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bouillant. L’acide fluorhydrique , l’acido sulfurique bouillant et le sulfate acide de potassium l’attaquent facilement [Compt. rend., t. LXVI, p. 180].
On a aussi décrit un alliage de fer et de tantale. — Voyez t. I, p. 1105.
Poids atomique. — H. Rose admettait pour l’anhydride tantalique la formule TaOs et pour le poids atomique du tantale le nombre 187,0. Berzelius, puis Hermann, ont fait de cet anhydride un sesquioxyde Ta2 O5. Ce dernier chimiste admettait lo poids atomique 103,2. Marignac enfin a été conduit par l’étude des fluotantalates à admettre que le tantale est pentatomique; que son anhydride a donc pour formule Ta2 O5. Il est est arrivé pour le poids atomique du tantale au nombre 182. Les conclusions de Marignac sont complètement vérifiées par la densité de vapeur du chlorure de tantale, déterminée par Deville et Troost et qui conduit exactement il la formule Ta Cl5.
Bromure de tantale, TaBr5. — Il a été obtenu par H. Rose, qui a employé lo même procédé que pour la préparation du chlorure, avec lequel le bromure présente une grande analogie de propriétés. Il est difficile de le débarrasser de l’excès de brome [Ann. der Chem. u. Pharm., t. C, p. 242.]
Chlorure de tantale, Ta Cl5. — On l’obtient par l’action d’un courant de chlore sec sur un mélange bien sec d’anhydride tantalique et de charbon chauffé au rouge; il faut commencer par expulser l’air de l’appareil.
Le chlorure de tantale est un corps d’un beau jaune, fumant à l’air, fusible vers 221° d’après H. Rose; à 2 11°, 3 d’après Deville et Troost. Il bout, suivant ces derniers, à 241°,6 sous une pression de 753 millimètres, mais il commence déjà à se sublimer à 144° (H. Rose).
Deville et Troost ont déterminé la densité de vapeur du chlorure de tantale parfaitement exempt de chlorure de niobium et ont trouvé à 300° le nombre 185, rapporté à l’hydrogène; la densité théorique pour la formule Ta Cl5 est égale à 178,75 [Compt. rend., t. LVI, p. 89 et t. LX1V, p. 294].
L’eau décompose avec énergie le chlorure de tantale en mettant de l’acide tantalique en liberté; il en reste fort peu en solution. Traité à froid par l’acide chlorhydrique, le chlorure de tantale fournit une solution trouble qui, par le repos, se prend en gelée. Si Ton fait bouillir le chlorure avec l’acide et si Ton ajoute ensuite de l’eau, on obtient une solution opaline, que l’ébullition ne modifie pas, mais qui est abondamment précipitée par l’acide sulfurique. Le chloruro do tantale se dissout à froid dans l’acide sulfurique concentré ; cette solution se trouble fortement par l’ébullition et se gélatinise ensuite par le refroidissement ; la gelée produite est à peu près insoluble dans l’eau.
La potasse dissout en partie lo chlorure de tantale.
La solution de l’acide tantalique dans l’acide chlorhydrique présente les caractères do la solution du chlorure de tantale.
L’alcool dissout le chlorure de tantale; la solution n’est précipitée par l’acide sulfurique qu’après avoir été additionnée d’eau et bouillie.
Lorsqu’on la distille, la solution alcoolique donne de l’alcool et de l’acide chlorhydriquo et un résidu sirupeux , peut-être du tantulate d’éthyle.
D’après Rose, les solutions de chlorure de tantale donnent une coloration bleue par l’action d’une lame de zinc; cette coloration est probablement due à la présence du niobium.
Lo chlorure de tantale ne parait pas former de chlorures doubles. Il a été particulièrement décrit
par H. Rose [Poggend. Ann., t. XC, p. 456 et t. XGIX, p. 75],
Oxychlorure. — En faisant réagir le chlore sur un mélange, porté au rouge, d’acide tantalique et de charbon, M. VVœhlcr a obtenu un sublimé blanc, cristallin et soyeux, fumant un peuàl’air; cecorps se comporte du reste avec l’eau et avec les acides comme lo chlorure lui-même. C’est sans doute un oxychlorure TaOCl3(?), qui a pris naissance soit par défaut de charbon, soit par la présence d’humidité [Poggend. Ann. t. XLVIII, p. 91],
Fluorure de tantale. — L’acido tantalique, non calciné, se dissout dans l’acide fluorhydrique. Cette solution ne se trouble pas par l’ébullition, mais elle perd du fluorure de tantale par volatilisation. Le résidu do l’évaporation ne se redissout pas entièrement dans l’eau, mais il se dissout dans l’acide fluorhydrique. Berzelius a obtenu ainsi des cristaux limpides se troublant à l’air, solubles dans l’eau. D’après II. Rose, ces cristaux sont un oxyfluorure.
L’addition d’acide sulfurique à la solution de fluorure de tantale ne la trouble que par une ébullition prolongée, mais le précipité d’acide tantalique se redissout par une plus forte concentration.
L’anhydride tantalique calciné ne se dissout pas dans l’acide fluorhydrique ; mais, lorsqu’on le calcine avec du fluorure d’ammonium, il se volatilise en totalité à l’état de fluorure.
Le fluorure de tantale forme très-facilement des fluorures doubles qui ont été étudiés par Berzelius [Poggend. Ann., t. IV, p. 6], par II. Rose \ioid., t. XCIX, p. 481] et surtout par Marignac (voyez t. I, p. 1479). 11 ne paraît pas exister de fluoxytantalates.
oxydes de tantale. — On n’en a décrit que deux, un bioxyde mal connu Ta O2 et l’anhydride tantalique Ta2 O5.
Bioxyde de tantale, Ta O2 ( acide tantaleux). — Il ne parait pas avoir été obtenu avec un caractère bien défini. Berzelius admettait sa présence dans certaines tantalites. 11 se forme lorsqu’on calcine très-fortement l’anhydride tantalique dans un creuset brasqué. C’est une masse poreuse d’un gris foncé, non fondue. 11 ne renfermerait que 8 0/o d’oxygène d’après Berzelius, tandis que la formule Ta O2 en exige 14,95. Mais, suivant II. Rose, cet oxyde absorbe 3,5 °/0 à 4,2 % d’oxygène pour se transformer en Ta2 O5, absorption qui correspond à peu près à la transformation do Ta O2 en Ta2 O5.
L’acide tantalique n’éprouve pas de réduction par la calcination dans un courant d’hydrogène.
Anhydride tantalique. Ta2 O5. — Bckeberg obtenait cet oxyde en fondant la tantalite pulvérisée avec 2 p. de potasse , reprenant la masso fondue par l’eau et précipitant par un acide. Wollaston attaquait la tantalite par un mélange de carbonate alcalin et de borax, et traitait la masse fondue par l’acide chlorhydrique, puis par l’eau bouillante.
Le procédé de Berzelius, qui a été modifié par II. Rose et par Marignac, consiste à chauffer la tantalite avec 6 à 8 p. de sulfate acide de potassium, dans un creuset de platine, jusqu’à fusion tranquille. La masse fondue, refroidie et pulvérisée, est épuisée par l’eau, puis mise en digestion avec du sulfure ammoniquo, qui transforme en sulfures les oxydes de fer, d’étain et de tungstène ; ces deux derniers sulfures restent dissous dans le sulfure ammonique et le sulfure de fer est onievépar l’aride chlorhydriquo; on lave finalement l’acide tantalique restant avec de l’eau bouillante.
Pour débarrasser complètement l’anhydride tantalique do l’étain et du tungstène, H. Bose recommande do le fondre avec 3 p. d’un mélange de carbonate sadique et de soufre, de faire digérer
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avec de l’acide chlorhydrique, après avoir épuisé la masse fondue par l’eau bouillante. L’anhydride tantalique renferme alors un peu de soude, dont on le prive par une nouvelle fusion avec du sulfate acide de potassium ou d’ammonium [Poggend. Ann., t. C, p. 417].
Ainsi obtenu, l’anhydride tantalique est mélangé d’anhydride niobique. On en effectue la séparation en les transformant en fluosols de potassium qui sont faciles à séparer par cristallisation (voyez 1. 1, p. 553). Le fluotantalate de potassium pur est ensuite traité par l’acide sulfurique pur et concentré. On chasse peu à peu l’excès d’acide et on chauffe vers 400° ; on fait bouillir ensuite le tout avec de l’eau pour dissoudre le sulfate de potassium et l’on obtient ainsi de petits cristaux de sulfate tantalique qui se décomposent à une température élevée en laissant l’anhydride tantalique pur (Marignac).
Nordenskjoeld et Chydenius ont cherché à. obtenir l’anhydride tantalique cristallisé en le faisant fondre avec du sel de phosphore; le produit de la fusion, épuisé par l’acide chlorhydrique étendu, donne beaucoup d’anhydride amorphe et une petite quantité d’aiguilles pesantes, appartenant au type orthorhombique , avec les faces dominantes m et o1. Angles m : m = 100° 42'-, a1 ; a1 = 90° 20' [Poggend. Ann., t. CX, p. 642J.
L’anhydride tantalique forme une poudre blanche, qui est jaunütre à chaud. Les indications relatives à la densité de cet anhydride sont assez divergentes. D’après Deville et ’l’roost, la densité de l’anhydride calciné est 7,35; Marignac a obtenu les nombres 7,00-7,64 pour l’anhydride provenant de la fusion avec le bisulfate potassique et 8,01 pour celui provenant du traitement du fluotantalate de potassium par l’acide sulfurique. D’après H. Rose enfin, la calcination rend l'anhydride tantalique cristallin, avec une densité égale à 7,994 ; la calcination dans un four à porcelaine détruit la structure cristalline et abaisse la densité à 7,052. En fondant ensuite l’anhydride avec du bisulfate, on obtient un oxyde cristallin, qui reste tel au four à porcelaine et qui a pour densité 8,257. D’après le môme auteur, la densité de l’anhydride tantalique obtenu par une première fusion avec le bisulfate est égale à 7,955; l’acido tantalique (hydraté) obtenu par la décomposition brusque du chlorure par l’eau a pour densité 7,028; celui obtenu par la décomposition lente, et qui est cristallin, a pour densité 7,284 [Poggend. Annal., t. G, p. 417].
L’anhydride tantalique se dissout dans l’acide borique fondu en donnant un verre incolore (Eckeberg).
Hydrates tantahques. — L’acide tantalique obtenu par fusion avec le sulfate acide de potassium, et par digestion subséquente avec l’eau et l’ammoniaque, est hydraté ; séché A 1 00°, puis calciné, il perd 0,6 °/„ d’eau : l’hydrate séché à 100° renfermerait donc 3Ta208, 51120.
La décomposition du chlorure de tantale par l’eau produit des hydrates dont la composition varie avec les conditions de la décomposition. Si celle-ci est brusque, l’hydrate est amorphe; si elle a lieu lentement, par l’humidité atmosphérique, l’hydrate est cristallin. Ces hydrates perdent par la calcination, le premier, avec production de lumière, 6,0 à 7,88 °/o d’eau. Ces nombres conduisent aux formules 2Ta208,3H20 (5,73 7„ d’eau) et Ta2 O5, 2 II- O (7,5 %).
L'hydrate tantalique qu’on obtient en faisant bouillir lesulfate tantalique avec lasoude, renferme, d’après les analyses de Hermann, Ta2 O5, 5 U2 O.
Les solutions alcalines d’acide tantalique donnent un précipité d’hydrato par l’addition d’un acide faible. Los précipités produits par les acides forts paraissent renfermer une combinaison d’acide
tantalique avec ces acides. L’acide sulfureux y produit un précipité d’hydrate pur.
Le précipité produit par l’addition d’acide chlorhydrique à la solution d’un tantalate alcalin se redissout dans un excès d’acide en donnant un liquide opalescent (H. Rose).
L’acide tantalique hydraté parait former des sels avec quelques acides, mais il s’unit de préférence aux bases pour donner des tantalates. C’est ainsi qu’il se dissout dans les alcalis caustiques.
Berzelius, ainsi que Marignac, admettent l’existence de deux modifications particulières de l’acide tantalique.
Combinaisons avec les acides. — D’après Berzelius, l’anhydride tantalique est insoluble dans tous les acides ; mais l’hydrate tantalique se dissout abondamment dans l’acide oxalique, moins bien dans les acides sulfurique et chlorhydrique; les acides azotique, tartrique, etc., n’en dissolyent que des traces (Gahn, Berzelius et Eggertz). Ses solutions acides sont incolores, quelques-unes se prennent en une gelée opaque par l’addition d’acide phosphorique concentré. L’addition des carbonates ou des sulfures alcalins en précipite l’acide tantalique, avec dégagement d’acide carbonique ou d’hydrogène sulfuré.
Sulfate tantalique. — L’hydrate tantalique se dissout en petite quantité dans l’acido sulfurique. L’addition d'eau A la solution en précipite un sulfate basique de tantale qui n’abandonne son acide sulfurique que par une forte calcination (Berzelius). Le môme sulfate se produit d’après Berzelius par le grillage du sulfure de tantale.
L’acide tantalique qui se sépare lorsqu’on traite par l’eau le produit de la fusion avec le sulfate acide de potassium, renferme également de l’acide sulfurique. Il en est de môme du précipité produit par l’addition de l’acide sulfurique aux diverses solutions de tantale, précipité qui ne se produit généralement qu’A chaud.
Ce sulfate tantalique se dissout facilement, lorsqu’il est humide, dans l’acide chlorhydrique et dans la potasse (Wœhler).
Suivant Hermann, le composé obtenu par la fusion du tantalate de sodium avec du sulfate acide de potassium forme une masse entièrement soluble dans l’eau; sa solution laisse déposer à l’ébullition un précipité gélatineux dont la composition, après dessiccation A 100°, est exprimée par les rapports 3 Ta2 O5 + S O3 -]- SILO [Journ. fur prakt. Chem., t. LXX, p 193 ; Ann. de Chim. et de Phys., (3), t. L, p. 181].
Phosphate tantalique. — L’acide tantalique se dissout dans l’acide phosphorique fondu en donnant un verre incolore (Eckeberg).
L’addition d’acide phosphorique A une solution sulfurique ou chlorhydrique d’acide tantalique fait prendre cette solution en uue gelée blanche et opaque (Thénard).
Tantalates. — Les tantalates alcalins se forment facilement par fusion de l’acide tantalique avec les alcalis ou par sa dissolution dans les alcalis caustiques. Berzelius lésa déjà décrits, mais sans en indiquer la composition. Ils ont été plus spécialement étudiés par IL Rose [Pogg. Ann., t. C, p. 551, t. CI, p. 11, et t. Cil, p. 55] et plus récemment par Marignac [Ann. de Chim. et de Phys., t. IX, p. 249 ; Bull, de la Soc. chim., (2), t. VI, p. 618], qui les a classés en deux groupes correspondant A deux modifications de l’acide tantalique, Ta O8 H et Ta«0»H«.
Les sels alcalins du premier groupe sont insolubles dans l’eau ; les autres sont solubles et cristallisables. Les premiers se forment lorsqu’on fond A basso température l’acide tantalique avec les carbonates alcalins ou lorsqu’on calcine les seconds et qu’on épuise ensuite le produit par l’eau. Les lan. niâtes insolubles restent.
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La soconde série de sels se produit par la fusion ae l’acide ou de l'anhydride tantalique avec les alcalis caustiques ou avec les carbonates alcalins il une très-haute température. Les solutions de ces tantalates so décomposent facilement en donnant les sels insolubles.
Les tantalates des autres bases formen't des précipités insolubles, qui s’obtiennent par double décomposition.
Les solutions des tantalates sont précipitées, mais incomplètement, par l’ébullition avec l’acide sulfurique étendu. L’addition d’ammoniaque rend ensuite la précipitation complète.
Les acides chlorhydrique et azotique y produisent un précipité insoluble dans la potasse, soluble dans un oxcès d’acide en donnant une solution opaline qui n’est précipitée qu’incomplétement par l’acide sulfurique. L’acide phosphorique en précipite l’acide tantalique combiné à de l’acide phosphorique.
Les acides acétique et oxalique précipitent l’acide tantalique; l’acide oxalique en excès redissout le précipité à l’ébullition. Les acides tartrique et citrique ne produisent pas de précipité.
Voici les autres réactions que présentent les tantalates :
Acide cyanhydrique et cyanures solubles. — Rien.
Sels ammoniacaux. — Précipité formé par un sel ammoniacal acide (Hesse).
Sulfures alcalins. — Pas de précipité.
Azotate d'argent. — Précipité bleu, noircissant à 100".
Azolile mercureux. — Précipité jaune verdâtre.
Chlorure mercurique. — Pas de précipité (H. Rose).
Ferrocyanure de potassium. — Précipité floconneux jaune, mais seulement après addition d’un acide. Le précipité se dissout difficilement dans l’acide chlorhydrique concentré. Il ne se forme qu’en présence de l’acide tartrique.
Teinture de noix de galle. — Précipité jaune pâle, mais seulement après addition d’un acide.
Zinc. — Pas de coloration bleue si le tantalate est pur. (Berzelius avait obtenu ainsi une coloration bleue qu’il attribuait à la formation d’un tantalate tantaleux ; elle était due évidemment à la présence du niobium.)
Tantalate d’ammonium. — L’acide tantalique ne se combine pas directement avec l’ammoniaque. Les tantalates alcalins solubles, additionnés de sel ammoniac, donnent de l’ammoniaque libre et un •précipité de tantalate acide d’ammonium, à peu près insoluble dans l’eau et perdant facilement son ammoniaque. La composition du précipité est sensiblement.
(AzII4)20.3Ta205 + 5 H20.
II. Rose a obtenu ainsi avec le tantalate de potassium un sel acide double renfermant
4 Ta* O». K* O (Az H*)* 0+4 H* O,
soit
Ta40’*.K.Az II4 + 21I20.
Tantalates de potassium. — IL Rose a décrit une série de ces sels qui se représentent par les rapports suivants, si l’on convertit la formule TaO* de l’anhydride tantalique en Ta*Os :
