Page:Larousse - Grand dictionnaire universel du XIXe siècle - Tome 3, part. 2, Caq-Cel.djvu/30

Cette page n’a pas encore été corrigée

370

CARB

découvert jusqu’ici. BaudiimoBt en avait annoncé l’existence en 1857, mais ses résultats ne se sont point confirmés.

PréparaiionïOn prépare ce corps en faisant brûler du charbon dans de la vapeur de soufre. À cet effet, on prend une cornue en grès tubulée, dans la tubulure de laquelle est soudé un tube qui descend jusqu au fond de la cornue, et qui s’élève à une assez grande hauteur au-dessus d’elle. On remplit cette cornue de charbon de bois menu, nue Von introduit parle col, on ferme le tube dont il a été question avec un bouchon de liège, on adapte un réfrigérant au col de la cornue, et l’on chauffe cette dernière au rougo vif. Dès qu’elle a atteint cette température, on commence à introduire de petits morceaux de soufre par le tube de la tubulure, que l’on bouche aussitôt après. Des vapeurs de sulfure de carbone passent aussitôt dans le récipient. Dès qu’il n’en passe plus, on recommence a ajouter du soufre, et ainsi de suite jusqu’à consommation de la plus grande partie du carbone. Le sulfure de carbone ainsi obtenu n’est pas pur ; il tient en dissolution du soufre qui a échappé à l’action du charbon ; mais il suffit d’une distillation pour le purifier entièrement,

Propriétés. Le sulfure de carbone est un liquide incolore, très-mobile, extrêmement réfringent, d’une odeur particulière et désagréable. Sa densité est de 1,893 à, o°, et de 1,271 à 150. il bout à 46" sous la pression ordinaire, et s’évapore vivement à la température ordinaire, en produisant un froid considérable. On a même utilisé cette dernière propriété eu chirurgie, en projetant du sulfure de carbone pulvérisé sur une partie du corps ; celui-ci se refroidit assez pour perdre la sensibilité, et l’on peut alors pratiquer des opérations sans que le patient éprouve la moindre douleur : c’est le problème de l’unesthésie locale résolu. Le sulfure de carbone est insoluble dans l’eau, à laquelle il communique cependant son odeur. L’alcool, l’éther, les huiles fixes et volatiles se mêlent en toutes proportions avec lui ; il dissout le soufre, lé phosphore, l’iode et le camphre ; le phosphore et le soufre se séparent par évaporation spontanée de ces dissolutions, en cristaux très-bien définis. Quant à l’iode, il communique au sulfure de carbone, dans lequel il se dissout, une coloration violette très-intense.

Réactions. Le sulfure de carbone est très-inflammable ; il brûle avec une flamme bleuâtre, et se transforme alors intégralement en anhydrides sulfureux et carbonique. Lorsqu’on dirige du sulfure de carbone sur des oxydes métalliques, il se dégage des gaz sulfureux et carbonique, et il reste un sulfure métallique, d’ordinaire cristallisé comme les sulfures naturels. Des sulfures métalliques prennent encore naissance lorsqu’on chauffe du sulfure de carbone avec un oxyde métallique dans un tube scellé à la lampe. Le sullure de carbone est donc un des agents sulfurants les plus puissants que l’on connaisse ; il permet d obtenir des sulfures qui ne peuvent être préparés par aucun autre moyen. Chauffé a 150" avec de l’eau dans des tubes scellés à la lampe, le sulfure de carbone se convertit en acide sulfhydrique et anhydride carbonique. Les vapeurs de ce corps sont vivement attaquées par l’acide azotique, 11 se forme, dans ce cas, de l’acide sulfurique et des vapeurs nitieuses. Chauffé avec les chlorates ou les hypochlorates, le sulfure da carbone transforme ces corps en chlorures, tandis que de l’anhydride carbonique se dégage, et que du soufre se dépose. Chauffé dans un tube scellé avec de 1 acide iodique, il donne de l’acide iodhydrique, de l’acide sulfurique, de l’acide sulfhydrique, de l’aiihydride carbonique et un dépôt de soufre et d’iode ; l’iode libre se redissout, si l’on chauffe, a la faveur de l’acide sulfhydrique qui le fait passer à l’état d’acide iodhydiique, avec dépôt d’une nouvelle quantité de soufre. L’acide bromique agit comme l’acide iodique. Beaucoup de métaux décomposent au rouge le sulfure de carbone, en s’emparant de son soufre et en mettant le carbone en liberté. Un mélange d’acide sulfhydrique et de sulfure de carbone en vapeurs, dirigé sur du cuivre chauffé au rouge, donne de I hydrogène et du carbone naissants, qui se combinent en formant du gaz des marais et quelques autres composés gazeux, tels que l’éthylène, le propylène, le Dutylène et lamylène. L’hydrogène naissant transforme le sulfure de carbone ou hydrogène sulfuré en un corps cristallin dont la formule paraît être CtPS, et en une buile qui n’a pas été suffisamment étudiée. Le chlore agît différemment sur le sulfure de carbone, suivant qu’il est sec ou humide. S’il est sec, il déplace le soufre, et forme du tétrachlorure de carbone, CCI*. Cette réaction exige une température rouge ; à la température ordinaire, il se produit seulement un sulfochlorure, CSCtï, Si le chlore est humide, il se produit du chlorure trichlorométhylsulfureux,

CC13S0«CC1*S02,

corps qui, traité par les alct-is, sé convertit en acide trichlorométhylsulfureux, CC13HS03, lequel, soumis à l’influence de l’hydrogène naissant, échange successivement son chlore contre de l’hydrogène, en donnant les acides diehlorométhylsulfureux, chlorométhylsulfureux et méthylsulfureux. Le brome n’agit pas sur le sulfure de carbone, même à la chaleur,

CARB

rouge. Le sulfure de carbone se dissout dans les sulfures alcalins, en formant des sulfosels, CM^S3, et dans les hydrates alcalins en donnant un mélange de carbonate et de sulfocârbonate alcalin ;

CS» + K2S = CS"K«S2

Sulfure Sulfure Sulfocarbode de nate de

carbone, potassium. potassium.

3CSS + 6KH0 = 3H*0 Sulfure de Potasse., Eau. carbone

+ COK»0* + CSK.ÎS* Carbonate de Sulfocârbonate potasse. de potassium.

La solution de ces sulfosels alcalins est précipitée par les sels solubles de plomb, avec formation do sulfocârbonate de plomb, et le sulfosel plombique, mis en digestion dans l’eau que l’on fait traverser par un courant d’hydrogène sulfuré, se décompose en sulfure de plomb insoluble et en un suïfacide soluble, l’acide sulfocarbonique, CS^IR L’acide sulfocarbonique est donc beaucoup plus stable que i’acide carbonique, C03H*, qui lui correspondrait, mais qui n’a pu être obtenu jusqu a ce jour. L’ammoniaque aqueuse convertit le sulfure de carbone en un mélange de sulfocârbonate et de sulfocyanate d’ammonium, (V. cyanogène, acidb suLPOCVA.NiQuii.) L’ammoniaque gazeuse se convertit en sulfocârbonate ammonique ; il en est de même d’une solution de gaz ammoniae sec dans l’alcool anhydre. La triéthylphosphine s’unit directement au sulfure de carbone en donnant le composé P(C*115)3CSS, qui cristallise en magnifiques cristaux rouges. Cette réaction peut servir à, déceler les moindres traces de sulfure de carbone dans le gaz de houille. Si, en effet, on dirige ce gaz dans un tube à boules contenant une dissolution de triéthylphosphine dans l’éther, après l’avoir débarrassé d’hydrogène sulfuré, la moindre quantité de sulfure de carbone se révèle aussitôt par une coloration rouge qu’elle communique à l’éther. Ce dernier, évaporé, laisse dans le vase où l’évaporation s’est faite des stries formées par les cristaux rouges eux-mêmes. Le sulture de carbone gonfle et peut même dissoudre le caoutchouc. Cette propriété est utilisée pour le travail du caoutchouc dans les fabriques. Comme les vapeurs de sulfure de carbone sont très-délétères, et produisent des affections nerveuses graves chez les ouvriers qui travaillent dans les fabriques, il est nécessaire d’y faire arriver l’air par en haut, et de le faire sortir par en bas. Ce système de ventilation empêche les vapeurs de sulfure da carbone de s’élever dans l’atmosphère et d’être respirées’par les ouvriers,

CS) Les sulfocarbonatps K^fS* SOB’au sulfure

COï de carbone CS^ ce que les carbonates j^j O2

sont à l’anhydride carbonique CO2.

— Sulfochlorure de carbone, CSC1 ( ?). Le sulfochlorure de carbone prend naissance lorsqu’on abandonne pendant quelques jours, soit à l’obscurité, soit aux rayons directs du soleil, un mélange de sulfure de carbone et de chlore, tous deux parfaitement secs. C’est un liquide jaune, non miscible à l’eau, d’une odeur forte, irritant les yeux. Sa densité est de 1,46, et son point d’ébullition est situé à 70°. L’eau et l’acide azotique sont sans action sur ce corps, que les alcalis décomposent au contraire avec formation d’un carbonate, d’un sulfure alcalin et de tétrachlorure de carbone.

Composés hydrogénés du carbone. Les composés d’hydrogène et de carbone connus sont très-nombreux, et les composés possibles sont, actuellement au moins, innombrables. Comme on le verra plus loin à l’article séries organiques, il résulte en effet de la tétratomicité du carbone qu’il existe une première série d’hydrocarbures répondant a la formule

cnH2n + 2)

dont on ne prévoit pas la limite, et dans laquelle on connaît déjà un terme où {{{1}}} En outre, à cette série correspondent d’autres séries également illimitées, dont les formules générales sont :

CnH2n CnH-n—2 onH2«—4 CH2’1- s

C"H2»-8, C"H2a-">, C’H2"-12, etc.

Il est évident que nous ne pouvons faire ici l’histoire détaillée de tous les hydrocarbures ; nous y reviendrons d’une manière générale à l’article hydrocarbure, et d’une manière détaillée à l’occasion du nom de chacun de ces corps. Ainsi l’hydrocarbure CeH8 a été déjà étudié au mot benzine ; l’hydrocarbure C ?H* sera étudié au mot toluène, et ainsi de suite. Nous n’étudierons ici que le gaz des marais, CHS et le gaz hydrogène bicarboné ou éthylène, C2H*.

Gai des marais, CH*. Ce gaz se dégage dans les marais, mais il serait difficile de ry recueillir à l’état de pureté. On le prépare généralement par un procédé qui a été découvert par M. Dumas, et qui consiste à distiller, dans une cornue da verre lutée, un mélange d’acétate de soude sec et de chaux sodée. (La chaux sodée est de la chaux que l’on a éteinte avec une solution concentrée de soude, et que l’on a ensuite portée au rouge. Elle agit par la soude qu’elle contient, la chaux n’ayant ici

CARB

!°=Naâl°2+CSH*

Carbonate « odique.

Gaz des marais»

d’autre but que de préserver le verre en empêchant la soude de fondre.)

C2HS0|n, Na)rt ! CO") , Nalu+ Hj Acétate Soude sodîque. caustique.

Ce procédé ne fournit cependant pas le gaz des marais absolument pur ; si l’on tient à un degré de pureté absolue, il faut le préparer en faisant agir l’eau sur le zinc-méthyle :

Zn" | CH3 + * (h I °) = Zn" t OH + 2CHSU

Zinc- Eau. Hydrate Gai des

méthyle. de zinc. marais.

On peut simplifier cette dernière opération en chauffant un mélange d’eau, de zinc et d’iodure de méthyle dans un tube scellé à la lampe. Le zinc-méthyle se forme alors et sa détruit dans la même opération.

Le gaz des marais est le plus riche en carbone de tous les carbures d’hydrogène. À l’exception de l’hydrogène lui-même, auquel d’ailleurs il ressemble beaucoup, c’est le plus léger de tous les gaz connus, sa densité étant de 0,5576. C’est un gaz incolore, permanent, sans odeur ni saveur, neutre aux papiers réactifs. Il brûle avec une flamme peu éclairante, et se transforme en eau et anhydride carbonique. 2 volumes de ce gaz exigent 4 volumes d oxygène pour leur combustion complète. Le gaz des marais est très-peu soluble dans l’eau et l’alcool ; sa faible solubilité dans ce dernier liquide donne même le moyen de le séparer de certains autres hydrocarbures gazeux, comme l’éthyle, qui s’y dissolvent avec une extrême facilité.

Le gaz des marais n’est attaqué ni par l’acide sulfurique ni par l’acide azotique concentré. Le chlore agit Sur lui d’une manière différente, selon les conditions de l’expérience. Si l’on opère à la lumière directe du soleil et avec un excès de chlore, tout l’hydrogène passe à l’état d’acide chlorhydrique, et le carbone se dépose à l’état pulvérulent- si, au contraire, on opère à la lumière diffuse, en évitant de faire intervenir un trop grand excès de chlore à la fois, l’hydrogène s’élimine encore à l’état d’acide chlorhydrique, mais le chlore se substitue à*cet hydrogène ; on obtient ainsi quatre produits successifs de substitution, qui sont : le chlorure de méthyle, CH3CI [V. mkthyliqub (alcool)] ; le chlorure de méthyle monochloré, CH-C1C1 ; le chlorure de méthyle bichloré ou chloroforme, CHC1*C1 = CHC13 (V. chloroforme), et enfin le tétrachlorure de carbone, CCI*.

À la chaleur rouge, le gaz des marais se décompose en carbone et hydrogène ; une série d’étincelles électriques produit k même décomposition.

Le gaz des marais a été considéré comme l’hydrure du radical méthyle ; mais il est plus rationnel de le considérer comme ayant une constitution uniforme, et de l’écrire CH*.

Ethylàne (gaz oléflant, hydrogène bicarboné, éthérène, etc.) ;C*H4. L éthylène se produit dans la distillation sèche d’une foule de substances organiques, telles que matières grasses, résine, bois et charbon ; il fait partie du gaz de l’éclairage, qui lui doit en grande partie son pouvoir éclairant. L’éthylène se produit encore lorsqu’on déshydrate l’alcool

f>ar l’acide sulfurique, l’anhydride borique ou e chlorure de zinc. Enfin, Berthelot a montré que ce gaz peut être obtenu par synthèse directe à T’aide des éléments. Il suffit pour cela de faire passer un mélange d’hydrogène sulfuré et de sulfure de carbone sur du cuivre chauffé au rouge, ou un mélange de sulfure et d’oxyde de carbone et d’hydrogène sulfuré sur du fer chauffé au rouge. Dans ces cas, l’éthylène est mélangé avec d’autres hydrogènes carbonés, tels que gaz des marais, propylène, etc. M. Berthelot a observé, en outre, que l’éthylène prend naissance dans la distillation sèche des formiates, et comme le formiate peut être obtenu synthétiquement, soit par l’action de la potasse sur les cyanures, soit par l’action de la potasse sur l’oxyde de carbone, cette synthèse peut être considérée comme une synthèse directe.

Le procédé de préparation le plus ordinairement employé consiste à placer dans un ballon très-spacieux un mélange de 1 partie d’alcool et de 5 parties d’acide sulfurique. En chauffant ce mélange, on le voit noircir d’abord ; il dégage ensuite de grandes quantités de gaz, et écume considérablement vers la fin de l’opération. C’est à cause de cette mousse que l’on doit prendre un ballon très-spacieux ; on peut cependant la diminuer sensiblement, en ajoutant au liquide assez de sable pour en faire une pâte épaisse. Suivant Mistcherlich, on obtient des résultats meilleurs encore en dirigeant de la vapeur d’alcool k travers une cornue qui renferme un mélange bouillant de 10 parties d’acide sulfurique concentré et de 3 parties d’eau (mélange qui bout entre 160 et 165°). Quelque méthode que l’on emploie, il faut purifier le gaz en le faisant passer dans deux flacons de Woolf, le premier, plein de lait de chaux, destiné à absorber l’anhydride sulfureux ; le second, plein d’acide sulfurique concentré, destiné à absorber les vapeurs d’alcool et d’éther entraînées par le gaa. Lorsqu’on emploie le procédé de Mistcherlich, la masse ne noircit pas et ne donne pas conséquemment d’anhydride sulfureux, mais le gaz doit encore être débarrassé de l’alcool et de l’éther qu’il renferme. La réaction peut être exprimée comme étant une simple déshydra CARB

tation, le gaz oléflant différant de l’alcool par une seule molécule d’eau ; mais il est beaucoup plus probable qu’il se produit d’abord de l’a ? cide sulfovinique, lequel, par la chaleur, se détruit ensuite avec production d’acide sulfurique et d’éthylène :

CSH5HS0*=HHSO* + 0»H*

Acide Acide Ethylène.

sulfovinique. sulfurique.

On peut aussi préparer l’éthylène au moyen de l’anhydride borique. À cet effet, on mêle une partie d’alcool absolu avec quatre fois son

Foids de cet anhydride récemment fondu, et on chauffe légèrement. Il se dégage alors de grandes quantités d’éthylène, qu’il suffit de purifier par un lavage à l’eau. Le résidu solide qui reste dans la cornue peut servir pour une nouvelle opération. Cette méthode présente un seul inconvénient : les tubes de dégagement, s’ils ne sont pas très-larges, se bouchent, à cause de l’acide borique qui est mécaniquement entraîné.

Un troisième mode de préparation consiste à faire une dissolution saturée de chlorure de zinc dans l’alcool, renfermant encore une certaine quantité de chlorure de zinc non dissous. Convenablement chauffé, ce mélange donne de l’éthylène mélangé d’éther, dont on le débarrasse.au moyen de l’acide sulfurique. L’éthylène est un gaz irrespirable, d’une légère odeur, qu’il doit probablement à la vapeur d’éther dont il est rarement tout à fait exempt. Il se condense k — 110°, sous l’influence d’une forte pression en un liquide que l’on n’a pas encore pu solidifier. La densité de ce gaz est 0,9784 ; il est à peine soluble dans l’eau ; l’alcool le dissout aussi difficilement ; l’éther le dissout mieux, et le souschlorure de cuivre en absorbe des quantités considérables.

L’éthylène brûle avec une flamme très-éclairante, en donnant de l’anhydride carbonique et de l’eau. 2 volumes de ce gaz exigent 6 volumes d’oxygène pour se brûler entièrement, et donnent 4 volumes de vapeur d’eau et 4 volumes d’anhydride carbonique. Lorsqu’on dirige l’éthylène à travers un tube chauffé au rouge, il perd la moitié de son carbane, et donne du gaz des marais. Lorsqu’on fait un mélange de chlore et d’éthylène par parties égales, et qu’on y met le feu, il se développe beaucoup a’acide chlorhydrique, et du charbon se dépose sur les parois de l’éprouvetto qui renfermait le mélange. Le chlore, d’ailleurs, se combine avec l’éthylène, si on laisse les gaz en contact à la lumière diffuse pendant quelque temps. Le brome absorbe également l’éthylène avec facilité ; il en est de même de l’iode, mais seulement à la lumière solaire. Le bromure, le chlorure et l’iodure d’éthylène ont pour formule CWC1*, C*H*Br« et CWia. Le composé chloré a reçu le nom de lioueur des Hollandais, parce que, comme l’éthylène lui-même, il a été découvert par quatre chimistes hollandais du siècle dernier. Le chlorure, le bromure et l’iodure d’éthylène seront étudiés avec détail au mot ethylkne. L’acide sulfurique normal absorbe l’éthylène lorsqu’on l’agite pendant longtemps avec ce gaz ; il se forme dans ce cas de l’acide sulfovinique, qui peut fournir de l’alcool lorsqu’on le distille ensuite avec de l’eau. Si, au lieu d’acide sulfurique normal, on se sert d’acide de Nordhausen, l’absorption est plus rapide encore ; mais, au lieu d’acide sulfovinique, il se produit un autre acide, l’acide iséthionigue, isomère du premier, dont il diffère par sa propriété de ne pas donner d’alcool lorsqu’on le distille avec l’eau. A 100°, l’éthylène se combine facilement avec l’aeide iodhydrique en formant de l’iodure d’éthyle :

C«ï* + Hl = C2H»t. Ethylène. Acide lodure iodhy- d’éthyle. drjque. Avec l’acide bromhydrique, une réaction analogue se produit, mais moins facilement, et la combinaison directe de l’éthylène et de l’acido chlorhydrique est très-difficile.

L’éthylène est un corps non saturé : il lui manque deux atomes d’hydrogène pour atteindre au groupement C2R6, qui serait saturé ; aussi fonctionne-t-il comme un radical diatomique susceptible de s’unir au chlore, au brome, à l’iode, à l’oxygène, au soufre, à l’oxhydryle, etc. Delà une série considérable de composés qui viennent se grouper autour de l’éthylène, et qui seront étudies au mot

ÉTHYLÈNE. s

Parmi les composés qui dérivent de l’éthylène, la plupart sont isomères avec d’autres composés qui dérivent de l’aldéhyde ; ainsi le chlorure d éthylène, C2H*C12, est isomériquo avec le chlorure d’aldéhydène, qui se forma lorsqu’on traite l’aldéhyde par le perchloruro de phosphore ; t’oxyde d’éthylène, CsH*0, est Isomérique avec l’aldéhyde elle-même. On peut s’expliquer cette isomérie en admettant que dans l’éthylène les deux atomicités dépendent, l’une d’un des atomes de carbone, et

CH2 l’autre del’autre. L éthylène serait alors

0 Irl-* Les dérivés de l’aldéhyde renfermeraient, au contraire, un radical nydrocarboné non isolable, l’aldéhydène, dans lequel les deux atomicités libres appartiendraient au même atoma

CH»

de carbone, comme le montre la formule

CH"

Cette hypothèse n’est point d’ailleurs une pure