cjlrbonatrs

see. Les carbonates neutres ont pour formule générale GO^,M0 ; ils sont insolubles dans l'eau à l'exception de ceux de potasse, de soude et

i . s + 0* -+- K =: S0»,K0 dissous -h 168 calories.

Aï -+- 0« -+- Pb = A20»,Pb0 dissous -h 27 calories. S -^ 0* -h Pb = S0«,Pb0 -4- 107 calories.

Az-+-0«H- K =Az0»,KOdîMo«f-+" 88,7 calories.

CARBONATES. 229

d'ammoniaque, mais ils se dissohent dans Teau chargée d'acide carbonique en formant des bicarbonates.

L'insolubilité des carbonates neutres constitue un des caractères de l'acide carbonique les plus faciles à observer ; on se sert habituellement pour reconnaître ce gaz, de l'eau de chaux (dissolution limpide de chaux dans l'eau) qui mise en contact avec lui se trouble, et donne un dépôt blanc de cacbonate de chaux.

5«9. Aetionde la chaleur. — Quand l'acide carbonique en s'unissant à un oxyde dégage peu de chaleur, le carbonate est décomposé facilement en acide carbonique et oxyde ; tel est le cas dû carbonate de zinc pour lequel on a :

C0« + ZnO = CO«,ZnO -f 5,3 calories.

Si l'acide en s'unissant à la base dégage une plus grande quantité de chaleur, la décomposition a lieu encore, mais à une température à laquelle l'acide carbonique est partiellement décomposé en donnant de l'oxyde de carbone ; on obtient alors avec l'oxyde un mélange d'acide carbonique et d'oxyde de carbone : tel est le cas du carbonate de strontiane pour lequel on a :

C0« -f SrO =CO«,SrO 4- 25,2 calories.

Enfin si l'acide et la base dégagent en s'unissant une très grande quantité de chaleur, le carbonate est indécomposable quand on le chauffe. Tel est celui de soude pour lequel on a :

C0« + NaO = CO*,NaO -j- 36,2 calories.

D est bien entendu que si l'oxyde du carbonate considéré est luimême décomposable par la chaleur on aura, non pas cet oxyde, mais seulement les produits de sa décomposition (ttS-ttS).

5«8. Aetion de l'hydron^éBe. — Un courant d'hydrogène passant sur un carbonate faiblement chauffé, donne de l'oxyde de carbone, de l'eau et un métal, quand la base du carbonate est réductible par l'hydrogène. On a par exemple :

C0^ AgO -h 2H = 2H0 -f Ag + CO -f (2 X 29,2 + 14 — 60,2) calories,

g = -|- 12,2 calories ; on a de même :

CO«,CuO -h 2H = 2H0 -|- Cu + CO -|- (2 X 29,2 + 14 — 71 ,4) calories,

ici 9=-f-l calorie.

Si l'oxyde est irréductible par l'hydrogène, la réaction est endothermique et elle n'a heu que grâce à l'intervention d'une énergie étrangère, par exemple l'appHcation continue de la chaleur ; ainsi :

CO«,SrO H- H = HO H- SrO H- CO + (29,2 + 65,7 + 14 — 159,4) calories.

q= — 29,4 calories; aussi la décomposition n*a-t-€lle lieu que si on fait passer un courant d'hydrogène sur du carbonate de strontiane contenu dans un tube chauffé au rouge.

5«9. Aetlon du carbone. — Quand le carbonate est très facilement décomposable par la chaleur, le charbon réduit son oxyde, et on a un métal et de Facide carbonique :

2C0», AgO + C = 3C0« + Ag + (3 X 48,5 — 2 x60,2) calories.

Si le carbonate ne se décompose qu'à température plus haute, et que son oxyde soit réduit par le carbone, celui-ci réagit sur l'acide carbonique et Ton obtient de Toxyde de carbone et un métal.

CO«,ZnO + 2C = SCO + Zn + (3 X 14 — 97,1) calories.

Mais comme alors la réaction est endothermique, elle ne s'effectue qu'à température élevée, maintenue pendant tout le temps de l'opération , le foyer devant fournir la chaleur nécessaire à l'accomplissement de la réaction endothermique.

Ënfm dans le cas où le carbonate est difficilement décomposable par la chaleur, et où son oxyde est irréductible par le charbon, on a un oxyde et de l'oxyde de carbone :

CO«,SrO -f- C = SrO 4- SCO -f- (65,7 + 2x14 — 139,4) calories,

réaction endothermique qui ne s'accompht encore qu'avec l'aide de la chaleur.

590. Aetton des acides. — Nous avons dit (551) que les acides décomposent les carbonates en chassant l'acide carbonique ; celui-ci s'échappe avec une effervescence qui est l'un des meilleurs caractères auxquels on reconnaît un carbonate.

5» 1. Préparation. — On prépare habituellement les carbonates par voie de double décomposition en versant un carbonate soluble dans un sel métallique ; le carbonate, qui est insoluble dans Teau, se précipite.

». — SULFATES

5»». Les sulfates neutres ont pour formule S05,M0, ils sont tous solubles dans l'eau excepté ceux de baryte et de plomb ; celui de chaui et celui de strontiane sont très peu solubles.

598. Action do la chaleur. — Un sulfate est décomposé par la chaleur quand son acide et sa base n'ont dégagé en s'unissant qu'une quantité de chaleur qui n'est pas très grande; ainsi l'on a :

ZnO -f SO' = ZnO,S05 + 22,5 calories.

Aussi le sulfate de zinc est-il décomposé au rouge ; il suffit de lui fournir les 22,5 calories destinées à le ramener à ses éléments, oxyde

SULFATES. 231

de zinc et acide sulfurique ; mais la température à laquelle la réaction a lieu est suffisante pour détruire cet acide sulfurique , on a donc en réalité de Toxyde de zinc avec un mélange d'oxygène et d*acide sulfureux. •»4. — Si la combinaison de l'oxyde avec l'acide sulfurique est très exothermique, la chaleur ne décomposera pas le sulfate ; tel est le cas des sulfates de potasse et de soude ; on a en effet :

SO» -f NaO = SO»,NaO + 61 ,7 calories,

g = -f 61,7 calories, ce qui explique la stabilité du sulfate de soude.

S y S. Aetlon du charbon. — Le charbon décompose à basse température (vers 400") les sulfates faciles à décomposer par la chaleur, il se forme de l'acide sulfureux et un métal. Exemple :

CuO.SO' + C = S0« + CO» + Cu + (34,6 + 48,5 — 91 ,8) calories.

Cette réaction endo thermique ne peut avoir lieu que si l'on chauffe continuellement le mélange, de manière à fournir la chaleur nécessaire à la transformation du système du premier membre en celui du second ; comme ici g= — 8,8 calories est une quantité assez faible, il n'est pas nécessaire de chauffer beaucoup.

Quand on doit chauffer fortement, on se trouve dans des circonstances telles que l'acide sulfureux et l'acide carbonique sont eux-mêmes réduits par le charbon ; on obtient alors de l'oxyde de carbone et un sulfure, ainsi:

ZnO,S05 + 4C = 4C0 + ZnS + (4 X 14 + 21 ,5 — 11 7,2) calories.

Cette réaction étant plus endothermique que la précédente n'a lieu qu'à une température plus élevée.

C'est encore elle qui se passe avec les sulfates indécomposables par la chaleur ; on a par exemple avec le sulfate de strontiane :

S05,SrO -h 4C = SrS + 4C0 + (49,6 -f 4 X 14 — 164,7) calories.

Comme q est négatif (ç= — 59,1 calories), et est plus grand qu'au cas précédent, cette réaction n'a lieu que lorsqu'on chauffe le mélange de charbon et de sulfate de strontiane à mie température extrêmement élevée.

SVS. Caraetères des saliAtea. — Le principal caractère des sulfates solubles est tiré de l'insolubilité du sulfate de baryte ; il suffit, en effet, d'ajouter un sel de baryte à une solution même très étendue d'un sulfate pour avoir immédiatement, par double décomposition, un précipité blanc de sulfate de baryte, insoluble dans l'eau et dans les acides étendus.

En remplaçant le sel de baryte par un sel soluble de plomb, on aurait un précipité blanc de sulfate de plomb, insoluble dans l'eau et à peine soluble dans les acides étendus.

S. — AZOTATES

S»». — Les azotates neutres ont pour formule générale AzO*,M0; ils sont tous solubles dans l'eau.

598. Action de la ehalenr. — Les azotates sont tous décomposés parla chaleur, mais ils ne donnent jamais d'acide azotique; celui-ci est en effet endothermique quand il est gazeux :

Az -|- 50 =kz0^gaz — 0,6 calories,

et il se décompose avec une extrême facilité ; la décomposition d'un azotate ne donnera donc que des produits de destruction de l'acide azotique.

599. — Quand l'acide azotique, en se combinant à la base, a dégagé peu de chaleur, la décomposition a lieu à une température qui ne dépasse pas le rouge ; on obtient alors un oxyde, de l'oxygène, et de l'acide hypoazotique, qui est le plus stable des composés oxygénés de l'azote autres que l'acide azotique. On a par exemple :

AzO» -\- PbO = AzO»,PbO -f 0,5 calories,

aussi ce sel est facilement décomposé par la chaleur, et il donne:

AzO«,PbO = AzO* + + PbO + (—2,6 + 25,5 -3d,1) calories.

On a de même :

AzO» + CaO = AzO^CaO -1-7,6 calories AzO« + SrO = AzO*,SrO -|- 16,5 calories.

Ces sels faiblement exothermiques se décomposeront à une température assez basse pour qu'on ait encore un oxyde et de l'acide hypoazotique; mais si nous considérons l'azotate de soude :

AzO'' + NaO = AzO«,NaO + 22,9 calories,

il est plus exothermique que les précédents, et ne se décomposera qu'à plus haute température ; dans ces conditions, l'acide hypoazotique luimême ne peut plus exister, et, par suite, les produits de la décomposition de l'azotate seront de la soude, de l'azote et de l'oxygène. L'azotate de potasse est dans le même cas.

580. — Lorsque des azotates, ceux d'argent ou de mercure par exemple, ont pour base des oxydes décomposables par la chaleur, on n'a pas d'oxyde comme produit de la décomposition de l'azotate, mais bien de l'oxygène et le métal.

581 . — L'azotate d'ammoniaque éprouve une décomposition toute par-

AZOTATES

ticulière ; on peut concevoir qu'il se sépare en acide hypoazotique, ammoniaque, oxygène et eau :

AzO»,AzH*0 = AzO* + -f- AzH' -f- HO -|- (— 2,6 + 12,2 -f 29,2 — 87,9) calories,

et g = — 4,9 calories; mais il peut aussi donner du protoxyde d'azote et de Teau.

AzO«,AzH*0 = 2AzO -f- -iHO + (— 2 X 10,3 + 4 X 29,2 - 87,9) calories,

iciç = + 8,3 calories, et comme cette décomposition en protoxyde d'azote et en eau est exothermique, c'est elle qui aura lieu.

S8t. Préparation du protoxyde d'azote, — C'est à cette réaction que l'on a ordinairement recours pour préparer le protoxyde d'azote. Pour cela on met de l'azotate d'ammoniaque préalablement fondu dans une ' petite cornue de verre mUnie d'un tube abducteur , et on chauffe doucement; il se dégage de la vapeur d'eau et du protoxyde d'azote qu'on

Fig. 108. — Préparation du protoxyde d'azote.

recueille sur Teau {fig. 108). On doit chauffer avec beaucoup de précaution, car la décomposition de l'azotate d'ammoniaque une fois commencée, continue d'elle-même grâce à la chaleur qu'elle dégage. Si la réaction devenait trop vive, il se formerait en un temps très court plus de protoxyde d'azote qu'il ne s'en peut dégager par le tube abducteur, et la cornue pourrait éclater.

58S. Aetlon du soafre. — Le soufre chauffé à basse température avec un azotate en excès donne un sulfate et du bioxyde d'azote ; ainsi

AzO»,NaO -f- S = Sœ,NaO + AzO^ + (163,2 — 21 ,6 — 88,9) calories.

La réaction est exothermique, et la température à laquelle elle s'effectue assez basse pour ne pas décomposer le bioxvde d'azote.

Si au lieu d'un excès de nitrate, c'est le soufre qui domine, il brûle aux dépens du bioxyde d'azote (411, 441) et Ton obtient un sulfate, de Tazote, et de Facide sulfureux ; la réaction est encore fortement eiothermique et elle s'effectue avec une forte élévation de température :

AzO»,NaO + 2S = SO*,NaO 4- S0« + Az + (163,2 + 34,6 — 88,9) calories.

584. Aetfon du eharbon. — Le charbon, chauffé en présence d'un azotate, brûle vivement dans l'oxygène qui provient de sa décomposition. Aussi quand on projette une petite quantité d'un azotate sur un charbon rouge, il en active la combustion en produisant beaucoup de gaz qui s'échappent avec un sifflement particulier, ou bruit de fusée; on dit que les azotates fusent au contact du charbon incandescent, et c'est là un de leurs caractères.

585. — Chauffé avec un azotate dont l'oxyde est irréductible par le charbon, ce métalloïde donne de l'azote, de l'acide carbonique et une base qui s'unit avec une partie de cet acide pour former un carbonate; ainsi :

2{KO,AzO») + 5C = 3C0« + 2(C0«,K0) + 2Az

-f (3x48,5 + 2x138,9 — 2 X 97) calories,

réaction fortement exothermique puisque ^ := -+- 229,3 calories.

Si on chauffe très fortement le mélange en présence d'un excès de charbon, l'acide carbonique est changé en oxyde de carbone :

2(KO,AzO») + 8C = 6C0 + 2(C02,K0) + 2Az

+ (6x144-2x138,9 — 2x97) calories,

ici g=:+ 167,8 calories, et la réaction moins exothermique que la précédente s'accompUt aussi moins facilement.

58«. — Quand l'oxyde de l'azotate est réductible par le charbon, il en est de même de son carbonate ; on obtient alors de l'azote, de l'acide carbonique et un métal ; ainsi :

AzO»,PbO + 3C = 3C0« + Az + Pb + (3 X48,5 — 31,1) calories.

9= + li4,4 calories ; aussi la réaction s'accomplit-elle à température très peu élevée.

581. — Un mélange en proportions convenables de soufre, de charbon et d'azotate de potasse, donne en brûlant de l'acide carbonique, de l'azote et du sulfure de potassium :

KCAzO» + S 4- 3C = 3C0» 4- Az + KS + (3 x 48,5 4- 51 ,1 — ©7) calories,

^ = 4- 99,6 calories; la réaction est fortement endothermique, les gaz formés seront donc portés à une très haute température, et s'ils se pro-

PHOSPHATES. 235

duisent dans un espace clos, leur pression deviendra très considérable. Cette réaction est importante ; c'est la principale de celles qui se passent dans la combustion de la poudre à canon, mélange de soufre, de charbon et d'azotate de potasse pris en proportions convenables ; c'est la pression des gaz formés dans l'arme, au moment de la détonation de la poudre, qui anime le projectile d'une vitesse considérable.