II. — AGÉTTLÈNE — C*H

Équivalent en poids = 26. Équivalent en volume = 4. S49. — L'acétylène a été découvert par Davy et étudié par M. Berthelot ; c'est un gaz incolore, d'une odeur particulière (celle du gaz d'éclairage). M. Gailletet a pu le liquétier à 0* sous la pression de 50 atmosphères. Il est peu soluble dans l'eau, qui en retient environ son volume à 15".

S44, Préfianitioa. — L'acétylène ne se forme pas directement, car c'est un corps endothermique. On a en effet : 4C -h 2H = C*H* — 61 ,1 calories.

Il se produit quand on fait intervenir l'énergie électrique. M. Berthelot Ta obtenu en faisant passer un courant d'hydrogène

Fig. 7t. — Formation de l'acétylène par combinaison du charbon avec l'hydrogène sous rinfluence de l'arc électrique.

pur et sec dans un ballon de verre bitubulé 0, dont les tubulures sont munies de bouchons ; ceux-ci portent des tubes de verre par lesquels

Uî DES COMPOSÉS BINAIRES.

on fait passer le courant gazeux, et soutiennent deux tigres pontnes de charbon entre lesquelles on fait jaillir Farc d'une très forte pile. Sous rinfluence de Ténergie électrique la combinaismi du chaiixm et de l'hydrogène s'effectue, et il sort du ballon un mélange d'acétylène avec de l'hydrogène en excès (fig, 66).

S4S. Déeomposltloii de l*«eétjléne. — Les corps endothermiques sont en général faciles à décomposer, et nous avons dit (ss) que dans certains cas leur destruction peut s'effectuer avec une véritable explosion ; celle-ci est due à la très haute température déteraÛDée par la mise en liberté de toute la chaleur absorbée au moment de la combinaison, quand la décomposition du corps a lieu en un temps très court. Mais il n'en est pas toujours ainsi; certains composés encbthermiques se décomposent, mais sans faire explosion^ sous l'action de la chaleur ou des étincelles électriques ; ils sont capables, au sontraire, de détoner, quand on les soumet à un choc violent, tel que celui que détermine la chute d'un mouton, ou celui que produit la détonation d'une capsule de fulminate de mercure; en effet, cette dernière en détonant dans son propre volume produit, d'après les déterminations de M. Berthelot, une pression d'environ 27 000 kilogriHimes par centimètre carré de surface.

S4ii. Acttoa de la ehale«r. Beaitee. — Or, Facétylène est précisément le type de ces corps endothermiques ; si on l'expose à faction de la chaleur, il se condense tout d'abord en une substance qui, sous le même vdume, contient trois fois plus de matière. On s'en assure en introduisant de Facétylène dans une cloche courbe placée sur le mercure {fig, 72), et chauffant la partie recourbée vers 400* avec une lampe à alcool ; le gaz disparaît peu à peu, et quand Tai^reil est refroidi, le mercure monte dans la cloche où l'on ne tronre ^us que des . gouttes d'un liquide formé par de l'acétylène tri-^ïondense ou benzine^ dont la formule est :

Cette condensation a lieu avec dégagement de chaleur, on a :

C^t 4- c*H« -h C*H« = C««H» -f (— 12 + 3 X6i,l) calories.

Cependant la benzine est encore un corps endothermique, car «s a :

G» 4. H< = G^%« ^oaetM: — 12 calories.

On voit que l'acétylène devenant benzine en dégpigeani de la cbaleor, la tnmsfofimlign 4*WÊt ^aa^iosé ^Màêtbaaaâqat ^Mét^^ène^ «1 on autre corps endothermique (benzine), peut être une réaction exothermique, c'est-à-dire accomplie avec dégagement de chaleur.

La benzine ou acétylène tri-condensé est un liquide incolore, d'une odeur faible et agréable ; eUebout à 81* et se solidifie vers zéro en dtnnant de beaux cristaux qui sont des octaèdres droits à base rhon^

CARBURES D*HYBROGÈNE. — itCÉTYLÈNE.

949. — L'acétylétte, très fortement chauffé dans un tube porté au rouge blanc, se détruit entièrement, en charbon qui se dépose contre les parois du tube, et hydrogène qui se dégage.

1f\. 7L — Condensation de raeétytène par 1» ehaleur. — Fonnation de la benzine

548. Explosion de l'acétylène. — Si Ton introduit de Face-' tylèné dans une éprouTetle de verre très épaisse, et qu'au milieu de ce gaz .on fasse éclater une très petite c^irtouche de fulminate de mercure {1 décigramme environ), le choc produit par la détonation de cette capsule est tel, que Facétylène est instantanément détruit en hydrogène, et charbon qui se dépose contre les parois de Téprouvette ; en même temps, il y a une violente explosion et production d'une grande flamme dans Téprouvette. La décomposition brusque de l'acétylène dégage en effet, en un très court instant, une quantité de chaleur capable de porter vers 3000' la température des éléments en lesquels il se sépare.

549. Densité. — L'acétylène est formé de 4 équivalents ou 4 volumes de vapeur de carbone, unis à 2 équivalents ou 4 volumes

d'hydrogène, et il se forme i volumes d'acétylène. On a donc pour sa densité :

D=0,0692Xy=0,90; et 1 litre de ce gaz pèse :

550. — La benzine étant formée d'acétylène tricondensé, 4 volûmes de vapeur de beni^ine pèsent 5x26= 78, et sa densité sera par conséquent :

551. Aetlon de l'hjdrtigéiie. — En chauffant dans une docbe courbe un mélange d'acétylène et d'hydrogène, les deux gaz se combinent à volumes égaux en donnant une autre carbure, Yéthyléne C^* (854).

SSt. Action de l'oxygène. — Un mélange d'acétylène et d'oxygène ne donne lieu à aucune réaction à la température ordinaire, mais il suffît d'en approcher un corps enflammé ou d'y faire passer une étincelle, pour que la combinaison ait lieu ; il se forme de l'eau et de l'acide carbonique :

C*IP -4- 100 = 2H0 + 4C0« -h (2 X 29,4 + 4 X 48,5 + 61 ,1) calories «

^=:2x29,i+4x 48,5 -f 61 ,1 = 51 1 ,3 calories ; aussi la flamme de l'acétylène est-elle chaude et brillante.

Si au lieu d'enflammer un mélange d'acétylène et d'oxygène, on présente à l'ouverture d'une éprouvette remplie d'acétylène un corps allumé, le gaz prend feu, mais souvent il se dépose du charbon sur les parois de l'éprouvette, et comme celui-ci ne se combine pas à froid avec l'oxygène, il reste contre ces parois sous la forme d'un dépôt noir.

SSS. Action dn ehlore. — Un mélange de chlore et d'acétylène détone souvent quand on l'expose à la lumière solaire, en donnant de l'acide chlorhydrique et un dépô£ de charbon :

C*H* + 2C1 = 2Ha + 4C -h (2 X 22 -f 66,1) calories.

La même réaction, très exothermique, (g = 100,1 calories), a lieu quand on approche un corps enflammé du mélange des deux gaz.

A la lumière diffuse, le chlore et l'acétylène se combinent simplement à volumes égaux pour constituer le composé C*fl*Cl'.

1. 48,5 est la chaleur de formation de l'acide carbonique (372), et racétyléoe en se décomposant dégageant 61*,1, ce nombre doit être ajouté, et non retranché comme lorsqu'il s'agit d'un composé exothermique; le système SHO-fiCO^ dégage en se produisant 2 x 29,1 + ^ x 48,5 calories; le système C*H* + 100 en absorbe 6i,i en se produisant,- donc la quantité 9, qui représente la différence enti*e les chaleurs 1 dégagées par la formation du système du 2* membre, et la formation du système | du premier, est égale à la somme 2 x 29,1 -4 4x48,5 + 61,1 sb313,1 calories.) .

GARBURES D'HYDROGÈNE. — ÉTHYLÈNE. 145

m. — ÉTHTLÉNE — C*H*.

Équivalent en poids = 28- Équivalent en volume = 4.

854. — L*éthylène a été découvert vers 1796 dans les produits de décomposition des bitumes et des graisses par Faction de )a chaleur; on rappelle aussi bi-carbure d*hydrogène. C'est un gaz incolore, d'une odeur empyreuma tique.

L'éthylène est un composé endothermique :

C* -f H* = C*H* — 15,4 calories ;

aussi, ne se forme- t-il pas par Funion directe de ses éléments, mais oh robtient avec Tacétylène et rhydrogène,comme il a été dit plus haut (85 i ) , on a en effet :

C*H* + 2H = C*H* -f (— 15 + 61 ,1) calories.

La réaction est exothermique ; c'est encore un exemple d'un «orps endothermique, donnant naissance à un autre corps endothermique avec dégagement de chaleur.

' 8SS. Uqnéfaetioa. — M. Gailletet l'a liquéfie à 10** sous la pression de 60 atmosphères, ou à l*. sous celle de 45 atmosphères. On obtient de la sorte un liquide incolore, très mobile, qui bout à — 105* sous la pression atmosphérique, et à -^ ISB"" quand on l'évaporé dans le vide ; c'est en se servant du froid considérable que produit l'éthylène liquide en se vaporisant dans, le vide, que M. Wroblewski a pu obtenir, parfaitement liquéfiés, l'oxygène et l'azote (89, iti).

8S6. Deasité. — L'éthylène est formé de 8 volumes de vapeur de carbone et de 4 d'hydrogène, condensés en 4 volumes, conformément à la loi de Gay-Lussac. On a donc pour sa densité :

D = 0,0692x14 = 0,97, et 1 litre pèse :

0,97x1, 293 = lr,254.

85V. 8ol«Mllté. — Il est très peu soluble dans l'eau qui n'en retient que 1/6 de son volume, c'est-à-dire par litre environ 160"% à la température ordinaire.

858. Action ée 1« ehalear. — L'éthylène, composé endothermique, se décompose facilement ; si on le fait passer dans un tube chauffé au rouge sombre, il se dédouble en acétylène et hydrogène, et comme l'acétylène est décomposé à son tour, on obtient des produits complexes.

859. Aetion de rhjdros«ne. — Ces deux gaz mélangés à volumes égaux et chauffés dans une cloche courbe se combinent lentement pour donner un nouveau carbure, Yhydrure éPéthylène, dont la formule est C*H«.

C*H*4- H* = C*H« + (5,6+ 15,4) calories

i46 DES COMPOSÉS BIKAIRËS.

S#0. Aetton de Toxygéne. — Un mélange d'oxygène et d'éthylène ne donne lieu à aucune réaction à la température ordinaire ; mais si on en approche un corps enflammé, ou si Ton y fait passer une étincelle, la combinaison est déterminée, et a lieu avec formation d*eau et d'acide carbonique :

C4H* + 0"=4H0 + 4C0« + (4x29,1 + 4x48^^—15,4) calories.

La réaction est fortement exothermique ; aussi la température s'élève énormément, et la combustion est accompagnée d'une violente détonation qui, le plus souvent, fait voler en éclats le vase qui eoniient Le mélange; on évite tout accident en enveloppant ce vase (ordinairement un flacon de verre de 200 à 400" de capacité) avec des linges mouillés que l'on tient à la main, et qui retiennent à leur intérieur les éclats de verre.

Si au lieu de mélanger les deux gaz on se borne à présenter im corps enflammé à Torifice d'une éprouvette pleine d'étbylène, le gaz prend feu et brûle avec une belle flamme éclairante. Comme avec l'acétylène, une partie du charbon se dépose sur les parois de l'éprouvette, s'y refroidit, et dès lors, ne pouvant plus brûler, reste contre le verre sous la forme d'un dépôt noir.

S6t. Aetloa du chlore. -^ Elle est tout à fait analogue à celle que ce corps exerce sur l'acétylène; si en effet on fait un mélange de chlore et d'éthylène et qu'on en approche un corps enflammé, la masse brûle en donnant de l'acide chlorhydrique et un dépôt de charbon :

C*H* + 4C1 = 4HC1 H- 4C + (4x22 + 15) calories.

Cette réaction, fortement exothermique, a lieu avec dégagement de lumière. Pour la réaliser, on se sert d'une éprouvette remplie d'eau et renversée sur la cuve à eau ; on commence par y faire pénétrer de l'éthylène, de manière à la remplir au tiers, on achève de la remplir avec du chlore, puis enfin on ferme l'éprouvette avec une lame de verre et on la redresse sur son pied ; si alors on approche une bougie allumée de l'orifice en écartant la lame de verre, le mélange prend feu, et l'on voit une flamme rougeâtre descendre peu à peu dans l'éprouvette dont les parois se recouvrent de charbon. En même temps il se dégage de l'acide chlorhydrique qui entraîne avec lui une certaine quantité de charbon sous la forme d'une' fimiée noire.

Si, au contraire, après avoir mélangé dans notre éprouvette les deux gaz à volumes égaux, on la laisse renversée sur l'eau, on voit ce Hquide y monter peu à peu, les gaz finissent par disparaître en totalité, et à leur place, on trouve des gouttes huileuses qui proviennent de leur combinaison pure et simple, en donnant le corps C*fl*Gl*.

C*H* + 2a = C*H*C1« liquide + (40 ,5 -f 15) calories.

CARBURES D'HYDROGÈNE. — FORMÈNE.

SUS. — Action de l'eaa. — Le bicarbure d'hydrogène se combine avec Feau dans des circonstances assez complexes, et forme de Falcool ;

C*H* 4- 2H0 =: C*H«0« -h (70,5 -f- 15 — 2 X 34,5) calories

= 70,5 + 15-— 69=16,5 calories; la réaction est donc faiblement exothermique; aussi, inversement, Talcool peut-il se dédoubler en eau et éthylène en diverses circonstances, et en particulier quand on le chauffe avec de Tacide sulfurique. Cette réaction est celle dont oa se sert pour préparer Téthyléne.

••Sw Fréparatton. — On verse peu à peu 50 grammes d'alcool dans 500 d'acide sulfurique, en agitant constamment; le mélange s'échauffe beaucoup à la suite d'une réaction complexe, et quand il

Fig. 73. — Préparatioo de l'éUiyléne.

est froid, on l'introduit dans une cornue {fig. 73), munie de flacons laveurs et d'un tube de dégagement, puis on chauffe vers 160"; il se dégage de l'éthylène.

n faut prendre une grande cornue, parce que le mélange liquide se boursoufle beaucoup ; on évite en partie cette augmentation de volume en mettant préalablement une couche de sable au fond de la cornue.

lY. — F^RBIÊNE ^Cm*.

Équivalent en poids = 16. Équivalent en volume = 4,

••4. — Le formène, appelé aussi protocarhure d*hydrogèney se rencontre dans la nature ; on le trouve dans les fissures des mines de houille (6S9), et aussi parmi les produits de décomposition des matières végétales accumulées au fond des marais dans la vase, d'où son nom de gaz des marais. C'est un gaz incolore, inodore, sans saveur.

Le formène est un composé exothermique :

C« -i- H* = C*H* -f 18,5 calories.

f48 DES COMPOSÉS BINAIRKS.

Il Test davantage si on le regarde comme composé d'acétylène et d'hydrogène ; en effet :

C*H« -f 6H = 2(CW) -f {2 X 48,5 -f 66,4) ctlories.

Aussi Tobtient-on par l'union directe des éléments acétylène et hydrogène sous rinfluence dé la chaleur.

SUS. liffiiaétection. -^ II a été liquéfié par M. Gailletet, en opérant comme pour Tacétylène et pour Féthylène.

S66. Solubilité. — Il est très peu sol ul)Ie dans Teau qui en relient 4/25 de son volume, ou par litre 40 cent, cubes à ia température ordinaire.

Sey. Densité. — Le formène contient 3 volumes de vapeur de carbone et 8 d'hydrogène condensés en 4 volumes. On a donc pour sa densité :

Un litre de ce gaz pèse :

S68. Aetloit de la ekalevr. — Le formène, composé exothermique, résiste beaucoup plus que les précédents à Faction de la chaleur ; il se décompose cependant quand on le fait passer à travers uu tube rouge, et donne des produits nombreux, parmi lesquels on trouve de rhydrogène, de l'acétylène, de la benzine, etc.

SUS. Aetlon de Vo^j^énml — Un mélange de formène et d'oxygène détone violemment au contact d'un corps enflammé ou par l'action d'une étincelle électrique ; il se forme de l'eau et de l'acide carbonique, et la réaction est fortement exothermique, car on a :

C«H* 4- 80 = 4H0 -f 2C0i + (4 X29,4 + 2 X 48,5— 48,5) calories.

g = -f-494,9 calories; aussi la température s'élève énormément, et la combustion du mélange s'accompagne d'une explosion violente; le grisou des mines de houille est un mélange de formène et d'air, qui, enflammé par une cause accidentelle, détone dans les galeries et cause la mort des ouvriers qui y travaillent.

Si on approche une allumette de l'oriflce d'une éprouvette ren^plie de formène, le gaz brûle avec une flamme d'un blanc jaune, mais il ne se dépose pas de charbon ; aussi la flamme ne contenant pas de corps solide est pâle et peu éclairante.

SYO. Aetion du eblore. — Un mélange de chlore et de formène ne donne lieu à aucune action à la température ordinaire, mais la lumière solaire, ou le contact d'un corps enflammé, la détermine; il se forme du charbon et de l'acide chlorhydrique avec dégagement de

GARBURBS D'HYDROGÈNE. ~ FORMÈNE. l49

chaleur et de lumière, car la réaction est forteinent exothermique ; on a en effet :

(?H* + 4C1 = 4HC1 -h 2C + (4 X 22 — 48,5) calories.

TiO formène se distingue nettement de l'acétylène et de Féthyléne, en ce qu'il est incapable de s'unir parement et simplement au chlore en donnant, comme ces carbures, un produit formé par la combinaison des deux gaz.

SYi. Fréparation. — On peut retirer le formène de la Tase des marais ; pour cela, on renverse sur Teau d'un marais un flacon plein d'eau, dont le col est muni d'un large entonnoir {fig, 74), et on agite

Fig. 74. — Extraction du formène de la vase des marais.

la ?ase avec un long bâton; les bulles de gaz se dégagent, pénètrent dans l'entonnoir, et de là dans le flacon. Le gaz ainsi recueilli n'est pas pur, il renferme toujours un peu d'oxygène, d'azote et d'hydrogène*.