. L'oxyde de cuivre est placé dans la boule du premier tube, on remplit tout Tappareil d'hydrogène, et hn^ que Ton a attendu suffisamment pour être certain que l'appareil ne contient plus d'air, on chauffe la boule qui contient l'oxyde de cuivre et la réaction commence. Il faut avoir soin de chauffer ce tube jusque ver» sa ppiate affilée ppur qu'il n'y reste point d'eui.

468 HTiMioâiinu

L'accroissement de poids da tube k chlorare de calcium donne la quantité d'eau formée, la perte de poids du tube à

'^iftfftffTr^itiatta^Wîg=

osyde de cuivre donne celle de Toxygëney et la différence entre les poids de Feau et de l'oxygène donne celle de Vbydrogène.

I gramme d'oxyde noir de cuirre , traité comme il vient d'être dit, perd un poids de o,a53x, et le tube à chlorure de calcium éprouve au contraire une augmentation de poids de 0^2847. Ce poids excède la perte éprouvée par L'oxyde de cuivre de foute la quantité d'hydrogène qui s'y est fixée : donc, 0,2847 — o,253i = o,o3i6, eto,o3i6 = les poids deThydrogène. On trouve en outre que ces trois nombres 0,2847 s o,253i ; o,o3i6 sont entre eux : : 9 : 8 : i , rapports qui ont été trouvés précédemment à l'aide d'autres expériences.

Réactions chimiques de Veau.

L*eau, mlM en contact avec d'antres corps, pent se comporter de bien des ma* nières difTérentes : ou elle demeure inactÎTe, ou elle les dissout, on elle s'y cooibîne , ou die les détroit , ou bien elle se décompose. Une bistoire complète de Feau sous ces divers points de vue serait fort intéressante;' mais elle sfrsit lobgue et ne serait point comprise de ceux qui n'ont point étudié les direrses parties de la cbimie. Celte bistoire ne pourra donc être présentée ici qoe d*aiie manière très brèfe et dans ce quelle a de pins saillant.

Bien des corps sont sans action sur Teau^ tels sont le soufre, le sélénîam, Fvgent, Tor, le platine, parmi les élémens cbimiques ; les oxydes, les snifàres, les arséniures et les antimoniures de la plupart des métaux dits autopsides; lescblo- ' roîdures d'argent, le protocblorure de mercure, le proto4odure du même méfait ^ un pvïà nombre de composés salins, tels qoe lesul&te de baryte, les carbonatei calcoïdiques; les matières grasses» le tissu fibreux Tégétal, la fibrine animale et une foule d'autres substances, qu'il serait fastidieux d'énumérer, sont daos Je même cas.

Les substances qoeTeau peut dissoudre sont très nombreuses : elles pemeot être gneuiei, liipides ou solides. On ignore la dilTéreoce réelle foi eguita entre kt ^