LIV. II. CIIAP. I. MÉTAUX ET AI.UAGES
48-4. E.oi de Duloiii^ et i*etît. — Si l’oii inulliplie le nombre qui exprime la chaleur spécifique d’un métal par son équivalent, on obtient un produit sensiblement constant. Cette loi, qui s’applique également aux métalloïdes, a été vérifiée par M. Régnault, à qui nous avons emprunté les déterminations qui précèdent. On a, en eflèt :
Métaux. Chaleur spécifique. Équivalent. Produit.
Fer 0,1138 X 28,00 = 3,18(14
Zinc 0,0766 X 32,76 3,I27G
Cadmium 0,0667 X 5G,00 = 3,1762
Plomb 0,0314 X 103,76 = 3,2699
Ces exemples, qu’on peut multiplier, établissent clairement la loi ; pour les métaux précédemment indiqués, les seules exceptions sont présentées par l’argent et le potassium :
Métaux. Chaleur spécifique. Équivalent. Produit.
Argent 0,0670 X 108 = G,16G
Potassium 0,1G9G X 39 = G, 674
mais on voit alors que le produit obtenu est sensiblement double des produits précédents; on rentrerait donc dans la règle générale, si l’on prenait pour équivalent de l’argent et du potassium la moitié des nombres d08 et 39. Nous verrons plus tard que rien, dans les analogies chimiques, ne s’oppose à un tel changement.
485. Interprétation théorique de la loi de llulong^ et Petit. — Si l’on admet l’existence des atomes dans les corps, il est- tout naturel de supposer que leurs poids respectifs sont proportionnels aux équivalents (un atome de plomb pesant 103,75, un atome de fer qui peut le remplacer pèse 28, etc.); il en résulte que les atomes des différents métaux {et plus généralement des corps simples) ont la même chaleur spécifique^ puisqu’il faut la même quantité de chaleur pour élever d’un degré le poids de cet atome.
486. Malléabilité. — Les métaux s’emploient souvent à l’état de lames ou de fils ; le degré de ténuité qu’ils peuvent atteindre sous ces formes dépend de \q\\v malléabilité^ de \mv ductilité et de leur ténacité.
On dit qu’un métal est d’autant plus malléable, qu’il subit plus fiicilement le travail du marteau ou la pression du laminoir ; sous le rapport de cette propriété, les métaux peuvent être rangés dans l’ordre suivant :
Or,
Platine,
Argent,
Plomb,
Aluminium,
Zinc,
Cuivre,
Fer,
Étain,
Nickel.
324 CMIMII- IXORGAMQl'l^.
487. Ductilité. — C’esl la faculté que possèdent les métaux de pouvoir s’étirer en fils plus ou moins fins. On peut ranger les métaux usuels dans l’ordre suivant, l’or étant le plus ductile :
Or, Cuivre,
Argent, Zinc,
Platine, Étain,
Aluminium, Plomb.
Fer,
Une faut pas s’étonner de voir le plomb, si mou et si facile à laminer,, s’étirer en fils avec tant de difficulté, fia raison de ce fait est bien simple. . Pour faire un fil fin, on fait passer un fil plus gros, en le soumettant aune traction convenable, à travers une série de trous de plus en plus fins pra-tiqués dans une plaque d’acier fondu appelée filière. Quand le fil devienti très-fin, il peut se faire que la traction nécessaire pour l’étirer dépasser sa résistance à la rupture ou sa ténacité; le fil se brise alors quand on veut le faire passer à la filière. On voit donc que la ductilité dépend, dans^ une certaine mesure, de la ténacité.
488. Ténacité. — On peut représenter la ténacité d’un fil par le nombre de kilogrammes dont il faut charger un fil de 1 millimètre carré de section pour en déterminer la rupture. On trouve ainsi :
Charge produisant
Métaux. la rupture par millimètre
carré de section.
Cobalt 108
ISickel 80
Fer 62,3
Cuivre 34,4
Platine 31,2
Charge produisant
Métaux. la rupture par millimètre
carré de section.
Argent 2i,l
Or 16,5
Zinc 12,4
Étain 3,9
Plomb 2,4
489. Dureté. — fies métaux peuvent encore être envisagés auu point de vue de la dureté, c’est-à-dire de la facilité avec laquelle ils> rayent ou sont rayés par d’autres corps, fie tableau suivant montre:' bien les difierences présentées par les métaux au point de vue de cette propriété.
Métaux.
Chrome. ... | H raye et coupe le verre.
Fer
ISickel
Cobalt
Antimoine. .
Zinc
Sont rayés par le verre, carbonate de chaux.
Ils rayent le spath d’Islande ou
H. CHAP. 1. MEÏAIX ET AI.LIAGES.
Palladium Platine. . .
Cuivre. . .
Or
Sont rayés par le carbonate de chaux.
Argent
Bismuth.
Cadmium Étain
Plomb. . .
Potassium Sodium. .
Mercure. .
. I 11 est rayé par l’ongle.
• I Peuvent être pétris entre les doigts (sous l’huile de naphte). .. I Liquide à la température ordinaire.
490. Applications. — L’étude des propriétés physiques nous permet dès à présent de prévoir les applications dont les métaux sont susceptibles. Si nous avons besoin d’un métal dur et tenace, nous irons naturellement cbercber le fer, puisque le nickel et le cobalt sont trop rares pour être utilisés avec profit. S’il faut un métal bon conducteur de 1 électricité, on prendra le cuivre, toutes les fois que son prix élevé ne forcera pas à employer le fer, etc.; pour couvrir les toits, on préférera le zinc
au plomb, parce qu’il est plus dur et plus léger.
Mais ce ne sont pas les seules propriétés dont il faille tenir compte :
! les altérations plus ou moins profondes que les métaux peuvent subir au I contact des divers agents chimiques influent naturellement pour une ! large part sur l’usage qu’on en peut faire. Il faut donc examiner soigneui sement les propriétés chimiques principales des métaux, et les classer I d’après chacune d’elles, comme nous l’avons fait pour chaque piopriété i physique importante.
491. Classification naturelle des métaux. — On a vainement essaje 1 d’établir une classification naturelle des métaux, c’est-à-dire de ranger
ces corps en un certain nombre de groupes, où chaque métal possédeiait i un ensemble de caractères communs à tous ceux du même groupe, et I bien différents de ceux des groupes voisins, comme M. Dumas a pu le 1 faire pour les métalloïdes. On comprendra d’ailleurs toute la difficulté du i sujet, si l’on remarque qu’un même métal peut donner naissance à plu- ; sieurs oxydes possédant des propriétés bien différentes, de sorte que, si ' l’on partait des analogies des oxydes pour classer les métaux, beaucoup I d’entre eux pourraient être placés avec autant déraison dans des j^ioupes I bien différents. Quelques exemples feront mieux ressortir cette difficulté. I Le protoxyde de fer est isomorphe de la magnésie, le sesquioxyde de
i fer de l’alumine ; le fer doit être placé à côté de 1 aluminium ou c i I magnésium, qu’on ne peut évidemment rapprocher 1 un de lautie ’ aucun point de vue. L’embarras est bien plus grand encore pour e ! ganèse, qui donne un protoxyde isomorphe de la magnésie et e pr
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toxyde de fer, un sesquioxyde isomorphe de l’alumine, un bioxyde isomorphe de l’oxyde d’étain (SnO^), et deux acides isomorphes, l’un de l’acide sulfurique, l’autre de l’acide perchlorique ; on n’a jamais songé à placer le manganèse à côté du soufre ou du chlore, on ne peut donc pas attribuer à ce caractère plus de valeur, quand il s’agira de ranger le manganèse à côté d’un autre métal.
Ce que nous dirons de l’oxygène, nous pourrions le répéter pour le soufre, ou le chlore, etc. Toutefois, comme ce dernier corps ne forme avec la plupart des métaux qu’un seul composé, il serait peut-être possible, comme le pense M. Dumas, de déduire du mode de condensation de ces chlorures, considérés à l’état de vapeurs, un moyen de grouper les métaux de manière à satisfaire aux analogies les mieux marquées. Le chlore jouerait alors vis-à-vis des métaux le rôle qu’on a attribué à l’hydrogène vis-à-vis des métalloïdes. Malheureusement nos connaissances sur la densité de vapeur des chlorures métalliques ne sont pas encore assez complètes pour qu’on puisse aborder avec succès l’essai d’une telle classification ; il faut donc se borner, dans l’état actuel de la science, à les ranger systématiquement d’après la manière dont ils se comportent vis-à-vis de quelques agents choisis parmi' les plus importants.
4-92. €1 assiflcation artificielle. — La première classification artificielle des métauxest due à Thénard ; les métaux y sont groupés d’après la manière dont ils se comportent en présence de Tair et de Teau à diverses températures, et en présence des acides ; on voit sur-le-champ son importance pratique, puisque l’air, l’eau et les acides sont nécessairement les corps que nous mettrons le plus fréquemment en contact des métaux. C’est cette classification, modifiée par une connaissance plus complète des propriétés des métaux, peu connues à cette époque, que nous allons exposer.
493. iHTision en trois classes. — Les métaux peuvent se diviser en trois classes bien distinctes : la première comprend les métaux qui s’oxydent au contact de l’air, à une température plus ou moins élevée, et dont les oxydes sont irréductibles par la chaleur seule. On peut désigner ces métaux sous le nom de métaux communs. La seconde classe ne comprend encore qu’un petit nombre de métaux, caractérisés par leur inaltérabilité au contact de Tair aux températures les plus élevées, et par l’extrême difficulté que leurs oxydes, une fois formés, présentent à la réduction. Ces corps participent donc à la fois des propriétés des métaux précieux, tels que l’or et l’argent, et des propriétés des métaux communs, par la stabilité de leurs oxydes. Nous les désignerons sous le nom de métaux intermédiaires. La troisième classe comprendra les métaux véritablement précieux, tels que l’or et le platine, et d’autres métaux, tels que le mercure, oxydables à une température peu élevée, mais donnant des oxydes réductibles par la chaleur seule, à une température
