OH

Hydrate de plomb.

Acide azotique.

Azotate basique de plomb

priété de réagir sur une nouvelle molécule d*acide azotique en mettant de Teau en liberté et fournissant un sel neutre :

Pb { ^' 4- Az08H = Pb(Az03)2 + flaO

Azotate Acide Azotate neatre Eau.

basique de plomb. azotique. de plomb.

Il est encore permis de dire que les sels résultent du remplacement du groupe OH des hydrates métalliques par un radical électro-négatif d'acide; tel est l'azotate de sodium AzO'Na, qui représente Thydrate NaOH, dans lequel OH est remplacé par le radical électronégatif AzO^ Par conséquent, les sels basiques sont ceux que fournit le remplacement partiel des groupes OH des bases polyatomiques par les radicaux électronégatifs .

Avec l'hydrate de plomb, nous avons la série :

PI,, j OH j Az03 j Az03

^^ j OH ^^'^ i OH ^^ \ Az03

Hydrate Azotate basique Azotate neutre

de plomb. de plomb. de plomb.

Dans ces trois composés, le plomb diatomique a fixé 2 groupes monoatomiques.

268. Longtemps on a déterminé la neutralité des sels à l'aide des réactions qu'ils exercent sur le tournesol. Quand on neutralise exactement une base et un acide énergiques, comme l'hydrate de sodium et Tacide azotique, on constate que le sel formé n'agit pas sur la teinture de tournesol bleue o.u rouge, tandis qu'avec un excès d'acide cette teinture est rouge, et qu'un excès d'alcali la ramène au bleu. On a donc pris d'abord, pour caractère des sels neutres, la propriété qu'ils ont

de ne pas influencer les couleurs du tournesol, les réactions propres aux acides et aux bases étant annulées réciproquement.

Si cependant on sature complètement de l'acide sulfurique par de l'hydrate de cuivre ou de l'acide carbonique par la soude, on voit que le sulfate de cuivre SO'Cu rougit la teinture bleue de tuurnesol, ce qui en ferait un sel acide, quoique par sa nature et son origine il soit neutre, tandis que le carbonate de sodium au contraire bleuit la teinture rouge de tournesol, ce qui devrait le faire considérer, à toit, comme un sel basique.

D'oCi vient donc qu'ils agissent sur le tournesol? La matière colorante du tournesol est un sel bleu, à acide organique, le lilhmate de calcium. Si on le traite par un acide qui mette en liberté l'acide lithmique, comme celui-ci est rouge, la teinture ou le papier de tournesol deviendront rouge. Si nous ajoutons ensuite une base h ce papier rouge, l'acide lithmique donnera un lithmate de couleur bleue.

En présence du sulfate de sodium, le lithmate de calcium bleu ou l'acide lithmique rouge ne subissent aucun changement de couleur.

Mais, en présence du sulfate de cuivre, le calcium du lithmate déplacem un peu de cuivre, fournira du soussulfate de cuivre, du sulfate de calcium, et l'acide lithmique libre apparaîtra avec sa couleur rouge.

Inversement, du tournesol rouge renferme de l'acide lithmique qui, mis au contact du carbonate de sodium, chassera un peu d'acide carbonique et repassera à l'état de lithmate de sodium bleu.

Les réactions du tourn&sol, très précises dans un certain nombre de cas, ne peuvent néanmoins servir rigoureusement à contrôler la neutralité des sels, parce qu'elles ne sont pas générales.

Le plus grand nombre des sels neutres n'ont aucune action sur la teinture de tournesol; presque tous les sels acides la rougissent; tous les sels basiques la bleuissent, quand elle est rouge.

269. Nomenclature des sels. — Les sels dérivés des acides chlorhydrique, bromhydrique, iodhydrique, fluorhydrique s'appellent chlorures, bromures, iodures, fluorures, et l'on fait suivre ce nom générique du nom du métal : chlorure de potassium, bromure de sodium, etc.

Avec l'hydrogène sulfuré, ou acide sulfhydrique H*S, qui peut fournir deux dérivés suivant que 1 ou 2 atomes d'hydrogène sont remplacés par des métaux, on donne à ces combinaisons le nom de sulfhydrates quand la substitution ne porte que sur un seul atome d'hydrogène, et de sulfures quand elle est totale :

SHK SK2

Siilfhydrate Sulfure

de pulassium. de potassium.

Les sels formés par les acides oxygénés sont désignés par le nom de l'acide, suivi de celui du métal, en donnant au premier la terminaison ite si c'est un acide dont le nom finissait en eux, et la terminaison aie s'il finissait en iqiie :

Acide liypochloreiix, llypoclilorite de sodium.

Acide azoteux, Azolile de plomb.

Acide sulfurique, Sulfate de fer.

Acide clîlorique, (Milorale de potassium.

Les sels acides portent cette mention : sulfite acide de sodium, sulfate acide de potassium, etc.

Pour les sels basiques, on dit sulfate basique de cuivre, azotate basique de plomb, ou bien on fait pré-

rTe nom du eel du préHxe sous .* Bous^zotate de

mb.

''Souvent, au lieu île ïaire suivre le nom générique du se!, sulfate, azotate, de la préposition de et du nom du métal, comme dans sulfate de potassium, acétate de plomb, (111 lUt : sulfale potassique, acétate plombiqne. On peut ainsi désigner les différents sels que forme un acide polybasique avec un même métal, en comptant le nombre des atomes du métal renfermés dans le sel. Ainsi, au lieu de sulfate acide de sodium, sulfate neutre de sodium, un dira : sulfate monoso'Hque, siilfnte disodique.

Quand un acide forme deux sels avec un métal donnant deux séries doxydes, on termine le nom du métal par la syllabe eux pour les sels qui correspondent h l'oxyde le moins riche en oxygène, et en ique pour le second : chlorure cuivreux Cu'Cl', chlorure cuivrique CuCP.

Très souvent, on dénomme les sels en faisant suivre leur nom générique de celui de l'oxyde du métal entrant dans ce sel : eiilfale depolanse, au lieu de sulfate de potassium, azotate {le soude, etc. Cette nomenclature a pour origine une ancienne théorie de la constitution des sels, que l'on considérait comme formés par l'union d'un acide anhydre et d'une base anhydre, dont on admettait l'existence indépendante dans les sels. Ainsi l'anhydride sulfurique SO' et l'oxyde anhydre de barium BaO se combinent directement pour donner le sulfate de barium SO'Ha; on représentait ce sel par la formule SO^BaO, et on l'appelait sulfate de baryte.

Cette manière de considérer les sels et d'y supposer l'anhydride acide et la base anhydre n'est plus guère

idoptée ; néanmoins les expressions qui y corresponr;lilMAr\. — ■:irmrR nuBo. \%

UIMIE INORGANIQUE ÉLÉMENTAIRE

er iu lement entrées dans l'usage qu'on dit encore azotaie dr. Mitde, carbonate de potasse., quoique les expressions azotate de sodium, carbonate de potassium soient plus rigoureuses et rappellent que les sels sont des acides dont l'hydrogène est remplacé par un métal.

Du reste, les partisans de l'ancienne théorie n'étaient pas toujours rigoureux dans l'emploi de ces expressions, car ils disaient sulfate de fer, tandis que, pour être logiques avec eux-mêmes, ils eussent diS dire sulfate de protoxyde de fer. Ces petites différences de nomenclature n'ont pas grande importance : il n'y a pas d'inconvénient à employer les expressions d'azotate de potasse, sulfate de aoude, si l'on n'y attache aucune des idées théoriques qui les avaient fait créer et qui ont disparu de la science après y avoir joué un rôle glorieux et nécessaire.

270. Propriétés des sels. — Les sels sont tous solides et plus denses que l'eau. Leur couleur est variable; les uns sont incolores, les autres ont des couleurs caractéristiques; ainsi, les sels de manganèse sont roses, les sels ferreux verdâtres, les sels de (ïhrome verts, les sels de cuivre bleus ou verts, etc.

La saveur des sels est variable et dépend généralement du métal qu'ils renferment : les sels d'aluminium sont astringents; les sels de magnésium sont amers ; les sels de plomb ont une saveur d'abord sucrée, puis acre et styptique. L'intensité de la saveur des sels d'un même métal est en rapport avec leur solubilité ; les sels complètement insolubles n'ont aucun goût.

271. Action de l'eau. Dissolution. — Certains sels sont solubles dans l'eau, d'autres y sont insolubles. Pour un même sel, la solubilité augmente d'ordinaire avec la température, mais ce n'est pas un fait général.

>ar exemple, le sel marin ou chlorure de sodium "fest guère plus soluble à cliaud qu'à froid; le sulfatd de sodium a son maximum de solubilité à i solution saturée à cette température laisse c sulfate de sodium, aoit qu'on la refroidisse, soit qu'oi la porte à l'ébuUition.

Par la dissolution d'un sel dans l'eau, les phéno^B mènes thermiques sont différents suivant que le selT peut se combiner avec l'eau ou qu'il y a simplement A dissolution. Dans le premier cas, il y a production de 1 chaleur, résultat d'une combinaison chimique : ainsi le chlorure de calcium desséché se dissout dans l'ea élévation de température.

Quand un sel se dissout dans l'eau sans s'y combiner, on observe un abaissement de température, pard suite du changement d'état du sel qui, de l'état solide,J passe à l'état liquide et absorbe une certaine quantité ■' de chaleur.

L'abaissement de température est plus considérable si Ton mélange le sel avec de la neige ou de la glace. ■

Ce phénomène a été utilisé pour la production artifi-J eielle du froid, et l'on emploie dans les laboratoireâB divers mélanges réfrigérants ou frigorifiques^ dont la^ tableau suivant fait connaître quelques exemples :

lorure de potassium 1 [larlie 1 .

'smmoniaque I partie j .

1 partie |

de soUiuni 1 partie .

i partie ( '"

decalL'ium prifitnlliaé. 3 parties ) .

'fige 3 patViea\

— tl",i il — iO-

L'eau saturée d'un sel peut en dissoudre un autre : ainsi une solution saturée d'azotate de potassium dissoudra du chlorure de sodium ; de plus, après avoir été additionnée de chlorure de sodium, la solution est apte à dissoudre de nouvel azotate de potassium. Nous trouverons l'explication de ce fait en parlant plus loin de l'action des sels sur les sels.

La plupart des sels ont des formes régulières et se présentent en cristaux; pour les obtenir sous cette forme, on met à profit leur solubilité. On les dissout dans Teau, de manière à saturer la liqueur, c'est-à-dire à faire entrer en dissolution la plus grande proportion de sel possible, et comme cette solubilité est généralement plus grande à chaud qu'à froid, on opère cette saturation à l'ébullition. Par le refroidissement lent de la solution, lé sel se sépare à Tétat de cristaux ; on appelle eaux mères la liqueur aqueuse d'où ceux-ci se sont séparés ; ces eaux mères sont une solution du sel saturée à froid.

Sursaturation, — Dans certaines circonstances el avec certains sels, on observe qu'une solution saturée à chaud, se refroidissant à l'abri de l'air, reste limpide et ne laisse pas déposer le sel que la différence de température devrait amener à l'état cristallisé. On dit alors que la solution est sursaturée.

La sursaturation s'observe facilement avec les solutions d'alun, de sulfate de soude, d'hyposulfite de soude.

Si l'on remplit un ballon d'une solution saturée et chaude de sulfate de soude et qu'on ferme à la lampe le col étiré, on pourra ensuite le laisser refroidir sans amener la cristallisation. La solution restera limpide et ne déposera pas de cristaux, quoiqu'elle renferme dix fois plus de sulfate de soude qvv'eWe we i^eut en dis-

mdre à cette tem|iéralure. n y ainerlie de cfistalli-

On observera ie même phénomène de suraaluration en fermant le ballon simplement avec un tampon de coton qui permet l'accès de l'air tamisé à travers le coton, ou en introduisant la solution dans une éprouvette et versant sur le liquide aqueux une couche d'huile qui !e sépare de l'air. Qu'on vienne à briser la pointe du ballon fermé, ou qu'on touche avec une baguette de verre ou un cristal de sulfate de soude les solutions sursaturées, elles se prendront immédiatement en masse en dégageant une grande quantité de chaleur.

L'explication de ces phénomènes longtemps obscurs a été donnée par M. Ch. Violette et par M. Gernez. Ils ont montré que les solutions sursaturées d'un sel cristallisent lorsqu'elles sont touchées par un cristal du même sel, qui trouble l'équilibre du liquide sursaturé, rompt son inertie, devient un centre de cristallisation et amène bientôt la séparation du sel.

Si l'air, non tamisé à travers du coton, si les baguettes de verre déterminent cette cristallisation, c'est que l'air renferme en suspension des particules imperceptibles, impondérables de sulfate de soude. Il se trouve en effet des traces de ce sel sur tous les objets exposés h l'air (G. Salet).

Eau de cristallisation. — Les sels cristallisent k l'état anhydre ou en combinaison avec un certain nombre de molécules d'eau, qu'on appelle eau de cristallisation. Le chlorure de sodium NaCl est anhydre; le sulfate manganeux cristallise au-dessous de 7° avec 7 molécules d'eau, SO'Mn -|- 7H'0.

^ Cette eau de cristallisation n'influe pas sur les pro- ^Kffiètés chimiques; elle n'est pas nècesaawe \v\eï;\¥»-

tence du sel, mais elle est cause de sa forme cristalline. Toutes les fois qu'un sel hydraté se forme dans les mêmes conditions de température, il renferme la même quantité d'eau et présente la même forme. Ainsi le sulfate manganeux formé au-dessous de 7° renferme 7 molécules d'eau et est isomorphe (affecte la même forme cristalline) avec le sulfate ferreux. Si la cristallisation du sulfate manganeux a lieu entre 7° et 20**, il ne renferme que 5 molécules d'eau et est alors isomorphe avec le sulfate cuivrique.

L'eau de cristallisation peut être expulsée par la chaleur; le sel n'en a pas moins conservé ses propriétés chimiques, et, redissous dans l'eau, cristallisera de nouveau en reprenant l'eau qu'il avait perdue.

Certains sels abandonnés à l'air libre perdent peu à peu une partie de leur eau de cristallisation, en même temps que leur forme cristalline disparaît; ils deviennent opaques et se réduisent en une poussière amorphe ; on les appelle efflorescents : tels sont le sulfate et le carbonate de sodium, le sulfate de cuivre.

D'autres, au contraire, ont une grande affinité pour l'eau ; ils attirent l'humidité de l'air atmosphérique, se recouvrent de gouttes liquides et finissent par entrer en solution complète; on les appelle déliquescents : tels sont le carbonate de potassium^ V azotate de calcium^ etc.

La présence de l'eau de cristallisation influe sur la couleur des sels; le sulfate de cuivre hydraté est bleu, tandis que, privé d'eau par la chaleur, il est blanc ; si on l'arrose d'eau, il repasse à l'état de sulfate hydraté et reprend sa couleur bleue.

Eau d'interposition. — Il ne faut pas confondre l'eau de cristallisation nécessaire à la forme cristalline du sel avec l'eau dite d'interposition. Quelquefois les

DES SBLS 319

Hstaux, en se déposant, emprisonnent une petite '^quantité de l'eau où ils se sont formés; cette eau y est mécaniquement et non chimiquement retenue. Qu'on écrase ces cristaux sur une feuille de papier buvard, et ils la mouilleront. Qu'on les mette sur des charbons ardents, cette eau brusquement réduite en vapeur brisera avec bruit les parois cristallines qui la l'etenaient enfermée; on dit alors que le sel décrépite. Ce phénomène s'observe facilement avec le chlorure de sodium.

Point d'ébutlition. — Le point d'ébulHtion des solutions salines est plus élevé liue celui de l'eau pure; il est constant pour chaque sel. Le tableau suivant indique, pour un certain nombre de sels, le point d'ébuilttion des solutions saturées et la quantité de sel qu'elles renferment pour 100 parties d'eau :

u'Ép...mo»

ChlraUU ,.U-

Carbonu f lu bou i

Inl^B

'Ai

in».3

Iran

272. Action de la chaleur. — Les sels hydratés penlent leur eau de cristallisation par l'action de la chaleur ; la plupart sont entièrement déshydratés à -100". Quelques-uns sont tellement solubles àaiia \ ewi ojal'-iSa

se dissolvent dans leur eau de cristallisation avant de la perdre; on dit alors que le sel subit la fusion aqueuse. Puis, à mesure que par la chaleur l'eau s'évapore, le sel se dessèche, devient anhydre, et enfin, s'il ne se décompose pas, il fond de nouveau et subit alors la fusion ignée. On peut observer ces deux sortes de fusion sur le carbonate de sodium cristallisé.

Beaucoup de sels anhydres sont décomposés par la chaleur à des températures plus ou moins élevées. Tous les carbonates, excepté ceux de potassium, de sodium, de lithium, sont détruits par la chaleur; quelques sulfates, tous les chlorates, tous les azotates sont décomposés à une haute température.

La lumière agit sur quelques sels pour les décomposer : tel est le chlorure d'argent.

273. Action de l'électricité. — Nous avons indiqué l'action de l'électricité sur les acides (page 88). Elle est la même sur les sels. Le métal, se comportant comme l'hydrogène, se porte au pôle négatif, tandis qu'au pôle positif se rend l'élément électro-négatif si c'est un chlorure, un bromure ou un iodure :

HCl II au pôle négatif.

Acide chlorhydrique. Cl ail pôle positif.

CiiCl* Cu au pôle négatif.

Chlorure de cuivre. Cl* au pôle positif.

Avec les sels oxygénés, le groupe électro-négatif oxygéné se dédouble, de telle sorte que, le métal se rendant au pôle négatif, on trouve au pôle positif l'acide et de l'oxygène libre :

SO*Gu + H20 Cu au pôle négatif.

Sulfate de cuivre en solution. S0'*H* -f 0 au pôle positif.

Si, au lieu de sulfate de cuivre, nous électrulysons du sulfale de sodium, le phénoniène principal sera le même, mais il se compliquera d'une réaction secondaire. Le métal sodium se rend au pôle négatif, et, comme il décompose l'eau en se transformant en soude et dégageant l'hydrogène, nous aurons de la soude et de l'hydrogène au pôle négatif.

274. Action des métaux sur les sels. — Un métal »eut en précipiter un antre de ses dissolutions, le Ôiétal précipitant se substituant purement et simple- Bneot au métal précipité sans qu'il y ait aucun autre ihénomène chimique. Ainsi une lame de fer plongée b.as la solution d'un sel de cuivre se recouvre d'une souche de ce métal, tandis qu'il se dis.'*out une quan- È proportiomieile de 1er; celte substitution se repn*'fente par l'équation :

f Une solution d'azotate d'argent est précipitée par le lereure, et l'argent précipité s'unissant h, l'excès de

Ipercure forme avec lui un amalgame cristallisant en

nngues aiguilles appelé autrefois arbre de Diane. Les métaux qui décomposent l'eau à froid, sodium, [hium, calcium, baryum, etc., ne sont pas précipités r d'autres métaux ; il en est de même des sels d'aluinium, de manganèse, de zinc, de fer, de chrome, de ibalt et de nickel. Quant aux sels des autres métaux, hisquels nous réunissons les combinaisons salines

Ërantimoine et de bismuth, on peut résumer l'action g métaux sur eux dans le tableau suivant :

priiiiiiùtés par le Ter el le r.

275. Action des acides, des bases et des sels sur les sels. — Lois de Berthollet. — Les réactions des acides, des bases et des sels sur les sela en solution ont été formulées par Berthollet en quelques propositions qui portent le nom de lois de Berthollet.

Action des acides. — Lorsqu'un acide réagit sur un sel, il y a décomposition dans les trois cas suivants :

!• Quand l'acide est plus fixe que celui du sel.

Ainsi les carbonates sont décomposés à froid par l'acide chlorhydrique ; les azotates le sont à chaud par l'acide sulfurique; sur cette loi repose la préparation de tous les acides volatils, acide carbonique, acide azotique, acide chlorhydrique, etc.

2° Quand l'acide peut former avec le métal du sel un nouveau sel insoluble.

HCI

= AgCI

AzO'H

Acids

Chlorure

. d'irgent

szolique.

3* Quand le sel renferme un acide peu ou point soluble qui peut être précipité.

Exemple :

Si03K2 H- 2HC1 =

Si03H2