ACIDE CHLORHYDRIQUE. H

ser un courant de chlore sec sur de la chaux portée au rouge (fig. 56), on obtient du chlorure de calcium et de Toxygéne qui se dégage :

CaO + Cl = CaCl + + (85,1 — 66) calories

Fig. 56. — Action du chlore sur la chaux au roiige.

Le chlore, même en excès, ne peut dans ces circonstances se combiner à Toxygène, car tous les composés oxygénés du chlore sont endathermiques et détruits par une faible élévation de température. M» certains de ces corps prennent naissance quand on fait agir le chlore sur les oxydes en présence de Teau, et à la température ordinaire.

ClIEORtJBB D'HTDROGÈIVE ou ACIDE CIII<0R1ITBRI||VE -HOl. Équivalent en poids HC1 = 36,5. Équivalent en volume = 4.

S8i. — Le chlore et Thydrogène ne s'unissent pas à la température ordinaire dans Tobscurité ; mais la combinaison a lieu sans difficulté, et avec une très faible détonation quand on approche un corps enflammé de Torifice du vase qui contient le mélange :

H + Cl = HCl gazeux -f 22 calories

£n exposant le mélange à la lumière solaire qui détermine la combi> naison en tous ses points à la fois, la chaleur dégagée échauffe brusquement la masse gazeuse, aussi la combinaison s'effectue-t-elle dans ce cas avec une violente explosion qui fait voler en éclats le vase renfermant la matière.

S8S. Action de la «haleiir. — L'acide chlor hydrique, formé avec dégagement de 22 calories, est un composé stable; cependant

il se dissocie dam un tube très fortement chauffé. Si Tea se borne à le faire passer daf» un M tube, une portion du gaz se dédouble bien en chlore et hydrogène, dans les points les plus fortement chauffés, mais la recombinaison des éléments séparés a lieu quand ils arrivent dans les parties plus froides; aussi, pour constater cette dissociation, M. H. Sainte-Claire Deville a-t-il eu recours à Tappareil suivant, qu'il appelle tube chaud et froid.

Un tube de laiton argenté est soutenu par des bouchons dans Taxe d*un tube de porcelaine (fig. 57), et le système est disposé horizonta-

Fig. 5'7.

• D^omposition de l'acide cblorbydi'ique par la chaleur dans le tube chaud et froid.

lement dans un fourneau, puis on chauffe celui-ci très fortement, tout en faisant passer un rsipide courait d'aau fr<^de dans le tube de laiton, qui ne s'échauffe pas d'une manière sensible, alors même que son* enveloppe de porcelaine est au rouge blanc. Les choses étant ainsi disposées, on fait passer dans Tespftce annulaire compris tmtre les 2 tubes, un courant d'acide chlorhydrique ; il se décompose partiellement au contact 4e la porcelaine incandescente en hydrogène et chlore, et celui-ci, au contact de l'argent qui recouvre le laiton, se transforme en chlorure d'argent. Par cet artifice, le chlore est retenu, et dans le gaz qui se dégage on trouve une petite quantité d'hydrogène, ce qui prouve que l'acide chloihydrique a été dissocié par la chaleur. t8S. LiquéfactloB. — L'acide chlorhydrique est dans les conditions ordinaires de pression et de température, un gaz incolore, dHiiie odeur très piquante, d'une saveur extrêmement acide ; il a été liquéfié à — 80® sous la pression atmosphérique, ou à 10" sous la pression de 40 atmosphères. On obtient ainsi un liquide tttoWîe, incolore, qui Ti^apas été solidifié jusqu'ici.

kCAhE GHLORHYBRIQUE. ii9

MH%, DeasMé. — L'ackîe chlorhydiÂque résulte 4e la combinaison de 1 Yolume d'hydrogène avec 1 de chlore sans condensation^ conformément à la loi de (»ay-Lussac. Goaune 1 équivalent de chlore représente 2 Yolumes, ainsi que 1 d'hydrogène, Téquivalent, HGl, d'acide chlorhydrique r^résente A volumes ; on a donc pour la densité de ce gaz : '

et le litre pèse :

985. Action de Fe««. — L'acide chlorhydrique est excessivement soluble dans Feau qui, à 0^, en dissout environ 500 fois son volume. On montre cette grande solubilité de la manière suivante :

On remplit de gaz acide chlorhydrique une éprouvette placée sur le mercure, puis à Taide d'une pipette on fait pénétrer quelques gouttes d'eau au-dessus du métal; on voit immédiatement le gaz disparaître, et le mercure monter jusqu'au haut de l'éprouvette.

m^S. — fin se dissolvant dans l'eau, le gaz acide chlorhydriqae dégage une notable quantité de chaleur :

H -f (^ 3= HGl dissous + 39,3 calories.

n y a dans ce cas non-seulement dissolution, mais combinaison de l'acide avec l'eau, et formation de plusieurs hydrates. L'un d'eux s'obtient en faisant passer un courant d'acide chlorhydrique dans de l'eau refroidie à — 15*; qmand elle en est saturée, on abaisse la température à

— 20", et l'on voit se former de beaux cristaux d'un hydrate défini qui renferme HG1,4H0. Si la température s'élève un peu au-dessus de

— 20**, il se dissocie en perdant de l'acide chloriiydrique et forme d'autres hydrates plus riches en eau que le premier.

98 y. — Pour préparer une dissolution d'acide chlorhydrique, on fait arriver le gaz dans un appareil de Woulf {fig. 58). On a{]y;)elle ainsi une série de plusieurs flacons à trois tubulures, à moitié remplis d'eau et disposés comme il suit: le gaz pénètre dans le premier flacon par un tube qui s'arrête à un ou deux centimètres au-dessous du niveau du Uquide, car la solution acide, plus lourde que l'eau, tombera au fond du Tase ; de la 3« tubulure part un tube de dégagement qui plonge dans l'eau du deuxième flacon, et qui y amènera l'acide non dissous dans le premier; quant à la tubulure centrale, elle porte un tube droit qui sertirait de tube de sûreté, si l'appareil venait à se boucher en quelque point. Tous les flacons placés à côté l'un de l'autre sont disposés de la mèiBe manière, et k tube qui part de la troisième tubulure du dernier plonge simplement dans un vase rempli d'eau, afin de rétenir les 4fernières traces d'acide chlorhydrique qui pourraient se dégager.

S88. Actloa d« cluirboB. — Le charbon absorbe une quantité notable d'acide chlorhydrique; si on répète Fexpérience du n** S85 en introduisant, en place d'eau, dans Féprouvette de gaz, un fragment de charbon de bois qui en absorbe 160 fois environ son volume, on voit encore le mercure rempUr entièrement Féprouvette.

Fig. 58. — Préparation de l'acide chlorhydrique dissous, dans un appareil de Woulf^

On fait Texpérience en prenant un morceau de charbon qu'on fait rougir afin de le débarrasser de l'hilmidité et de l'air condensés dans ses pores, et qu'on éteint en le plongeant dans le mercure ; de cette façon il se refroidit en dehors du contact de l'air, n'en absorbe pas, et si on le fait pénétrer dans l'éprouvelte remplie d'acide chlorhydrique, celui-ci est condensé par le charbon, et disparaît en quelques instants.

t89. Action des métavx. — Un métal décomposera l'acide chlorhydrique, lorsque son chlorure sera plus exothermique que cet acide. Ainsi, la réaction a lieu avec le potassium et le zinc, car on a :

K +HC1 = KC1 -h H + (105 —22) calories Zn -f HCl = ZnCl + H + ( 48 ,6 — 22) calories

il suffira de faire passer sur le métal froid ou légèrement chauffé^' iitt courant d'acide chlorhydrique pour observer le dégagement d'hydrogène^

Avec un métal quelconque, la réaction sera d'autant plus facile que le nombre contenu entre parenthèses sera plus considérable (4©).

t90. — Si, au lieu d'acide chlorhydrique gazeux, on prend de Ta*-

ACIDE GHLORHYDRIQUE.

cide chlo)rhydriqiue dissous dans Teau, la décomposition par un métal aura lieu toutes les fois que le chlorure métallique dissous sera plus exothermique que l'acide dissous. Ainsi, le fer et le zinc décomposent la solution acide^ car :

Zn + HGl dissous = ZnGl dissous + H + (56,4 — 39,5] calories Fe + HCl dissous = FeCi dissous + H -f (50,0 — 39,3) calories

aussi, en mettant quelques fragments de Tun de ces métaux dans un verre contenant une solution d*acide chlorhydrique, on yoit immédiatement l'attaque commencer et l'hydrogène se dégager.

SOI. — Quand le nombre compris entre parenthèses est très petit, la réaction n'a pas lieu à la température ordinaire; c'est ce que l'on constate avec le plomb :

Pb 4- HU dissous = PbCl dissous + H + (39,2 — 39,3) calories Ici le dégagement d'hydrogène ne s'observe que lorsqu'on chauffe, ou bien lorsqu'on prend une solution concentrée d'acide ; en effet, une telle sdution s'est faite en dégageant moins de 39,3 calories, nombre qui correspond à une solution étendue, puisque la quantité de chaleur dégagée quand un corps se dissout, est d'autant plus grande que la solution est plus étendue (988).

L'action qu'exercent les métaux sur les dissolutions d'acide chlorhydrique, nous donne un moyen très commode de préparer l'hydrogène.

SOS. Préparation de V hydrogène. — 1" Dans un flacon bitubulé on

Fig. 59. — Préparation de ITiydrogéne par le zinc et l'acide chlorhydrique.

introduit des morceaux de zinc et de l'eau ; on adapte à l'une des tubulures un tube de dégagement, qui se rend sous une éprouvette, tandis •que l'autre tubulure porte un tube droit à entonnoir qui descend jus-

DES COMPOSÉS BINAIRfiS.

qu'au fond du flaeon. Si, par ce tube, on verse de Tacide chlorfaydrique, on Yoit immédiatement se produire un dégagement de bulles d'hydrogène ; on laisse perdre les premières parties du gaz qui entrainent avec elles l'air du flacon, puis on le recueille sous des éprouyettes (ASf. 59).

La réaction qui se passe est celle qui a été expliquée plus haut (S9#) :

Zb + HCtdMMut rc ZdCI di9sou9 + H + (56 ,4 — 39,5) calories

99S. ^ 2' M. H. Sainte-Claire Deville a modifié l'appareil de manière à en faire un instrument toujours prêt à servir, et qui donne de l'hydrogène au moment où Ton en a besoin.

lieux flacons de 5 à 6 litres portent à leur partie inférieure {fig. 60)

Fig. 60. — Appareil pour la préparation continue de Vhydrogéne,

une tubulure à laquelle est adapté un gros tube de caoutchouc qui les fait communiquer par en bas. L'un des flacons A est rempli de grenaille de zinc reposant sur une couche de fragments de yerre ou de porcelaine qui dépasse le niveau de la tubulure inférieure, et sa tubulure supérieure est fermée par un bouchon muni d'un bon robinet ; l'autre flacon B est rempli d'acide chlorhydrique. Cet acide arrivant, par le tube de caoutchouc» au contact du zinc, donne de l'hydrogène qui se dégage dans le flacon A. En soulevant B, le robinet de A étant ouvert, on fait monter le liquide jusqu'à ce robinet pour bien chasser l'air de A, puis on ferme le robinet, et on laisse les deux flacons sur le même plan, l'un à c6té de l'autre ; l'acide attaque le métal, et le gaz hydrogène qui se forme en A, refoule le liquide en B ; l'action s'arrête, quand celui-ci ne touche plus le zinc. On a alors un flacon A plein d'hydrogène qui se dégage quand on ouvre le robinet, mais comme en même temps le liquide de B vient en A remplacer le gaz qui s'échappe, de nouvel hydrogène se produit à mesure qu'il s'en dégage, et cela tant qu'on en a besoin. Dès qu'on feritie le robinet, le gaz refoule de nou-

KOn €tlLOftBVBiUQU& m

veau le liquidé en B, et toute réaction sf arrête pour recommencer quand on ouvre Forifice de dégagement.

S04. AmOmm die Hi^hr^sèiie mirle«elilorav«9^ ^ C'est Faction inTerse de celle de Facicte chlorhydrique sur les métaux. L'kydrogène décompose un chlorure, quand celui-ci, en se formant, dégage moins de chaimir que n'en donne la formation de Fàcide cMorhydrique; dans le cas contraire, il n'agit pas. Aussi Thydrogène ne réduit les chWwes qu'exceptionnellement, et à la faveur de quelque réaction secondaire qui dégage de la chaleur.

995. Action de Voxj^éne sur Faelde ehlorhydrtqae . — Les deux gaz secs ne réagissent pas à la température ordinaire, mais dans un tube chauffé au rouge, il se forme de Feau et du chlore. On a, en effet :

HQ ^03 + = HO gaz + Cl + {29,1 — 22) calories

La réaction demeure incomplète, car, puisque H vapeur d'eau est dissociable souâ Faction (k la chaleur en hydrogène et oxygtee^ il pourra se régénérer de Facide chlorhydrique, dans les parties relativement froides du tube, là où la température est assez basse pour que Foxygène ne le décompose plus ; il s'établira donc, à toute température, un certain état d'équilibre entre le chlore, l'acide chlorhydrique, la vapeur d'eau et Foxygène qui se trouvent en présence.

•••. Action dm chlore mur TeaB. — On le vérifie en faisant passer dans un tube chauffé au rouge un mélange de vapeur d'eau et de chlore, il se forme de Facide chlorhydrique et de Foxygène. Les deux actions inverses, du chlore sur Feau, et de Foxygène sur Facide chlorhydrique, toutes deux possibles à haute température se limitent réciproquement, et à toute température il s'établit entre les corps mis en présence un état particuHer d'équilibre.

L'action du chlore sur l'eau a lieu même à la température ordinaire; on a, en effet :

HO + Cl = HCl dissous -f + (39,3 — 34 J5) calories

U suffit d'exposer à la lumière une solution de chlore, pour la voir se décolorer au bout de peu de temps, il se dégage de l'oxygène et il se forme de Facide chlorhydrique. C'est pour empêcher cette action que l'on conserve les dissolutions de chlore dans des flacons de verre bleu foncé, ou dans des flacons blancs enveloppés de papier noir.

• •y. Action des oxydes. — Les oxydes mis en contact avec de Facide chlorhydrique, donnent en général un chlorure et de Feau. Ainsi :

ZnO + HCl gaz = HO gaz + ZnCl -f (29,1 -f 48,6 — 43,2 — 22) calories

ç = 29,1 + 48,6 (chaleurs de formation de Feau gazeuse et du chlorure de zinc solide) — 43,2 — 22 (chaleurs de formation de l'oxyde de zinc

DES COMPOSÉS BmAIRES.

et de l'acide chlorhydriqtie gazeux), est positif et égal à -f 12,7 ; aussi, quand on fait passer un courant d*acide chlorhydrique sur de Toiyde de zinc légèrement chauffé, on obtient de l'eau et un chlorure.

Cette réaction a lieu avec tous les oxydes, la formation de Teau dégageant plus de chaleur que celle de Facide chlorhydrique, et le chlorure étant plus fortement exothermique que Toxyde du mâne métal.

ti08. — n en est de même quand on opère en présence de Teau. Ainsi :

ZnO -1- HCl dissous = HO liquide + ZnCl dissous -f (34,5 + 56,4 — 43,î — 39,3) calories.

Ici, g= -f 8,4 calories, le système du 2* membre est donc exothermique par rapport à celui du 1"; il suffit en effet de mettre Foxyde de zinc dans une solution d'acide chlorhydrique pour obtenir le chlorure et de Feau, et il en sera de même avec tous les oxydes.

9MI. Préparation du chlore. — Cest une réaction analogue, doublée d'une action secondaire, qui permet de préparer le chlore; si l'on met en effet du bioxyde de manganèse avec de l'acide chlorhydrique,

Fig. 61.

- Préparation du chlore par le bioxyde de manganèse et l'acide chlorhydrique.

il se forme un liquide noir qui renferme du perchlorure de manganèse combiné avec un excès d'acide, et de l'eau :

MnO» -f 2HC1 = MnCl* + 2H0 -f 9 calories

ACIDE GHLORHYDRIQUE.

mais ce perchlorure de manganèse est très instable, et il suffit de chauffer légèrement la liquepr pour qu'il se décompose en protochlorure de manganèse et en chlore qui se dégage, on a :

MnO« + 2Ha = MnCl + Cl + 2HQ -f- ç' ealories

((( et q ne peuvent être calculés, car on ne connaît pas la chaleur de formation du bioxyde de manganèse anhydre).

L'opération se fait en mettant dans un ballon, du bioxyde de manganèse en morceaux et de l'acide chlorhydrique du commerce ; le ballon est fermé par un bouchon muni d'un tuhe abducteur, et portant en outre un tube de sûreté, dit tube en S (fig. 61) ; si en effet le tube abducteur venait à se boucher, la pression augmenterait à l'intérieur du ballon, mais le gaz soulevant la colonne liquide qui se trouve dans la courbure de l'S s'échapperait par le tube, et une explosion ne serait pas à craindre. .

L'appareil étant ainsi disposé, il n'y a plus qu'à chauffer doucement le ballon pour que le chlore se dégage; on le recueille sur l'eau, qui n'en dissout que peu. Quand on veut l'avoir sec, on ne peut pas opérer sur le mercure qu'il attaque ; dans ce cas, après avoir fait passer le gaz dans des flacons ou des éprouvettes remplis de matières dessé-

Fig. 62. — Préparation du chlore sec.

chantes (488, 461), on se borne à faire arriver l'extrémité du tube abducteur au fond d'un flacon plein d'air ; le chlore, plus lourd que ce gaz, le déplace peu à peu, et rempht le flacon à sa place {fig. 62).

sua. Aetlon des suif ores. — Les sulfures ont sur Tacide chlorhydrique une action analogue à celle des oxydes ; beaucoup d'entre eux

sont déco^lposés en donnant un chlorure et de Faciée suUhydrique. On on a par exemple :

FeS + Ha = FeCl + HS -f (41 + 2,3 — H ,9 — 22) calories

g=: + 9,4 calories; aussi, quand on fait passer un courant d'acide chlorhydrique sec sur du protosulfure de fer légèrement chauffé, on obtient du protochlonire de fer et de l'acide sulfhydrique. La réaction s'effectue encore en présence de Teau ; on a :

FeS+ Ha rfM«ou« = FeCl dmou# -h HS di«»ot« -f(5(M-4,6 — 1 1 ,9 — 39,3) calories.

S#l. Préparation de V acide tii//'%rfrt^ti«. — La décomposition des sulfures par Facide chlorhydrique fournit un bon moyen de préparer Facide sutfhydriqne:

i* On opère avec le sulfure de fer et de Facide chlorhydrique, en se servant de Fappareil que nous avons décrit, au sujet de la préparation de Fhydrogène (•»•). Le sulfure de fer est introduit dans un flacon à 2 tubulures avec de Feau ; Fune des tubulures porte un tube de dégagement, Fautre un tube à entonnoir par lequel on verse de Facide chlorhydrique, et le gaz acide sulfhydrique se dégage aussitôt; on le recue^ sous des éprouvettes.

2* On obtient un dégagement continu en se servant de Fappareil décrit (998). Il suffit d'y remplacer le zinc par des morceaux de protosulfure de fer ; le dégagement s'effectue comme lorsqu'il s'agit de l'hydrogène.

¥ SOS. PréparatloB de Taelde clilorliydrl^pie. — Nous avons dit qu'il se forme par union directe de ses deux éléments, mais on ne le prépare pas ainsi; on l'obtient en général en décomposant un chlorure par Facide sulfurique (494).