SONT EN RAPPORTS SIMPLES

2° Il EXISTE UN RAPPORT SIMPLE ENTRE LA SOMME DES VOLUMES QUI SE COMBINENT ET LE VOLUME DE LA COMBINAISON PROÔUITE, ENVISAGÉE A l/ÉTAT GAZEUX.

Ainsi :

1 volume d’hydrogène se combine à 1 volume de chlore et la combinaison (acide chlorhydrique) occupe 2 volumes;

2 volumes d’hydrogène se combinent à 1 volume d’oxygène; la combinaison (vapeur d’eau) occupe 2 volumes;

3 volumes d’hydrogène se combinent à 1 volume d’azote; la combinaison (gaz ammoniac) occupe 2 volumes.

Précisons ces lois par quelques expériences :

36. Combinaison du chlore avec l’hydrogène. — Cette combinaison se fait à volumes égaux et le produit formé, le gaz acide

chlorhydrique, occupe le même volume que la somme des gaz combinés. Pour le démontrer, on choisit deux vases d'égale capacité : un flacon A et un ballon B, dont le col s’adapte exactement, à frottement, dans le col du flacon (fig. 31). On remplit celui-ci de gaz chlore et le ballon de gaz hydrogène et, après avoir mélangé les gaz en renversant plusieurs fois le système, on les abandonne à la lumière diffuse et finalement on les expose au soleil. La couleur du mélange, qui est d'abord verdâtre, finit par disparaître. Si ensuite on sépare les deux vases l’un de l’autre, sous le mercure, on reconnaît que le volume du mélange n’a pas changé. En outre, si l’on y introduit un peu d’eau, il disparaîtra en totalité et ne renfermera donc plus ni hydrogène ni chlore. Les deux gaz se sont donc exactement combinés sans condensation, c’est-à-dire que 1 volume d’hydrogène et 1 volume de chlore donnent 2 volumes de gaz chlorhydrique.

37. Combinaison de l’hydrogène avec l’oxygène. — On donne le nom d 'eudiomètre (I) à un appareil très simple destiné à

(1) On appelait autrefois eudiomètre tout appareil destiné à mesurer la pureté de l’air. C’est à Volta qu’on doit le premier eudiomètre fondé sur l’emploi de l’étincelle électrique. Son appareil ne présente plus qu'un intérêt historique. Les indica-

LOIS DE G A.Y- LU SS AC. 5o

provoquer dans un espace limité la combinaison de deux gaz à l'aide de l’étincelle électrique. L’eudiomètre le plus usité aujourd’hui et qui est dù à M. Bunsen, est formé par un tube en cristal (fu>'. 32), gradué en centimètres cubes et quelquefois aussi en millimètres, pour indiquer la hauteur de la colonne mercurielle, fermé h un bout et muni à cette extrémité de deux fils de platine qui traversent la paroi et qui ne présentent entre eux qu un faible écartement, permettant le passage de l’étincelle ; ces fils sont recourbés en boucle à leur extrémité extérieure et mis en communication avec les armatures d’une bouteille de Leyde, ou

Fig. 32.

bien avec les fils conducteurs d'une petite bobine d’induction. L’étincelle électrique éclate dans le mélange gazeux et en détermine la combinaison.

Introduisons dans un semblable eudiomètre, disposé sur la cuve à mercure, volumes égaux (2ccp. ex.) d’hydrogène et d’oxygène, puis faisons passer l’étincelle dans le mélange. A ce moment, il se produit dans le tube une vive lueur et une secousse résultant d’une dilatation subite du gaz sous l’influence de la température produite par la combinaison; cette dilatation est suivie d’une contraction. Si l’on mesure le gaz restant, en tenant compte de la hauteur de la colonne mercurielle, ou en faisant affleurer les

lions qu’il fournit sont entachées d’erreur par ce fait que les combinaisons gazeuses s’effectuent en présence d’une masse d’eau considérable qui, ou bien dissout une partie des gaz en présence, ou bien abandonne une partie de ceux qu’elle tient en dissolution.

niveaux, on remarque qu’il occupe le quart du volume primitif (soit lcc); ce qui reste est de l’oxygène pur. La moitié de cet oxygène est donc seule entrée en combinaison avec l’hydrogène en présence, pour donner l’eau qui s’est condensée : la combinaison a eu lieu entre 2CC d’hydrogène et lcc d’oxygène.

Si nous répétons l’expérience en employant un volume d’hydrogène double de celui de l’oxygène, nous n’aurons aucun résidu gazeux, ce qui est conforme au résultat précédent.

Enfin, si nous employons une quantité d’hydrogène plus forte, cet excès restera comme résidu.

C’est là une démonstration directe de la loi des proportions définies et de la première loi de Gay-Lussac.

Connaissant la densité de l’hydrogène, qui est prise pour unité, celle de l’oxygène qui est 16 et celle de la vapeur d’eau qui est 9, on calcule facilement le volume qu’occuperait cette vapeur, par rapport à celui des gaz combinés. Il suffit pour cela de multiplier les volumes combinés par leurs densités respectives et de diviser le produit par 9; on a alors :

2volx I -Hvolx |6 18

9 ou T =~

Pour le démontrer expérimentalement, il faut opérer à une température telle que l’eau produite ne puisse pas se condenser, soit au delà de 100°. C’est ce qu’on réalise par la disposition suivante, imaginée par M. Hofmann et modifiée par M. Salet (fig. 33). L’eudiomètre E est relié par un fort tube de caoutchouc à un tube T, ouvert aux deux extrémités; il est entouré d’un manchon de verre M fermé par des lièges à ses deux extrémités. Le liège supérieur permet le passage des fils conducteurs o et o' et reçoit en outre un tube de dégagement pour faire arriver dans le manchon de la vapeur d’alcool amylique, liquide bouillant à 130°; l’alcool condensé s’écoule par un ajutage pratiqué au bas du manchon. L’eudiomètre ayant été soigneusement rempli de mercure, on y fait passer le mélange d’hydrogène et d’oxygène dans le rapport de 2 volumes à 1 volume. Ce mélange occupe donc 3 volumes. Cela fait, on fait circuler dans le manchon la vapejir d'alcool amylyque; puis, lorsque le manchon et l’eudiomètre ont pris la température de 130°, on établit l’égalité de niveau du mercure dans l’eudiomètre et. dans le tube latéral en faisant mouvoir verticale-