EAU (PROTOXYDE D’HYDROGÈNE
Dens. de valeur = 8,98 (ou 0,622 pour air = 1). — Poids moléc. H20 = 1 7 ,90.
101. Historique. — L’eau a été envisagée jusque vers la fin du siècle dernier comme un élément. Lavoisier en France, Cavendish en Angleterre reconnurent à peu près simultanément vers 1780 que la combustion de l'hydrogène fournit de l’eau et en réalisèrent ainsi la synthèse. Peu après, en 1783, Lavoisier établit la composition de l’eau en décomposant celle-ci par le fer au rouge, mesurant la quantité d’hydrogène mise eu liberté et établissant l’augmentation de poids éprouvée par le fer. Il trouva ainsi que l’eau renferme 86p,9 en poids d’oxygène et 13P,1 d’hydrogène (les chiffres exacts sont 88,89 d’oxygène et 11,11 d’hydrogène), et qu’elle résulte de l'union de 12 vol. d’oxygène et de 22Tol,9 d’hydrogène (au lieu de 24). C’est à Gay-Lussac et Humboldt, puis à Dumas qu’on doit les indications précises sur cette composition. Les premiers l’ont établie par la synthèse eudiométrique et ont reconnu que l’eau est formée exactement de 1 volume d’oxygène et de 2 volumes d’hydrogène. Le dernier a établi, en 1843, la composition pondérale de l’eau, également par voie de synthèse, et reconnu que ce corps renferme 88,89 p. 100 d’oxygène et 11,11 P- 100 d’hydrogène.
102. Composition de l’eau. — Après les indications sommaires que nous venons de donner, il convient de faire connaître les procédés employés pour démontrer la composition de l’eau. Ces procédés sont de deux ordres : les procédés analytiques et les procédés synthétiques.
Procédés analytiques. — Décomposition de l’eau par le fer. La décomposition de l’eau par le fer, employée par Lavoisier,, s effectue dans l’appareil que nous avons fait connaître à propos de la préparation de l’hydrogène (p. 139).
Décomposition de l’eau par la pile. • — Quand on soumet à
EAU
l’électrolyse, clans l’appareil désigné sous le nom de voltamètre (fig. 70), de l’eau additionnnée d’un dixième d’acide sulfurique, elle est décomposée, ou semble se décomposer en hydrogène el oxygène, qu’on peut recueillir séparément en recouvrant chaque électrode de platine d’une cloche. Le premier se dégage au pôle négatif, le second au pôle positif, et, après un certain temps, on reconnaît aisément que le volume de l’hydrogène est sensiblement double de celui de l'oxygène; c’est-à-dire précisément dans les
rapports suivant lesquels les gaz se combinent dans Tenet iomètre pour former l’eau.
Néanmoins, ce rapport n’est pas exactement de 2 à 1 et si Ton fait détoner dans Teudiomètre le mélange des gaz recueillis ensemble dans le voltamètre, il reste un faible résidu d’hydrogène.
Cela tient, d’une part, à ce que l’électrode positive de platine fixe une petite quantité d'oxygène ; d’autre part, à la formation d’ozone et d’eau oxygénée ou plutôt, comme Ta montré récemment M. Berthelot, d’acide persulfurique (1). Ces causes perturbatrices sont en partie atténuées quand l’opération a marché quelque temps, ou si Ton opère Télectrolysc à chaud.
L’eau pure est un très mauvais électrolyte et n'est pas décomposée par la pile. C’est pour la rendre conductrice qu'on y ajoute de l’acide sulfurique, et c’est en réalité celui-ci ou son hydrate SO;IP.2TPO, suivant M. Bourgoin, qui subit la décomposition.
Procédés synthétiques. — La combinaison de l'hydrogène avec l’oxygène est déterminée par l'étincelle électrique. Cette synthèse a d’abord été réalisée par Cavendish, puis, avec plus de précision, par Lavoisier et Meusnier. On la réalise aujourd’hui en introduisant les deux gaz dans un eudiomèlre à mercure.
(1) Cet acide persulfurique offre des réactions semblables à celles de l'eau oxygénée, et ces réactions ne s’observent pas lorsqu’on remplace l’acide sulfurique par l’acide phosphorique.
Fig. 70.
