PROPRIÉTÉS ET CARACTERES CHIMIQUES DES MINÉRAUX

Les propriétés physiques que nous venons d'étudier nous ont fourni d'excellens caractères pour la distinction des espèces minérales entre elles. Cependant il est rare que seules elles puissent suffire pour bien caractériser ces espèces. Il faut, en général, y joindre la composition chimique, qui est une source de caractères de la plus haute importance. Quelle que soit, en effet, la variation des formes sous lesquelles une même substance peut se présenter , sa composition chimique reste constamment la même. Ainsi le calcaire , ou chaux carbonatée, peut offrir mille formes cristallines différentes, une structure tantôt cristalline, tantôt saccharoïde , tantôt terreuse ; une cassure , une transparence , en un mot des propriétés physiques entièrement opposées, et la proportion de ses élémens restera toujours la même, ainsi, la craie et le spath d'Islande bien cristallisés seiont l'une et l'autre composés de 44 p. d'acide carbonique et de 56 p. de chaux.

La composition chimique des substances minérales offre des différences très grandes. Ainsi, ce sont tantôt des corps simples, ou jusqu'à présent indécomposés , comme le soufre , le carbone , l'or , le cuivre , etc. -, tantôt des composés binaires, ternaires ou quaternaires.

En chimie on compte cinquante-quatre corps simples , savoir : 14 métalloïdes, et 40 métaux. Mais un grand nombre de ces corps n'existent pas ainsi isolés dans la nature , et c'est par des procédés chimiques qu'on les sépare de ceux avec lesquels ils sont constamment combinés. Il n'y en a guère que treize que la nature nous offre à l'état libre, ce sont :

j, L'antimoine. Le mercure.

L'argent. L'or.

L'arsenic. Le palladium.

.1 Le bismuth. Le platine.

Le carbone. Le soufre.

Le cuivre. Le tellure.

Le fer.

Tous les autres minéraux sont des composés à différens degrés des cinquante-quatre corps simples entre eux. Ainsi, l'oxigène en se combinant avec les corps simples forme ou des oxides ou des acides. Le soufre constitue des sulfures , le carbone des carbures , etc.

En général, les composés binaires sont de beaucoup les plus nombreux.

Les composés ternaires sont formés de deux composés binaires qui ont un élément commun , le soufre , l'oxigine, le éhlôre , etc. Ainsi , la pyrite de fer se compose de sulfure de fer et de sulfure de cuivre, le sulfate de. chaux est aussi un com. posé ternaire, dans lequel entrent 4u sou fie, de l'oxigène et 'lu calcium.

Quant aux composés quaternaires ou à ceux d'un ordre plus élevé, ils sont rares dans la nature. Tantôt ce sont trois composés binaires ayant uu même élément nnnéralisateyr . tantôt un composé binaire et un composé ternaire réunis, ' ' On donne le nom d^uomes aux plus petites particules maté'-

4o MINÉHALOCJE.

rielles que l'on peut supposer exister dans un corps. Les atomes sont tellement petits qu'en général ils échappent à nos sens. Le nombre des atomes élémentaires est le môme que celui des corps simples, c'est-ù-dire qu'il y en a cinquante-quatre espèces différentes. En se réunissant plusieurs ensemble, les atomes constituent les molécules des corps, que leur petitesse dérobe également à nos yeux.

Les différences que l'on observe dans les minéraux peuvent dépendre de la naturç, du nombre et de l'arrangement des atomes simples dont se composent leurs molécules, ce qui peut faire varier à l'infini la composition chimique des minéraux.

Certains corps, dont les atomes ne sont pas les mêmes , ont néanmoins leurs atomes en même nombre, et réunis de la même manière. Il en résulte fréquemment que, malgré la nature différente de leurs atomes , il existe entre eux de très grands rapports j ainsi leurs formes cristallines sont ou les mêmes, ou du moins offrent une grande analogie. On dit que ces corps sont isomorphes ; ainsi le sel marin et le spath fluor cristallisent tous deux dans le système du cube , bien que leurs élémens ne soient pas les mêmes j il en est de même du phosphate et de l'arséniate de plomb, etc.

Ce qu'il est très important de remarquer, c'est que les corps isomorphes peuvent se remplacer mutuellement dans une combinaison , sans que la forme du composé soit sensiblement altérée. L'isomorphie peut provenir aussi bien de l'acide que de la base. Ces observations curieuses sont dues à M. Mitscherlich.

Il est une autre classe de corps également remarquables ; composés des mêmes élémens et dans les mêmes proportions, ils présentent néanmoins des caractères et des propriétés différentes. Ainsi le calcaire et l'arragonite offrent une composition' chimique identique , et cependant leurs formes cristallines cl plusieurs de leurs propriétés physiques sont différentes : le premier appartient au système rhomboédrique , l'autre au prisme rhomboïdal. Le premier se clive facilement; le second n« se clive pas, etc. Ces corps ont été nommés isomères. La

chimie nous en présente plusieurs ; ainsi les acides phosphorique et pyrophosphorique, tartrique et pyrotartrique , offrent des caractères différons , quoique leur composition chimique soit essentiellement la même.

Les différons corps simples peuvent se combiner entre eux dans différentes proportions. Ainsi l'oxigène , en se combinant au soufre , donne naissance à quatre composés acides qui sont : les acides hyposulfureux , sulfureux , hyposulfurique et sulfuriquej le soufre, en se combinant à l'arsenic, constitue deux sulfures, le réalgar ou sulfure rouge, et l'orpiment ou sulfure jaune. Dans chacune de ces combinaisons , la quantité d'oxigène ou de soufre va en croissant; ainsi dans l'acide hyposulfureux il y a 50 d'oxigène sur 100 de soufre; dans l'acide sulfureux, 100 d'oxigène et 100 de soufre; dans l'acide hyposulfurique, 125 d'oxigène ; dans l'acide sulfurique ,150 d'oxigène, toujours avec 100 parties de soufre.

Si l'on fait attention aux nombres qui représentent la quantité d'oxigène , on voit qu'ils sont proportionnels et qu'il existe entre eux les mêmes rapports qu'entre les nombres 1,2, 21/2, 3. C'est qu'en effet les combinaisons se font toujours dans des ■proportions fixes et rigoureusement déterminées; ainsi, par exemple, 100 parties de soufre ne pourront pas se combiner avec 15, avec 70 p. d'oxigène, et donner naissance à des composés fixes; il n'y a de possible, entre ces deux corps, que les combinaisons dont nous avons ind qué les proportions.

Dans toutes les combinaisons binaires ou ternaires, il y a un des corps qui semble avoir exercé une action plus puissante que les autres , et imprimé au composé des caractères particuliers. Les anciens avaient déjà reconnu cette vérité , et ils admettaient des corps minéralisateurs , comme le soufre et l'arsenic par exemple , et des corps minéralisés.

L'emploi de la pile voltaïque dans l'analyse des minéraux a jeté un très grand jour sur cette question. Ainsi, lorsque l'on décompose un corps par ce moyen puissant , l'un des composans se rend au pôle positif ou vitré , et l'autre au pôle négatif ou résineux. Ce résultat provient évidemment de ce que les deuxcorps combinés étaient dans des états électriques différons ; celui dont

MINBRA.LOGIE.

l'électricité était négative se rend au pôle positif; et vice versa. Ainsi, si l'qn soumet un oxide métallique ou un sulfure à l'action de la pile , l'oxigène ou le soufre se porteront au pôle positif, et le métal au pôle négatif. L'oxigène et le soufre sont donc doués de l'électricité négative. De là , la distinction importante qui a été établie des corps électro-négatifs et des corps électro-positifs.

Ce que nous devons faire remarquer principalement ici , c'est que les corps électro-négatifs sont ceux qui dans les combinaisons exercent l'action la plus puissante; ils agissent comme les acides , et correspondent à ce qu'autrefois on appelait agens minéralisateurs. Voici l'ordre dans lequel on a rangé les corps simples relativement à leur état électrique.

ÉleqtrQ-riégatifs. Électro-positifs.

Oxigène. Hydrogène.

ur.

Soufre.

Osmium.

Azote.

Iridium.

Phthore.

Platine.

Chlore.

Rhodium.

Brôme.

Palladium.

Iode.

Mercure.

Séléniurh.

Argent.

Phosphore.

Cuivre.

Arsenic.

Urane.

Chrôme.

Bismuth.

Molybdène.

Étain.

Tungstène. '«^3

■ Plomb.

Ëorè.- ■

Cadmium.

Carboné».^ -I '

Cobalt.

Antimoine.

Nickel.

Tellure.

Fer.

Tantale.

Zinc.

Titane.

Manganèse.

Silicium.

Cériura.

Thorium.

Zirconium.

Électro-positifs.

Aluminium.

Yttrium.

Glucium.

Magnésium.

Calcium.

Strontium.

Baryum.

Lythium.

Sodium.

Potassium.

La table précédente présente les corps simples dans l'ordre du degré de leur électricité négative ou positive. Elle commence par l'oxigène qui est le corps le plus éminemment électronégatif, et finit par le potassium qui est le plus électro-positif. L'hydrogène est placé entre ces deux séries. Cette table sert à déterminer à l'avance , quand on décompose un corps , vers quel pôle iront chacun de ses élémens. Ainsi, tous les corps placés dans la table à gauche de l'hydrogène iront au pôle positif ou vitré, et ceux placés à droite au pôle négatif ou résineux. Par exemple , le sulfure de cuivre décomposé par la pile, le soufre ira au pôle positif, et le cuivre au pôle négatif. Si le composé est ternaire, tous les corps composés d'oxigène et d'un des corps compris dans la série qui précède l'hydrogène iront au pôle positif , les autres au pôle négatif. Ainsi , du sulfate de soude soumis à l'action de la pile , l'acide sulfurique va au pôle positif, et la soude au pôle négatif.

Cependant nous devons ajouter que cette nature de l'électricité , soit positive , soit négative, n'est pas absolue, mais seulement relative j qu'un corps qui est éleçtro-négatif, relativement à un autre , devient électro-positif, comparé à un second placé plus haut dans la série électrique. Ainsi l'iode , qui est électro-négatif relativement au mercure ou au plomb, devient électro-positif, relativement à l'oxigène ou au soufre.

La connaissance de la composition chimique, avons-nous dit, est de la plus haute importance pour la détermination des espèces minérales. C'est par le moyen de l'analyse chimique qu'ori

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arrive à connaître la nature des élémejis dont un corps esi composé. Mais pour le but que se propose le minéralogiste , il ne s'agit pas de faire une analyse fine et délicate, qui isole chacun des composans , et en détermine rigoureusement la proportion. Pour la détermination de l'espèce minérale, il suffit de constater l'existence des principes constituans du corps, sans arriver à les isoler et à les peser. Or, on emploie deux moyens principaux pour atteindre ce but. Tout corps devant être préalablement dissous pour reconnaître sa composition , tantôt on se sert du feu pour le fondre , tantôt on emploie des réactifs liquides. De là deux sortes d'analyses connues sous les noms d'analyse par la voie sèche , analyse par la voie humide.