SILICIUM

252. Le silicium est très répandu dans la nature, à l'état de combinaison oxygénée, la silice ou acide silicique, qui est tantôt libre, tantôt combinée avec les bases pour constituer les silicates.

Le silicium se présente, comme le carbone, sous divers états allotropiques ; il est amorphe, graphitoïde ou cristallisé en octaèdres comme le diamant.

Le silicium a été découvert par Berzélius, qui l'obtint à l'état amorphe ; pour le préparer, on chauffe au rouge ïe fluorure double de silicium et de potassium Si FPK^ avec un excès de ce dernier métal; il se forme du fluorure de potassium que l'on enlève par des lavages à l'eau, et le silicium mis en liberté reste à l'état pulvérulent.

Si l'on chauffe le fluorure double de silicium et de potassium avec un excès d'aluminium, le silicium mis en liberté se dissout dans l'aluminium en excès et v cristallise par le refroidissement. Le culot d'aluminium mélangé de silicium graphitoïde est traité successivement par l'acide chlorhydrique bouillant et par l'acide fluorhydrique, qui dissolvent tout le métal et laissent des lames hexagonales de silicium graphitoïde (H. Sainte-Glaire Deville).

Enfin, en réduisant le fluorure double de potassium et de silicium par un mélange de zinc et de sodium, le silicium mis en liberté se dissout dans le zinc et s'en sépare en cristaux d'un gris d'acier, octaédriques comme le carbone cristallisé, doués de l'éclat métallique ; on les isole en dissolvant le zinc dans l'acide chlorhydrique.

Le poids atomique du silicium, déduit de l'analyse

et de la densité de vapeur du chlorure de silicium, est de 28 (Gaudin), Son symbole est Si.

Le silicium amorphe brûle dans l'oxygèue sec et se convertit en silice. Les deux modifications cristallisées sont incombustibles et peuvent être chaufTées au rouge blanc dans l'oxygène pur, sans s'osyder.

Le silicium est presque inattaquable par les acides; au rouge sombre, le gaz chlorhydrique le transforme en cliloro-hydrure ou cblorhydrine SiCl'H ; le chlore au rouge naissant s'y combine et donne le chlorure SiCl'.

253. ChlorureB de silicium. — On en connait deux, la chlorhydrine ou chlorhydrure SiCl'H, et le tétrachlorure de ailiciamSiCl*. La chlorhydrine SiCl'H, appelée aussi silicl-chloroforme , à cause de son analogie de composition avec le chloroforme CCl'H, a été signalée pour la première fois par Wœhler. MM. Friedel et Ladenburg l'ont obtenue à l'état de pureté, en chauffant le silicium dans un courant de gaz chlorhydrique • sec, à une température inférieure au rouge, en ont décrit les propriétés et ont fixé sa formule. ■.C'est un liquide bouillant à 34", que l'eau décompose e chlorhydrique et silice.

B tétrachlomre de silicium SiCl* peut s'obtenir par

Stion du chlore sur le silicium chauffé ait rouge naissant, mais on le prépare plus facilement au moyen de la silice. On mélange intimement de la silice gélatineuse et du ciiarbon, on calcine, puis on cliauffe au rouge dans un courant de chlore sec ; on recueille le liquide dans des ballons fortement refroidis.

C'est un liquide incolore, bouillant à 50°, d'une densité de '1,52, que l'eau décompose, comme la chlorhydrine SiCl'H, en silice et acide chlorhydrique.

A ce chlorure SiCl' correspond le gaz hydrogène silicie SiH'; préparû par l'action de l'acide c\i\ot\\'jàï\o^ i

^H.C'est

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!klUlE tNORGANIQnE ÉLÉMENTAlSl

sur le siliciure de magnésium, il est mélangé d'un excès d'hydrogène et s'enflamme spontanément à l'air (Buffet Wœhler). Il a été obtenu â l'état de pureté et analysé par MM. Friedel et Ladenburg, D'après ces chimistes, l'hydrogène silicié pur n'est spontanément inflammable que sous une pression réduite, ou sous l'action d'une faible chaleur.

254. Silice (acide siliciqtie, anhydHde silicîque) SiO'. — La combinaison oxygénée du silicium, la silice, est une des matières les plus répandues à la surlàce du globe, soit hbre, soit en combinaison, formant !es silicates d'aluminium ou argiles , les silicates doubles de potassium, aluminium, calcium, etc.

Elle se présente tantût à l'état cristallisé, tantôt à l'état .amorphe, offrant les aspects les plus variés.

Cristallisée, elle constitue le quartz, dont il existe diverses sortes. Le quartz transparent et incolore, ou cristal de roche, est de la silice parfaitement pure. Sa forme générale est celle d'un prisme à six pans surmonté par une pyramide ît six faces. Sa densité est de 2,6; il est assez dur pour rayer le verre ; il possède la double réfraction et le pouvoir rotatoire.

Diverses variétés de quartx sont colorées : tels sont le quartz améthyste, qui est violet, le quartz enfiimé, etc. ,

Les grès, la pierre à fusil ou silex pyromaque, les agates, les calcédoines, le sable quartzeux sont constitués par de la sihce amorphe.

On trouve, en outre, dans la nature, divers minéraux formés de silice hydratée : tels sont l'opale, l'hydrophane, la geysérile.

On obtient, dans les laboratoires, l'anhydride silicique pur et amorphe en fondant 4 parties de carbonate de sodium et une partie de sable siliceux ; oti reprend

par l'eau bouillante le silicate de sodium formé, et l'oQ précipite la solution par l'acide chlorhyilrique. 11 se sépare de la silice hydratée à l'état d'une niasse gélatineuse; on évapore le tout à siccilé, on chauffe à 100°, et le résidu insoluble de silice anhydi-e est lavé avec de lU bouillante. Après dessiccation, elle constitue une idre blanche, amorphe.

Il existe plusieurs hydrates de silice ou acides sili- "ciques; l'un d'eux, SiO^H', se produit dans la décomposition de i'éther silicique par l'air humide ; il est en niasses dures et vitreuses.

Les autres hydrates de silice représentent des acides polysiliciques, résultant de l'union de plusieurs molécules de l'acide SiO'H', avec élimination d'un certain nombre de molécules d'eau; ainsi, la silice gélatineuse simplement desséchée dans le vide renferme 3SiO',H'0. Elle est formée par l'union de 3 molécules .d'acide sUicique SiO*H' avec élimination de 2 raolé-

t peut la considérer comme formée par l'union ) molécule d'acide silicique SiO'H' et de deux pécules de silice anhydre SiO' :

3SiOS,H«0 = SiO'Ha + 2PiO'.

255. Toutes les variétés de silice sont infusibles au feu de forge, fusibles au chalumeau à gaz oxy-hydrique, irréductibles par le charbon et par les métaux, inattaquables par les acides, excepté par l'acide fluorhydrique. Toutes se combinent aux alcalis ou décomposent les carbonates alcalins, à la température rouge, pour e transformer en silicates.

Les solutions alcalines dissolvent facilement les' hydrates siliciques, plus difficilement la silice anhydre, et paraissent à peine agir sur la silice cristallisée.

256. Fluorure de silicium, SiFl^ — On traite dans un ballon de verre un mélange de quartz pulvérisé et de fluorure de calcium par l'acide sulfurique concentré. Il se dégage un gaz incolore, le fluorure de silicium SiFl*, dont la seule réaction intéressante est de se décomposer par Teau en silice gélatineuse et en hydrofluorure de silicium SiFl'H*, qui, se comportant comme un acide, est désigné sous le nom d'acide hydrofiuosilicique ou fiiu)silicique.

3SiFl* +

Si08

+ 2SiF16H«

Fluorare

Eao.

Silice.

Acide

de iilicium.

hydrofluosiliciqae.

On le prépare en dirigeant un courant de fluorure de silicium dans l'eau : pour que la silice gélatineuse, qui se produit en même temps, n'obstrue pas le tube de dégagement, on fait plonger celui-ci dans du mercure, de telle sorte que le fluorure de silicium ne se décompose au contact de l'eau qu'après avoir traversé le mercure (fig. 38).

Quand le liquide est pris en masse par la formation de silice gélatineuse, on jette la gelée sur un linge, et l'on recueille le liquide, qui est une solution d'acide hydrofluosilicique. La composition de ce corps a été déterminée par l'analyse de ses sels; quand on concentre sa solution, il se décompose en silice et acide fluorhydrique :

SiFi«H2

= Si02