BROME

Le brome est liquide à la température ordinaire, et solide sous forme d’une masse cristalline , feuilletée entre i8° et 20° J il bout à 47°* Une goutte de brome qu’on laisse tomber dans un flacon , se mêle de suite à l’état de gaz avec l’air qui y est contenu ; la couleur du brome gazeux est rouge brunâtre. Le brome liquide en couches minces ou en petites gouttes est d’un rouge hyacinthe (rouge tirant sur le jaune); vu en plus grandes masses, il paraît opaque et noir.

Le brome liquide est h peu près trois fois aussi pesant que l’eau; la pesanteur spécifique de sa vapeur s’élève à 5,8933 d’après le calcul.

De même que le chlore, le brome est un poison, et répand une odeur désagréable sui generis, dont il a tiré son nom; car signifie mauvaise odeur. Sous le

rapport de l’affinité pour les autres corps le brome ne le cède guère au chlore et offre des phénomènes tout-àfait semblables. A l’instar du chlore il décompose à une haute température beaucoup d’oxides métalliques, par exemple, la potasse, la soude et d’autres en s’unissant avec le métal et en chassant l’oxigène. Il ne décompose pas la magnésie et l’alumine; il se combine avec l’antimoine et l’étain en donnant lieu à un dégagement de calorique et de lumièi'e.

Le brome n’a que peu d’affinité pour l’oxigènc. L’a-

BAOME.

{ eide bromique sera décrit avec les autres acides. 11 sc (combine bien directement, mais non sans difficulté avec 1 l’hydrogène. La lumière du soleil n’opère pas la combi- I liaison des deux gaz, mais bien un fil de fer rouge; néan- I moins la combinaison ne se propage pas au-delà de l’en- ( droit où le fil chaud touche le mélange. Il existe plusieurs (manières de se procurer cette combinaison indirecterment, comme nous le verrons en traitant de l’acide hyedrobrômique.

Le brome détruit les couleurs organiques et se comf porte en général comme le chlore à l’égard des matières ^ colorantes.

Le chlore s’unit directement avec le brome; il en est ede même du soufre, du phosphore et du sélénium. Ces (combinaisons sont tout-à-fait analogues à celles du chlore 3 avec les mêmes corps, à la seule différence près que l’afffinité du brome pour ces corps est plus faible. G’est ainsi, fpar exemple, que la simple distillation ne donne pas de ■’ combinaison déterminée du soufre avec le brome. En : parlant des métaux , je développerai ce qu’il y a d’intéi ressant à dire sur les combinaisons de ces corps avec le I brome.

A l’instar du chlore, le brome s’unit avec l’eau à o°et ( donne une combinaison rouge, cristalline, qui n’est pas I décomposée à i5°, mais qu’une température plus élevée 1 résout en eau et en brome. Elle contient 28 pour cent I de brome.

IODE

A là température ordinaire de l’atmosphère, l’iode est un corps solide qu’on peut facilement obtenir cristallisé , soit en le sublimant lentement ou en le laissant se refroidir quand il est fondu, soit en exposant à l’air sa dissolution dans l’acide hydriodique. L’eau ne dissout que très peu d’iode, pas plus de i/yooo; mais si elle tient en dissolution certains sels, par exemple, de l’hydrochlorate ou du sulfate d’ammoniaque, ou bien de l’acide hydriodique, elle peut en prendre une quantité beaucoup plus considérable. Si on expose à l’air une dissolution d’acide hydriodique dans l’eau, l’oxigène de l’air se combine peu à peu ajec l’hydrogène de l’acide hydriodique, et l’iode reste en dissolution dans le liquide, qu’il colore fortement. Durant que la totalité de l’acide hydriodique est ainsi peu à peu décomposée , l’iode dissout se sépare insensiblement du liquide en grands et beaux cristaux. La pesanteur spécifique de l’iode solide est de 4)947- L’iode se fond «à io^° et bout entre iy5° et 180° en formant une vapeur d’une belle couleur violette, tirant sur le pourpre dont dérive son nom; car TC to» signifie la violette. La pesanteur spécifique de la vapeur d’iode s’élève d’après le calcul à 8,yoii; c’est le plus pesant de tous les gaz connus. Même à la température ordinaire, l’iode exposé à l’air s’évapore insensiblement. L’odeur de l’iode rappelle celle du chlore.

Ti’iode dissout dans l’eau ne blanchit pas les couleurs végétales. Son action sur les sidistances organiqiies n’est

ÏODE.

I pas si destructive en général que celle du chlore j il se ( combine même avec quelques-unes, telles que la gomme^

1 l’amidon et le sucre, par exemple. Il colore la peau en Ibrun; mais la couleur se dissipe bientôt. Il colore égallement en brun, mais d’une manière durable , le pa- I pier, le linge et le bois. Sa combinaison avec l’amidon test d’un brun rougeâtre qui paraît noir, si la quantité I d’iode est considérable; précipitée de sa dissolution dans 1 la potasse elle a une couleur bleue. Cette couleur peut I faire découvrir un à deux millionnièmes d’iode dans un 1 liquide, si on a eu la précaution de décomposer la com- 1 binaison de l’iode qu’il contient en l’acid ulant avec de I l’acide nitrique.

L’iode n’a qu’une faible affinité pour l’oxigène. J’en- I trerai dans des détails sur l’acide indique en traitant des acides.

L’iode et le soufre se fondent ensemble à une douce I chaleur : chauffés plus fortement l’iode se dégage à l’état I de vapeur entraînant un peu de vapeur de soufre et le • soufre reste.

L’iode et le phosphore fondus ensemble se combinent avec dégagement de chaleur; cette combinaison étant arrosée d’eau se décompose ; l’iode s’empare de l’hydrogène, et le phosphore de l’oxigène de l’eau. Si l’iode est en excès , la portion de ce corps qui est de trop deviendra libre et se dissoudra dans l’acide hydriodique formé; dans le cas contraire il se formera de l’acide phosphorique, de l’acide phosphoreux ou un dépôt de phosphore, suivant qu’on a pris une quantité de phosphore plus ou moins grande.

Si l’on projette de petites quantités d’iode dans un matras plein de chlore gazeux (p. 6i),il se forme aussitôt

IODE

un corps brun qui, en se combinant avec une plus grande quantité de chlore, se convertit rapidement en une masse solide cristalline. On obtient ces combinaisons en quantités plus grandes en faisant arriver sur l’iode un courant de chlore,- au moyen de l’appareil qui a été décrit à l’occasion de la fabrication du chlorure de soufre. Si l’iode est en excès on obtient une combinaison brune. La combinaison saturée de chlore est incolore; le chlore en s’y dissolvant la rend jaunâtre. Elle se dissout vraisemblablement dans l’eau sans la décomposer. Si l’on décompose une pareille dissolution avec de la potasse, il se précipite chaque fois beaucoup d’iode; si donc l’eau avait été décomposée elle devrait tenir en dissolution du chlore et un degré inconnu d’oxidation de l’iode. On obtient aussi la combinaison brune en faisant digérer un excès d’iode dans un mélange d’acide hydrochlorique et d’acide nitrique; une partie de l’oxigène de l'acide nitrique se combine avec l’hydrogène de l’acide hydrochlorique, dont le chlore s’unit avec l'iode et fournit une dissolution brune.

Si on ajoute de l’ammoniaque à cette dissolution, le chlore s’unit avec l’hydrogène et l’iode avec l’azote de ce corps. L’iodure d’azote se précipite sous forme d’une poudre brune, qui, vue en masse, paraît noire. Cette combinaison est aussi dangereuse que le chlorure d’azote ; mais comme on peut employer de petites quantités d’iode, par exemple, un grain , et que la combinaison est solide et facilement reconnaissable à sa couleur, on peut aisément se prémunir contre le danger. On doit de suite filtrer le précipité, pendant qu'il est encore humide, déchirer le filtre et le diviser ensuite en petites portions. Desséché, il détonne parle moindre attouchement, quel-

FLUOR

ijquefois même spontanément. Cette méthode de se pro- •curer l’iodure d’azote est beaucoup plus facile et moins Idangereuse que celle qui consiste à arroser l’iode d’amiinioniaque; dans cette expérience une partie d’ammoniaijque est également décomposée, et il se forme en même

t temps de l’hydriodate d’ammoniaque et del’iodure d’azote.

L’iode est un poison violent; en petite dose on l’empploie contre le goitre.

Je traiterai de l’extraction du brome et de l’iode en (faisant l’histoire du sodium, avec lequel on les trouve ccombinés, le premier, dans les eaux de la mer et des 'Sources salées, et le second, dans plusieurs plantes qui A'croissent sur le bord de la mer.

FLUOR

En faisant réagir le chlore sur le fluorure d’argent on uréussit à la vérité à isoler le fluor; mais ce corps a une utelle affinité pour d’autres substances, qu’à peine mis à nnu il se combine déjà avec les principes constituans des vvases dans lesquels on opère. Si l’on fait passer un couirant de chlore sur du fluorure d’argent contenu dans uun vase en verre, le fluor devenu libre se combine aus-

Issitôt avec le silicium, qui, uni avec l’oxigène, forme un édes principes constituans du verre, à savoir, la silice. Si |oon fait la même opération dans des vases en platine, il se l'produit de suite du fluorure de platine. Le fluor a une fiaffinité distinguée pour la plupart des corps. On ne connaît pas encore de combinaison du fluor avec le chlore, 1 iode, le brome, le carbone et l’azote; avec le soufre et

CARBONE

le phosphore il forme des combinaisons dont l’existence vient seulement d’être annonce'e. Avec l’hydrogène il donne un acide puissant qui sera décrit avec les hydracides; en traitant de chaque métal en particulier je ferai l’histoire des combinaisons du fluor avec les métaux.

CARBONE

La nature nous offre le carbone parfaitement pur à l’état de diamant j on le trouve dans la Golconde, le Visapour et le Brésil. On le rencontre rarement en oc. taèdres à faces planes ( l’octaèdre est un corps terminé par huit faces semblables (P) [fig- 47)5 dont les côtés sont égaux). Ordinairement il est terminé par un grand nombre de faces courbes qui sont des faces secondaires de l’octaèdrej cependant il peut toujours être clivé selon les faces de l’octaèdre qui ont un éclat particulier très distingué (l’éclat du diamant). La surface des diamans bruts est ordinairement rude. Le diamant est parfaitement incolore, s’il est pur,- cependant on le trouve aussi coloré en brun clair , jaunâtre, rose, vert et bleu, quelquefois encore en bleu foncé et en noirj ces couleurs proviennent sans contredit de mélanges avec des corps étrangers. Sa pesanteur spécifique varie entre 3 ,5 et 3,55.

Le diamant est le plus dur des corps connus, car il les raie tous. On détermine la dureté des corps par leur manière relative de se comporter les uns par rapport aux autres, en prenant pour termes de comparaison certaines substances très propres à cette espèce d’épreuve. Le

CABBONE.

carbonate de chaux ou spath calcaire est rayé, par exemple, par le spath fluor, le spath fluor l’est par le quartz, le quartz par le diamant. Cette action des corps, dont il s’agit, les uns sur les autres, permet d’en indiquer la dureté. Le quartz raie le verre, le verre raie le spath fluor; le verre est donc plus dur que le spath fluor et plus mou que le quartz. Entre ces trois corps on peut prendre un plus grand nombre de degrés intermédiaires et évaluer ainsi la dureté d’une manière très approchée; mais il est impossible de la déterminer en nombres. On ne peut pas dire qu’un corps soit un certain nombre déterminé de fois plus dur qu’un autre. On ne saurait donc supputer la dureté d’un corps comme on calcule son poids, étant donnée sa pesanteur spécifique.

Le diamant ne raie pas seulement le verre, mais il le coupe aussi. Un coi’ps rayant agit comme une scie, un corps coupant comme une hache. La propriété des diamans bruts de couper le verre provient de la courbure des faces secondaires qui forment leur surface, de sorte que l’arète formée par l’intersection de deux faces qui se coupent, n’est pas une ligne droite , mais bien une ligne courbe. Si l’on trace une ligne en inclinant également vers la plaque de verre les deux faces du diamant qui forment la ligne courbe, et qu’on emploie une légère pression contre une partie quelconque et dans le sens de la ligne, le verre se fend suivant cette direction. Les diarnans taillés comme on les obtient ordinairement, ne coupent pas le verre, parce que leurs faces forment des lignes droites; taillés de manière à présenter des arêtes courbes ils coupent le verre. Le rubis, le quartz et d’autres substances plus dures que le verre, coupent aussi le verre, quand on leur a donné, par la taille, des surfaces

CARBONE

courbes analogues à celles du diamant; il n’y a sous ce rapport entre ces substances et le diamant qu’une différence, c’est, qu’étant moins dures, elles s’usent.

Le diamant, ou tout autre charbon, ne sefond-à aucune température que l’on puisse produire ; bien entendu que l’air n’y doit pas avoir accès. Enveloppé de poudre de charbon ou enfermé dans un espace vide ou plein d’un gaz quelconque privé d’oxigène, le diamant supporte la température la plus élevée sans entrer en fusion. On croyait avoir fondu les pointes decharbons,dont on s’est servi comme conducteurs d’un courant électrique et qu’on a ainsi portés à une très haute température; mais le fait est, que ce prétendu indice de fusion du charbon n’était qu’un peu de cendre de charbon fondue à la surface des pointes. L’infusibilité du charbon fait qu’il présente un aspect si différent en raison des diverses substances organiques dont on l’extrait.

La houille et le bois contiennent du carbone , de l’oxigène et de l’hydrogène. A une température élevée ces deux dernières substances se combinent tant entre elles qu’avec le carbone et forment des composés volatils qui se dégagent.

La houille, qui ne devient pas molle avant d’entrer en fusion, donne un charbon épais, lourd, très différent eu apparence du charbon léger et poreux, qu’on obtient du charbon de terre, qui se ramollit à une haute température et qui se boursouffle par suite du développement des gaz. On nomme coak le charbon que donne la houille privée de ses matières volatiles. Le bois ne se fond ni ne se ramollit; lecharbon quireste affecte donc laformedu bois et pi’ésente une infinité de pores di'is à l’expulsion des parties volatiles par la chaleur. — Le bois dur laisse un

CARBONÏi.

cliarbon pesant et à tissu serré} le bois tendre donne un charbon léger et lâche. Chauffé très fortement, le charbon de bois change de propriétés, il se raccornit, devient lourd et épais, et brûle difficilement à l’instar du coak, comme le prouve le charbon qu’on retire quelquefois des hauts fourneaux, et qui a été exposé à la température nécessaire pour fondre le fer.

Les substances animales subissent ordinairement une fusion parfaite à une température élevée ; les gaz qui s’échappent font bouillonner la masse, et toute décomposition opérée, il reste un charbon très caverneux.

Si l’on était en état de dissoudi’e le charbon, de le fondre ou de le sublimer, l’une de ces trois méthodes de faire cristalliser les corps pourrait également fournir le charbon en cristaux et rendre ainsi possible la fabrication du diamant; du reste, cette expérience ne paraît pas, quant à présent, offrir pour la science un intérêt supérieur à celle qui consiste à retirer, d’une dissolution de soufre dans divers menstrues des cristaux de soufre en tout point semblables à ceux qu’on rencontre dans la nature. D’ailleurs, il existe un moyen pour dissoudre le charbon ; si l’on met un excès de charbon en contact avec de la fonte de fer fondue, une partie du charbon s’y dissout et s’en sépare de nouveau par le refroidissement, sous forme de cristaux feuilletés grands et beaux. Le charbon ainsi cristallisé, se nomme graphite; il est parfaitement opaque, doux au toucher, doué d’un éclat métallique et d’unepesanteur spécifique d’environ 2,5, C’est la même substance qu’on trouve dans le terrain primitif, et par conséquent dans les parties del’écorce du globe, qui étaient jadis fluides à la faveur d’une haute température. On rencontre le graphite le plus pur dans le Borrowdale;

CARIîOîJE,

on en fabrique les crayons. Outre cette substance, la nature nous offre encore un charbon presque pur, qui brûle sans flamme et sans odeur, qu’on nomme anthracite, et qui ressemble beaucoup à la bouille. Je parlerai du noir de fumée en traitant de la combustion des corps dans l’air.

Nous savons d’ailleurs déjà que deux corps, tels que le diamant et le graphite, peuvent différer par leurs propriétés extérieures sans cesser d’être identiquement les mêmes sous le rapport chimique. Car lors de nos recherches sur le soufre nous avons vu que ce corps chauffé au-delà de i6o°, et versé dans l’eau froide, forme une masse brune et visqueuse, qui ne ressemble aucunement au soufre jaune et cassant que donne un refroidissement lent.

Le charbon de bois qu’on brûle dans l’air atmosphérique disparaît complètement en ne laissant qu’un peu de cendre, due à la présence de matières étrangères. Cette combustion est plus rapide dans le gaz oxigène; on peut faire l’expérience dans une cloche ou dans un flacon {fig. 48) en fixant le charbon sur l’extrémité d’un fil de fer recourbé en bas. Aussitôt qu’on y introduit le charbon incandescent, il commence à brider avec énergie en s’entourant d’une petite flamme; celle-ci provient de ce qu’au point de contact du charbon avec l’oxigène il se forme d’abord le degré inférieur d’oxidation du carbone, l’oxide de carbone, qui en s’unissant avec une nouvelle dose de gaz oxigène, donne de l’acide carbonique. Le charbon disparaît, et les gaz restent parfaitement incolores dans la cloche. Les charbons !<;gers brûlent, comme ceux du bois, dans l’air atmosphérique; la combustion des charbons plus épais, par

CARBONE

exemple, du coak lourd ne s’effectue au contraire qu’à l’aide d’une machine soufflante ou de tout autre moyen. Le graphite et le diamant ne brûlent pas non plus , lorsqu’ëtant allumés on les expose à l’air atmosphérique; dans le gaz oxigène ils se consument au contraire sans laisser de résidu. Pour brûler le diamant dans le gaz oxigène on remplit un flacon de ce gaz sur le gazomètre comme à l’ordinaire ( p. 1 1 ) , et après avoir fixé le diamant avec un peu de gypse sur un bout de tuyau de pipe de terre a {Jig. 49)5 on implante dans ce tuyau l’extrémité d’un fil de fer recourbé en bas ; on chauffe le diamant dans la flamme d’une lampe à esprit de vin alimentée par un courant de gaz oxigène, comme nous avons opéré la fusion du platine (p.12), et dès qu’il est allumé, on l’introduit très pj’omptement dans le flacon contenant le gaz oxigène ; il continue alors de brûler et disparaît complètement. Si on verse de l’eau de chaux (une dissolution de chaux dans l’eau) en quantité suffisante dans le flacon, on obtient un précipité blanc abondant, formé de carbonate de chaux; l’acide carbonique est le résultat de la combinaison de l’oxigène avec le diamant. ,

Le carbone et l’oxigène formant ensemble un corps gazeux, il s’élève la question de savoir, si dans cette combinaison le gaz oxigène a augmenté ou diminué de volume, ou bien, si son volume est resté le même.^ Une expérience due à Davy résout cette question d’une manière sans réplique. Au col d’un ballon en verre {fig. 5o) on adapte une allonge à laquelle est fixé intérieurement un fil de fer portant une petite corbeille en fil de platine Æ, dans laquelle se trouvent quelques diamans. Cette allonge est munie d’un robinet qu’on visse sur une pompe pneumatique. Après avoir fait le vide dans le

CARBONE

ballon et fermé le robinet, on le visse sur une cloche pleine de gaz oxigène. Cela fait, on ouvre de nouveau le robinet pour remplir le ballon de gaz oxigène et on le referme ensuite. A l’aide d’un verre ardent on allume le diamant qui continue de brûler dans le gaz oxigène. On laisse alors reprendre au ballon la température qu’il avait au commencement de l’expérience. Dès qu’on ouvre maintenant le robinet, après y avoir vissé un tube de verre susceptible de plonger jusqu’en h dans le mercùre, ce métal s’élèvera et montera dans le ballon, si le gaz oxigène s’est contracté en s’unissant avec le carbone; il sera refoulé dans le tube de verre, s’il s’est dilaté. Or, aucun des deux cas n’a lieu. Il résulte donc de cette expérience, que l’acide carbonique provenant de la combinaison du carbone avec l’oxigène occupe exactement le même volume que le gaz oxigène dont il est formé. Connaissant donc la pesanteur spécifique de l’acide carbonique, on n’a qu’à en défalquer, celle de l’oxigène pour déterminer la quantité de carbone qui s’y est combinée.

Pesanteur spécifique de l’acide carbonique = i,5245 id. du gaz oxigène =1,1026

Ainsi 0,4219 : 1,1026 : : 100 ; 261,34 ou 1,5245 : 1,1026 : : 100 : 72,825.

100 parties en poids de carbone s’unissent donc à 261,34 parties d’oxigène pour former de l’acide carbonique, et 100 parties d’acide carbonique renferment 72,825 p. d’oxigène sur 27,675 de carbone.

Lorsqu’on considère la composition de diverses combinaisons carbonifères, il est très commode deconnaître le volume de la vapèiir de carbone; mais le carbone ne

CARBONE

se volatilisajit à aucune température, le poids de sa vapeur ne saurait être déterminé qu’hypothétiquemeni. Dans l’acide carbonique le carbone peut être uni avec deux volumes ou bien aussi avec un volume de gaz oxigène. Laquelle de ses deux hypothèses est la plus pro • bable.^ C’est ce que peut faire connaître la considération de deux substances gazeuses qui, en s’unissant entr’elles, forment un corps également gazeux. Or, on trouve que, si une mesure d’un gaz s’unit avec une mesure d’un autre gaz, le volume ne subit aucune contraction; ainsi deux mesures d’oxide d’azote résultent de l’union d’une mesure de gaz azote avec une mesure de gaz oxigène, une mesure de chlore gazeux et une mesure de gaz hydrogène donnent deux mesures de gaz acide hydrochlorique; au contraire, une mesure d’oxldule d’azote est formée d’une mesure de gaz azote et d’une demi mesure de gaz oxigène , et une mesure de gaz hydrogène donne une mesure de vapeur d’eau en se combinant avec une demi mesure de gaz oxigène. Cela posé , une mesure de gaz oxigène unie avec le carbone forme une mesure d’acide carbonique, et une mesure de gaz oxide de carbone exige une demi mesure de gaz oxigène pour se changer en une mesure d’acide carbonique ; une mesure de gaz oxide de carbone contient donc une demi mesure de gaz oxigène. Si donc la composition de l’acide carbonique est analogue à celle du gaz oxidule d’azote ou à celle de la vapeur d’eau, et que le gaz oxide de carbone soit formé comme le gaz oxide d’azote, l’acide carbonique contiendra une mesure et le gaz oxide de carbone une demi mesure de vapeur de carbone, et la pesanteur spécifique de cette vapeur s’élèvera à o,8438.

Outre l’acide carbonique et le gaz oxide de carbone ,

CARBONE

il y a encore trois autres combinaisons du carbone avec l’oxigène, savoir : l’acide oxalique, qu’on extrait de plusieurs plantes dans lesquelles il se forme naturellement, ou qu’on obtient par l’oxidation de substances organiques^ l’acide mellitique et l’acide crotonique. Ces combinaisons seront de'crites avec les acides.

Le carbone surpasse pour ainsi dire tous les autres corps en affinité pour l’oxigène à une haute température, et comme il est infusible, qu’on peut aisément s’én débarrasser par la combustion , et que ses combinaisons avec l’oxigène s’échappent à l’état de gaz , ce corps est plus propre qu’aucune autre substance à opérer la réduction des oxides métalliques, c’est-à-dire, à leur enlever l’oxigène et à en reproduire le métal avec les propriétés qui le caractérisent.

Le charbon jouit de deux propriétés fort intéressantes : celle de s’emparer de différentes substances organiques dissoutes, de clarifier, par exemple, parfaitement des dissolutions colorées : et celle de condenser les corps gazeux , d’absorber, par exemple, trente cinq fois son volume de gaz acide carbonique quand on l’y plonge. Le charbon, étant le plus poreux des corps, présente ces deux propriétés au suprême degré. Cependant d’autres corps en jouissent aussi, et elles offrent en général le meilleur moyen de se faire une idée juste de la manière dont les corps solides, liquides et aériformes se comportent les uns à l’égard des autres ; c’est pour cette raison que j’ai préféré de ne développer ces propriétés des corps poreux qu’avec celles de l’eau.