EXEMPLES PRATIQUES
Problème 1.
1088. — Quelle est la quantité de litres d'hydrogène que l'on peut obteriir par la décomposition de l'eau, au moyen de 200 grammes de zinc traités par Vacide sulfurique ?
La formule de la réaction est, comme nous Tavonsvu au n^749.
Zn + JPSO^= ZnSO' + IP.^
Remplaçons dans cette formule les symboles par les poids atomiques, 'nous aurons :
Or, si pour 68 gr. 2 de zinc on obtient 2^ d*hydrogène pour 1 gr. » on aura -^^ et pour 200 gr. » on aura *6g,/"^ = 6 grammes. Cherchons ce que 6 grammes d*hydrogène font en volume. Nous savons que, d'après le tableau n*" 737, le poids du litre d'hydrogène est égal au poids du litre d'air 1,293, multiplié par la densité de l'hydrogène 0,069 ; ce qui donne 0,089. Le volume sera donc j^^^ = 67,4 litres d'hydrogène.
Nous dirons en outre que si pour 68,2 de zinc il faut 98 de IPSO* ; pour 200 gr., il faudra «^^ = 300k,6 de IPSO*. Enfin, si pour 68,2 de zincon retrouve 161, 2dc sulfate de zinc, pour 1 » on retrouvera ~^^
et pour 200 » » '^'ilT"" = *9^»^ de
sulfate de zinc.
Problème 2.
1089. — Quelle est la quantité d'hydrogène qu'on peut obtenir en fesant passer de la vapeur d'eau sur 300 grammes de fer portés au rouge ?
La formule de la réaction est, comme nous l'avons vu au n"" 783^
4frO + F^'=Fd'0* + 4"fl'.
Remplaçons dans cette formule, les symboles par les poids atomiques, nous aurons :
Or, si pour 168 gr. de fer j'obtiens 8 d'hydrogène (en poids).
pour 1
pour 300 » 4||5. = 14 grammes.
Ea cherchant le volume correspondant aux 14 grammes;
nous trouverons : ^*g^ = 158,4 litres hydrogène.
V = poids du litre d*air X par la densité 0,009 1,293 X 0,009 = 0,089.
Problème 3.
1090. — Quelle quantité de zinc faut-U ponr obtenir 80 litres éF hydrogène par la décomposition de V acide chlorhydrique ?
La formule de la réaction est :
2 HCl -{-Zn^r ZnCl* + fl» ou en chiffres
Or, si j'obtiens 2 d'hydrogène pour 65,2 de zinc, pour 1 d'hydrogène j'aurai ^—^ et pour 50 litres d'hydrogène il me faudra tfi^* = 1630 gr. ou 1 kilog, 630 gr. de zinc.
Problème 4.
1091. — Combien peut-on produire de litres d'oxygène avec 1000 grammes ou un kilog. de peroxyde de manganèse soumis à la caleination ?
La formule établit que 3 MnO* = Jlfn'O* + O' ^
ou bien en chiffres : 3 x 87 = 229 + 32. Or, si pour 261 gr. de MnO* on obtient 32 gr. d'oxygène.
pour 1 » on aura
et pour 1000 » î^J^* = 122 grammes.
Le poids du litre d'oxygène étant 1,429, on aura j^ = 85 litres, 4.
Problème 6.
1092. — * Combien faut-U de peroxyde de manganèse et d'acide sulfurique pour obtenir dix litres i oxygène ? Nous supposerons le peroxyde de manganèse bien pur.
La formule est la suivante :
AfnO* + IPSO" = MnSO^ + B^O^ .
Remplaçons dans cette formule les symboles par des poids atomiques, nous aurons :
Si pour obtenir 16 gr. d'oxygène, il faut 87 gr. de peroxyde de manganèse,
pour 1 gr. il faut f|
et pour 14,29 » ^^^ri^ = 77«,70 de MnO^
(car le litre d'oxygène pèse à O* et à 0"76 de pression, i,4î9, ce qui fera pour 10 litres 14^,29).
Si pour obtenir 16 gr. d'oxygène il faut 98 d'acide sulfurique, pour 1 gr. il faudra ff et pour 14,29 » ^^4i^ — 87,07 de jEPSO*. Il faudra donc 77^,70 de peroxyde de manganèse et 87«,07 d'acide sulfurique.
Problèmo 6<
1093. — Quelle quantité (Toxygène peut-on obtenir avec 1 Ulogramme de chlorate de potasse soumis à l'action de la chaleur ? Prenons la formule :
KClO^^KCl+0^^
et remplaçons les symboles par les poids atomiques. Nous aurons :
Or, si pour 122,6 de chlorate on obtient 48 d'oxygène, pour 1,0 on aura j~-
et pour 1000 on aura *?i^« 391,2
le litre d'oxygène pesant 1^428, il y aura dans 391^,2 d'oxygène 274 litres de gaz à O** et à la pression ordinaire.
Problème 7.
1094. — Quelle quantité d! oxygène aura-ton en traitant 150 grammes de bichromate potassique par Vaàde sulfurique et la chaleur î
La formule de la réaction étant :
Soit en chiffres :
Si pour 594,4 de bichromate de potasse on a 160 gr. d*oxygène,
pour 1 on aura ^^
et pour 180 » joox»y ^ 40 grammes.
Or, le * litre d'oxygène pesant 1^,429, les 40 grammes nous donneront 28 litre» d*oxygène à une petite fraction près.
Problème 8.
1096. — Combien de grammes de sulfure di'antimoine faut-il pour obtenir cinq litres d'hydrogène sulfuré ? La formule de la réaction étant :
Sb^S"" + 6 flCI = 2 SbCP-^^ 3 IPS, ou bien en chiffres 340+219 =487 +102.
Nous dirons :
si pour 340 gr/ de sulfure d'antimoine on a 10 gr. de B^S^
pour 1 de H^S il faudra ffj.
Or, le poids du litre d'acide sulfhydrique est de 1,840 à 0* et à 0,76 de pression.
Le poids de 8 litres feront donc ^^,^0.
D'où si, pour 1 gr. de fl'S, il faut ^^ de chlorure d'antimoine,
» 7 gr.70 il faudra ^^^^^ -= 28«,67.
Il faudra donc 28^^,67 de sulfure d'antimoine.
Problème 9.
1096. — Combien 100 grammes de sulfure ferreux traités par Vacide sulfurique, produiront-ils de litres d'acide sulfhydrique à 0" et h 0,76 de pression ?
La formule de la réaction est la suivante :
FeS + H^SO' = FeSO* +IPS^'
Remplaçons les symboles par les poids atomiques, nous
aurons :
Si 88 gr. de FeS produisent 34 gr. de H* S
1 » produira H
et 100 » produiront ^-^^^ =» 388,63 de F* S.
Or, le litre de H^S à 0^ et ;à 0,76 de pression, pèse 1^,540; 38s,63 de H*S donneront donc 25 litres de gaz.
Problème 10.
1097. — Combien faudra-t-il de cuivre et diacide sulfurique^ pour préparer ranhydride sulfureux nécessaire pour satura* un litre d'eau à 10<* et à la pression normale de 0"76 î
A une température de 10®, nous savons qu'un volume^ d'eau dissout 56,6 volumes d'anhydride sulfureux ;. ce qui revient à dire qu'il nous faudra préparer 56 litres 6 dixièmes d'anhydride sulfureux, et que pendant l'opération nous devrons maintenir l'eau appelée à dissoudre le gaz à la température constante de 10 degrés sous la pression normale de 0°*76.
La formule de la réaction est la suivante :
Cu + ilPSO' = CttSO* + W*0 + SO* 2.
Remplaçons les symboles par les poids moléculaires, 63,5 + 196 = 159,5 + 36 + 64.
Or le litre d'anhydride sulfureux à 0 degré et à 0,7d de près* sion, pèse2,gr., 888.
La physique nous apprmid que les poids étant proportionnels aux densités, et celles-ci étant en raison inverse des volumes, on trouve que :
p = P' (1+af) P' est le poids cherché.
a le coefficient de dilatation du gaz.
t le nombre de degrés.
P le poids du gaz à 0 degré.
(On sait que a » 0,00366) le coefficient de dilatation. On tire de cette formule :
i+at 1+0,0366
Les 86 litres 6 dixièmes pèseront donc :
86,6 X 2,786 = 187 gr. 69.
PrpMàmo 11.
1098. — Combien de litres de chlore gazeux à \Q^ et à la pression 0™770 produira-t'on en employant 100 grammes de peroxyde de manganèse à traiter par tacide chlorhydriqne ?
La formule de la réaction est :
En remplaçiint les symboles par les poids atomiques, nous aurons :
Nous déduirons de cette équation, que si pour 87 gr. de ilC»0* on obtient 71 gr. de Cl à 0« et à la
pression 0,76, pour 1 » on aura |y
et pour 100 » on aura ^-îff^ « 81»,6.
Nous savons, par la physique, qu'un litre d'air à 10« et à la pression 0"',77, pèse selon la formule :
lAtiAxm ii«,6 j 263.
^«•^0i0ftS67X10j 7«0 7»7.9 *
Il suflSra de multiplier cette valeur par la densité du chlore pour obtenir le poids du litre de chlore, dans les mêmes conditions de température et de pression, et nous. aurons :
l.t9S*770X!li448 I4»7»t» ^ Og AQO
(l-l-0OSe7XlO)7t>O 7«7,9 = «">"*'*•
Divisant les 81^6 par 3^,092 poids du litre, nous aurons le nombre de litres de ciilore gazeux à lO^* et à la pression 0?>,770 soit 26 litres, et 4 dixièmes environ.
Problème 12.
1099. — Combien faut-il de peroxyde de manganèse, de chlorure de sodium et d'acide sulfurique, pour obtenir 10 litres de chlore gazeux kO^etàla pression de 0", 760 ?
La formule de la réaction étant :
MnO^+ Naa + 2 H*SO' = M^iSO' + Na'SO' + 2 H*0+2 a .
Nous remplacerons les symboles par les poids atomiques, et nous aurons :
Or le litre de chlore pesant à 0^ et à 0,760 de pression 3^,165, 10 litres pèseront 31^,65.
Nous déduirons de la formule, que si pour 71 gr. de chlore il faut 87 gr. de ilfnO*, pour 1 » de » il faudra y^
et pour 31»,65, il faudra HïffM 38»,78 de MnO\
— Si pour 71 gr. de chlore il faut 117 de ClNa,
pour 1 » il faudra -yf »
et pour 31,65 » il faudra i^J^î^i^«52,15de C/iVa.
— Si pour 71 gr. de chlore il faut 196 de H*SO*,
pour 1 » il faudra ^ »
et pour 31,65 » » '^^^^^^^Sl.ZldelPSO'.
. J'établirai donc la relation suivante : i^ Si pour obtenir 64 de SO' il me faut 63,5 de cuivre, pour » 1 » il faudra ^f^ et pour » 157,69 » il faudra i52i2yiiiii« I56j,17de cuivre.
2» Si pour obtenir 64 de SO* il faut 196 d'acide sulfurique, pour » 1 * » il faudra ^ et pour » 157,69» il faudra -^^^i^p^ = 483 gr. d*acide sulfurique.
Problème 13.
1100. — Quelle quantité de chlorure de sodium et d'acide sulfu-- Tique faudra-t'il pour saturer 1 litre d'eau distillée à 20<» sous la pression ordinaire de 0,760 diacide chlorhydrique f
Nous avons vu que 1 volume d*eau à 20^, dissolvait 460 volumes de gaz chlorhydrique. Pour un litre d*eau, il nous faudra donc 460 litres de gaz. Or le poids du litre de gaz chlorhydrique à 0** et à la pression 0",760 est de 1,612.
Ce poids à 20^ sera, d*après la formule :
Les 460 litres de gaz à 20<» pèseront donc
460 X 1,802 « 691 gr. à peu près.
La formule donne :
JϻSO* + 2 NaCl = ffa^SO* + 2 HCL
Remplaçons les symboles par les poids atomiques, nous aurons :.
Nous déduirons que :
Si pour73d'acide chlorhydriqueil faut H7 de chlorure sodique,
pour 1 » » il faudra ^
et pour 691 » » » ''y^»»' =1107 gr.
de chlorure sodique.
Si pour 73 d'acide chlorhydriqueil faut98 d'acide sulfurique,
pour 1 » il faudra f|
et pour 691 » » ^^ff^ = 928 gr.
d'acide sulfurique.
1 litre d'air à 20» sous la pression de 0,770 millfmètres pèse
1,292X770 1 + 0,00367x20)760 ' Le poids de 1 litre 50' dans les mêmes conditions serait 1,293 x770 X 2,234 (densité de SO*) (1 X «,00367 X 20) 760 "^ "''^^*-
Problème 14.
1101. — Combien faut-il de bromure potassique et de peroxyde de manganèse pour obtenir en les traitant par Vadde sulfurique 20 grammes de brome liquide ?
La formule de la réaction est la suivante :
iKBr+MnO* + iIPSO* ^K'SO*+MnSO'+iH'0+iBrl
Remplaçons les symboles par des chiffres, nous aurons : 238,2 + 87 + 196 =174,2 + 181 + 36 + 160.
Or, si pour obtenir 160g.de brome, il a fallu
238,2 de bromure potassique pour obtenir 1 gr. de brome il faudra i^^*.
etpourobtenîrîOg.debromeilfaudraî^^^^fi^'* « i^ « 29.8; c'est-à-dire près de30 grammes de bromure potassique.
De même si pour obtenir 160 gr. de brojfne il a falia 87 de peroxyde de manganèse ; pour lg.de brome il faudra^,
pourSOgr. de brome il faudra '^[fj^ =10»,87 ; c'est-à-dire à peu près 11 grammes de peroxyde de manganèse.
Problème 15. •
1102. — Combien fatLàra-t-il employer de brome pour obtenir 20 grammes d'acide bromhydrique f
La réaction s'exprime par :
iBr + B^S = 2Brfl + S J ou en chiffres : 160 + 34 = 162 4- 32.
Si pour obtenir 162 gr. d*acide bromhydrique, il faut 160 gr. de brome, pour obtenir 1 » il faudra IJj.
et pour obtenir 20 » il faudra i^g?Ji = ^-^^ «
19 gr. 25.
Problème 16.
1103. — Quelle quantité' d'iode obtient-on en traitant 400 grammes cTiodure de potassium par le peroxyde de manganèse et l'acide sulfurique ?
La formule de la réaction est la suivante :
iKI + Mnœ + 2J3PSO* = K'SO*+ MnS& + 2H«0 + 27.
Remplaçons les symboles par les chiffres et nous aurons :
Or, si 332, 2 d*iodure'de potassiumdonnent 284 d'iode, 1 d'iodure de potassium donnera ^'*, . et 100 d'iodure » donneront ^Hf.^ = 76 gr.46.
Problème 17.
1104. — Quelles sont les quantités d'ammoniaque et de chlore nécessaires pour produire 5 litres d'azoteà 0^ et à la pression 0,760 ?
La formule de la réaction est la suivante : iAzH^ + 3C/ = M*AzCl + Az t ou en chiffres : 68 +106,8» 460,5 +14.
Or à 0»et sous la pression 0,760, le litre d*azofe pèse Igr. 286 les S litres pèseront donc 6 gr. 280.
Nous dironsalors si pourl4 gr. d'azoteil faut 68 d'ammoniaque.
pour 1 » il faudra ff .
et pour 6,280 il faudra t£2i£^ « 31 g^^ gg d'ammoniaque.
Nous dirons aussi si pour 14 gr. d'azote il faut 106,8 de chlore,
pour 1 » il faudra Ifp. et pour 6,280 » » ioe.8x«^|B
47gr. 78 de chlore. **
Problème 18.
UOi. — On demande de préparer un quart de litre d'une solution concentrée d'ammoniaque à la température ordinaire ?
A la température ordinaire, 1 litre d'eau absorbe 740 litres d'ammoniaque, un quart de litreabsorbera donc ^ = 188 litres d'ammoniaque/ %
Or, le litre de gaz ammoniac pèse àO<> et à la pression 0,760, 0«,771. A dix degrés, le môme litre sous la même pression pèsera :
^ 1 + af 1 + 0.00366 X 10 1,0366 "" ^^ '^**- En conséquence 188 litres pèseront 0,744 x 188 =» 137»,64. La formule de la réaction donne :
2 ClAzW + CaOIPO = Cad* + 2 H*0 + 2 AzH\ ou en chiffres :
Or, si
pour34gr. d'ammoniaque il faut 107 gr. de chlorure ammonique, pour 1 gr. il faudra ^
et pour 1378,64 il faudra liîi^SiiMi ^433,^15 de chlorure ammonique.
De même si
pour 34 gr: d'ammoniaque il faut 74 gr. de chaux éteinte,
pour 1 gr. il faudra . ^ ^
ot pour 137,64 il faudra li2<mi«i«299«, 87 de chaux éteinte.
Problème 19.
1106. — Quelle qiLantité d'acide nitrique peut-on obtenir en traitant 100 grammes de nitrate de potassium par t acide sulfurique et la chaleur ?
La formule de la réaction est comme nous Favons vu au n**867.
ifiVO» + WSO" = KHSO* + HNO\ ou en chiffres :
Or, si pour 101,1 de nitrate de potassium on obtient 63d*acide nitrique, pour 1,0 » » on aura -j^
et pour 100 » » on aura »^^ «62,30
d*acide nitrique.
