ACTIONS RÉCIPROQUES DES ACIDES, DES BASES BT DES SELS

550. ACTION t>Es ACIDES SUR LES SELS. — L'action cxcrcée par un acide sur un sei ne peut être énoncée d'une manière générale ; en effet si Ton fait agir un acide sur un sel solide, ou si on le met en présence du même sel dissous, les choses ne se passeront le plus souvent pas de la même façon; mais en examinant dans chaque cas particulier les réactions possibles, et en calculant les variations de chaleur qui les accompagnent, on arrivera sans difficulté à découvrir quelle est celle qui donnera lieu au plus grand dégagement de chaleur et qui, par conséquent, prendra naissance conformément aux exigences du principe du travail maximum.

551. liois de BerthoUet. — BerthoUet avait formulé trois propositions relatives à l'action des acides sur les sels ; elles peuvent dans certains cas donner d'excellentes indications sur les réactions possibles, mais elles ne peuvent en aucune façon remplacer le calcul thermique. Celui-ci peut seul rendre un compte exact de ce qui se passe, même quand il n'est pas d'accord avec les résultats indiqués par les énoncés de BerthoUet qui n'ont aucunement la valeur de lois générales ; ces énoncés sont les suivants :

55 1. — i'' Un sel esl ordinairement décomposé quand on le mélange avec un acide moins volatil que celui qui entre dans sa composition; ainsi un carbonate est décomposé par l'acide sulfurique, plus fixe que l'acide carbonique ; ce fait tient à ce que la formation du sulfate est toujours plus exothermique que celle du carbonate ; on a en effet :

CO»,MO + S05,H0 = SOMIO + 00* -f HO -f calories.

q est toujours positif; mais s'il arrivait que, pour un métal particulier, la l'ormalion du système SO'%MO -h CO* -|- HO dégageât moins de calories que celle du système CO*,MO + SO',HO, la mise en liberté de Tacide carbonique n'aurait plus lieu.

De même un azotate est ordinairement décomposé par Tacide sulfurique avec formation d'un sulfate et d'acide azotique ; cela tient à ce que dans l'équation :

AzO«,MO + S05,H0 = S05,M0 + AzO»,HO + q calories.

q est ordinairement positif. On met à profit les réactions de cette nature pour préparer les acides volatils.

S5S. Préparation de Vacide carbonique. — On le retire habituellement du carbonate de chaux qu'on décompose, soit par l'acide sulfurique, soit par l'acide chlorhydrique.

On met des fragments de marbre dans un flacon à deux tubulures ifig, 105) dont l'une porte un tube droit à entonnoir descendant jus-

Figf. 105. — Préparation de l'acide carbonique.

qu'au fond du flacon, et l'autre un tube de dégagement; on verse de Feau par le tube droit, puis de l'acide sulfurique ou de l'acide chU>rhydrique; aussitôt il se forme du sulfate de chaux ou du chlorure de calcium, et de l'acide carbonique se dégage; on a en effet ;

CO*,CaO 4- SOMIO dissous = S05,CaO + 110 + C0«4- (160 + 34,5 + -1-48,5—154,0 — 107,4) calories.

C02,CaO + HCl dissous = CaCl dissous + 2H0 + C0« + (93,8 + 2 x34,5 + 4-48,5—134,6—39.3) calories.

réactions fortement exothermiques toutes les deux.

554. — On emploie très fréquemment aussi un autre appareil qui a sur le précédent Tavanlage d*étre toujours prêt à fonctionner, et qui peut donner, d'une façon continue, de grandes quantités d'acide carbonique. C'est celui que nous avons décrit à propos de la préparation

Fig. 106. — Appareil pour la préparation continue de l'acide carbonique.

deThydrogène (t98), avec cette différence que le zinc y est remplacé par du carbonate de chaux (fig. 106). Le liquide employé pour attaquer ce carbonate, est ordinairement de l'acide chlorhydrique étendu.

555. Préparation de r acide azotique monohydralé, — On introduit dans une cornue de verre de l'azotate de potasse ou de l'azotate de soude, et à l'aide d'un tube à entonnoir qu'on fait pénétrer dans le col de la cornue, on y verse un excès d'acide sulfurique concentré. B se forme de l'acide azotique monohydraté, et un sulfate, car on a : Az0s,K0-|- S05,H0=;S05,K0H-Ai0»,H0-f (171,1 +41,6— 97,0— 96,5) calories. A20»,Na0+ S05,H0=^S0MSa0 + Ai08,H0-f (1G3,2 + 41 ,6—88,9 — 96,5) calories.

La cornue étant placée sur un fourneau, on ajuste son col dans celui d'un ballon refroidi avec de Teau (fig, 107), puis on chauffe, afin de séparer par distillation l'acide azotique monohydraté rais en liberté et qui va se rendre dans le récipient refroidi, du sulfate de potasse ou du sulfate de soude qui reste dans la cornue :

Fig. 107. — Préparation de l'acide azotique monohydraté.

Ces réactions sont d'autant plus exothermiques qu'au lieu des sulfates neutres de potasse et de soude, il se forme des bisulfates, les sels neutres se combinant avec l'acide sulfurique mis en excès. Or, la combinaison d'un sulfate neutre avec l'acide sulfurique pour former un bisulfate dégage une certaine quantité de chaleur (4*8).

5S«. — 2* Un sel est ordinairement décomposé quand on le mélange avec un acide plus soluble dans Veau que celui qui entre dans sa composition; c'est ce qui a lieu par exemple, avec les silicates, l'acide silicique hydraté étant très peu soluble dans l'eau.

Si l'on verse dans du silicate de potasse, ou dans du silicate de soude dissous, une certaine quantité d'un acide soluble, tel que l'acide sulfurique par exemple, il se forme un sel soluble (ici un sulfate) et un dépôt de silice gélatineuse; il est bien entendu d'ailleurs que cette réaction n'a lieu sans le secours d'une énergie étrangère que lorsque le système du second membre de l'équation :

Si0«,M0 + S05,H0=S05,M0-f-Si0«,H0+ q calories

dégage en se formant plus de chaleur que celui du premier.

SSIf. — ^'^ Un sel est ordinairement décomposé quand on le mélange avec un acide capable de former avec sa base un nouveau sel insoluble. C'est ce qui a lieu, par exemple, quand à de l'azotate de chaux on ajoute de l'acide

sulfurique capable de former du sulfate de chaux peu soluble dans l'eau :

AiO»,CaO disêout -|- Sœ^HO dissous = SO'.CaO + AzO»,HO dissous + + (160 -f- 48,8 — 81,5 — 104,7) calories*,

de même quand on verse de Tacide chlorhydrique dans une solution de nitrate d'argent, il se forme de l'acide azotique et du chlorure d'argent insoluble :

AxO», AgO dissous -|- HCI dissous = AgQ -|- AïO'HO dissous -|- (29,2 -|- -i- 48,8—1,5 — 39,3) calories «.

On Yoit que ces réactions, étant fortement exothermiques, ont lieu conformément au principe du travail maximum.

558. Action des bises sur les sels. — Pas plus qu'avec les acides, on ne peut indiquer d'une manière générale l'action qu'une base exerce sur un sel solide ou dissous ; ici encore il faut examiner dans chaque cas particulier les divers phénomènes possibles et les variations de chaleur qui les accompagnent ; la réaction qui aura lieu sera toujours, conformément au principe du travail janaximum, celle qui dégagera le plus de chaleur.

559. IiOl« de Berthollet. — BerthoUet a formulé pour l'action des bases sur les sels trois propositions analogues à celles qui se rapportent à l'action des acides sur les sels; elles n'ont pas davantage la valeur de lois générales, les indications qu'elles fournissent sont souvent utiles, mais elles ne sont pas toujours d'accord avec celles que donne le principe du travail maximum. Voici les énoncés de Berthollet :

560. — 1** Une base fixe décompose ordinairement un sel quand celmci renferme une base volatile; seule l'ammoniaque AzH*0 est dans ce dernier cas et sa préparation (Stt) est une application de ce fait. Un sel ammoniacal quelconque sera décomposé par une base fixe, la chaui par exemple; ainsi :

S05,AzH*0 H- CaO = SO'XaO + AzH^ -|- HO -|- (160,0 -f 12,2 + + 34,5 — 157,2 — 66) calories,

ici q = — 16,5 calories; la réaction est endothermique, elle n'aura donc lieu que sous l'influence d'une énergie étrangère, par exemple la chaleur.

5«1. — 2" Une base soluble décompose ordinairement les sels dont les bases sont insolubles ou peu solubles dans les circonstances de V expérience;