CHAPITRE IV

e précédent). Ces deux solutions du même sel dans deux lis différents avaient sensiblement la même densité et étaient également électrolysables. Pour 1 8*^^- de mélange gazeux du mètre À, j*ai eu 57 mill. d'argent dans la dissolution alcoo- , et 56 dans la solution aqueuse. La somme de ces deux res qui sont presque égaux correspond exacten^ent à la quaneau décomposée dans le voltaïmètre. »

Nouvelle nomenclature électro-chimique.

.""araday a cherché à établir une nouvelle nomenclature des employés en électro- chimie. Regardant comme impropres la nation de pôles donnée aux extrémités de la pile , ainsi que e lames décomposantes donnée aux lames de platine em-

pour opérer les décompositions, il a appelé ces mêmes lames ies ( route que suit Télectricité) ; ainsi Télectrode positif est e décomposante par laquelle débouche Télectricité positive 3e dissolution , et l'autre , l'électrode négatif, remière est appelée anode et la seconde catode. (Voir Traité ctricité^ tome III, page 192.) ippelé électrolytes les corps dont les éléments sont séparés par

du courant électrique : ce mot dérive de deux mots grecs : •ov et Xuu) , électricité à délier. De là, on en déduit l'exprès- ^ctrolyser^ qui est le synonyme de décomposer, d'analyser au de l'électricité.

[de hydrochlorique est un électrolyte ou un corps électrolytitendu que le courant isole le chlore de l'hydi'ogène, tandis que borique ne l'est pas, puisqu'il n'est pas décomposé, st dans l'usage d'appeler les acides corps électro-négatifs , par 3me qu'ils se rendent au pôle positif de la pile , et éiectro-pos autres corps, parce qu'ils se rendent au pôle négatif, 'araday propose d'appeler anions les corps qui vont à Tanode, I positif, et cassions ceux qui vont à la catode, ou pôle négaadoptant son langage , il faudra dire : a Si l'on soumet à l'ex- :e le chlorure de plomb , ce composé est un électrolyte , parce t susceptible d'être décomposé par l'électricité. Quand il est é, ses deux ions sont séparés : le premier, le chlore, estun jui se rend à l'anode , et le second , le plomb , est un cassion rend à la catode. » On n'a conservé jusqu'ici dans la science dénominations S! électrodes , qui paraissent convenir àtow^V^

142 ÉLÉMEHT8 D ELECTEO-CHIMIE.

Des décompositions ckimiqves opérées au moi/en de l'éleetricUé libre.

Les effets des décam positions électro-chimiques sont sembtalila entre eux, quelle que soit la source de l'électricité, pourvu que celleci n'éprouve pas d'interruption dans sa production-

L'électricité peut avoir plusieurs origines et provenir du frottament , comme dans les machines électriques ; d'une action chimique, comme dans les piles voltalques; de différences de températurej comme dans les appareils thermo-électriques; entin d'effets d'iw ductioQ , comme dans les machines destinées à produire les c rants d'inductiou. L'électricité de frottement a une forte tension (j une faible quantité, attendu qu'il faut un temps (ini pour la produira

C'est l'inverse pour l'électricité voltaïque. Les deux électricités a

traij-es qui s'accumulent aux deux extrémités d'une pile d'un gran nombre de couples ont une faible tension , quoique considérablei g quantité, parce que leur production n'est pas discontinue. L'électrltjil provenant des appareils tliermo -électriques étant à petite tension, < raison de la recomposition à la source de la plus grande partie dsi électricités dégagées, ne donne seulement que des indices dedécoiDt position, auffsi n'est-elle d'aucun usage en électro-chimie. Quart aux appareils d'induction, ils peuvent être employés, mais avec inoig d'avantage que les appareils voltalques, à moins de les faire fotu^ tionner concurremment ensemble, comme l'a reconnu M. de la RlTt

Les effets de décomposition produits au moyen de l'électricité &• bre, c'est>à-dîre, de l'électricité fournie par les machines électriaiN| ordinaires, présentent, dans quelques circonstances, des différenf'i avec ceux obtenus avec les appareils voltalques ordinaires. Dans H derniers, lorsque les deux pôles de l'appareil sont en relation avcQOl l'eau au moyen de deux lames de platine, on sait que cette eatt s décomposée^ l'oxygène se porte sur la lame positive, et l'Iiydn^tV sur la lame négative t mais il n'en est pas toujours ainsi avec t'^ tricité libre; Wollaston, pour décomposer l'eau avec cette électrletH a indiqué le procédé suivant : on introduit des fils très-fioB dv ou de platine dans des tubes capillaires de verre, dont les extrfmitcs sont ramollies à la lampe pour que le métal s'applique eiUtement sur le verre, et l'ou coupe la portion du fil en debjin de la partie fondue, de manière à n'apercevoir à la lonpe qu'i'î point métallique. On place deux de ces tubes dans un vase reoplt

CHAPITBE IV, i4S

l'eau, de telle manière que les deu-i poiotes mélalliqnes soient trèsapprochées i'ane ùe l'aulre; un des iils est mis en communieBlion ivec le sol , et l'autre avec nn conducteur métalliijue placé à peu de lislance du conducteur d'une roachine électrique dont on tire des étincelles. On aperçoit aussitôt aux deux pointes de métal un dégagement de très-petites bulles de gaz que l'on recueille dans des Éprouvettes remplies d'eau ; on trouve, lorsque l'électricité aune trèsforte tension, que le volume de gai du côté négatif est double de celui obtenu du côté positif, comme dans les décompositions avec les igpareils voltaïques. L'eau a donc été complètement décomposée. teite décomposition est d'autant plus rapide que la ténuité des poiatcB est plus grande. Ainsi , il i^ut suppléer à la discontinuité de l'acft)Q par une très-forte tension ; quand elle est moindre, les deux gaz 1^ dégagent quelquefois ù chaque pointe; dans ce cas, les surfaces Recomposantes sont, de chaque côté, l'une la pointe, l'autre le liqviide ijJBcent ; alors les deux gaz doivent Être mélangés. Wollaston a an- Bpncé qu'il en est toujours ainsi, quelle que soit la tension de l'électricité. Néanmoins , l'exception est assez remarquable pour que nous •m fassions mention ici , bien que son assertion ne nous ait pas paru ' esacte.

Les expériences suivantes de M. Faraday serviront encore à faire Gonnaitre le mode d'action chimique de l'électricité des machines sur ks corps.

Ayant pris une bande de papier tournesol et une autre de papier curcuma, il les humecta avee une solution de sulfate de soude et les unit par un de leurs bouts. Un til de platine en relation avee te conducteur communiquait avec le papier tournesol , et un autre 111 eommu ni quant au sol et représentant le pôle négatif, avec le papier de curcuma. Quelques toure de la machine suffirent pour montrer SOI ces papiers les mêmes effeis que ceux obtenus avec l'électricité loltaique. Les effets furent encore les mômes en éloignant les deux bandes de papier et tes faisant communiquer au moyen d'un fil raétillique. La pointe négative de l'appareil, ainsi que le papier de curcqnia, ayant été enlevés, la pointe positive fut laissée en contact avec le papier tournesol , et l'on toucha ce deruier avec un conducteur httmide que l'on tenait à la main. Le papier tournesol fut encore Mugi. Le bout du conducteur humide, au lieu d'être tenu dans la main, fut suspendu dans l'air au moyen d'un tube de verre. Le papier fut encore rougi ; mais, dans ce cas, l'air formait le second pôle, I ';'!|l^-^c> lajecoijdesurfac^décomnosaatÇ. Mïfâi » W'^\û!? ^9^,^-,

144 ELEMENTS B KIECTHO-CMIMIE.

loiis encore le rnootrcr, et cela est important A note^ p certains phénomènes électro- chimiques, on peut opérer i

composition en se servant pour trimsmeltre l'électricité, non-s»! lement de denx lames de métal, mais encore A'aoe lame dt méUldl d'un liquide, et même de deux liquides. Les conditions à remplir,! c'est que les éléments désunis par i'elïet du courant runeontrent, povl se séparer, un corps qui ne puisse leur livrer passage. Laconat^l sance de cette propiiété e^t indispensable potir rinterprétation 11 quelques phénomènes naturels produits dans les trois régna fel la nature. L'expérience suivante va nous en fourr On prend un bocal de verre d'un décimètre de dinmèlre et d'il décimètre environ de profondeur (pi. III, llg. 7); une hime de m a, que l'on fixe à la partie supérieure , de manière à ce qu'elle i cende à ST"""- au-dessous du bord, et soit entourée d'eau de toas * tés ; une lame de platine , large de 80"""-, est pincée également di le vase à peu de distance du mica, et retenue au moyen d'une ptttt lame de verre, afm de prévenir les mouvements qui pourralentn venir dans le liquide par le dégagement du gnz. Od verse tnuolll dans le vase, avec soin, une solution de sulfate de raagm^siejusqu'» dessus du petit bord de la lame de mica, en évitant que le verreM le mica , sur le cûté non occupé c , soit mouillé par la s*ilutJou adessus deson niveau. Un morceau de liège poli, mouillé prëalablemait avec de l'eau distillée, est posé légèrement sur la solution du (M sec, et l'on verse doucement dessus de l'eau distillée envi tèlir de a7"""', jusqu'à ce qu'elle touche h peu près le sommet dt verre. Par ce moyen, la solution de sulfate de soude occupe la partie inférieure du bassin, ainsi que la partie supérieure à droite; mais, M raison du diaphragme, une couche d'eau repose de t en d snrli solution. Une seconde lame de platine e est placée sur la surface it l'eau dans une position horizontale, mais avec une inclinaison s santé pour que les gaz échappés puissent être recueillis. L'extrénùti C est mise en communication avec le pôle négatif d'uue pile de H paires, et le pôle positif avec rextrémité b. La décnmpositioD o menée aussitât; mais elle est d'abord très-faible, à cause de la n: vaise conductibilité de l'eau ; mais, peu à peu , la magnésie apparaît au pôle négatif, non sur la lame de platine, mais sur la surface dt contact de l'eau et de la solution de sulfale de magnésie, tandis qiK la lame ne donne aucune trace de magnésie à l'aide du papier de curcuma. La magnésie est donc restée entière à la surface des deui liquides. La lame b, au contraire, donne la réaction acide. Cettotl

(■ CHAPITRE IV. 145 ErieDce montre que la décompusition s'upèi'e aussi bien sur la surace de l'eau, qui est conductrice , que dans l'air, qui ne jouit pas de

«es pcopriétés, et sur les lames de métal, comme l'on a pu s'en con- ^. Taiiicre tVapiès l' expérience que nous avons précédemment rapportée. ,On peut faire l'expérience avec plus de facilité de la manière suivante, . avec un tube eu U, dans l'une des braiiches duquel l'on verse d'abord une solution de sulfate de magnésie, puis dans l'autre seulement de .l'eau; on plonge d'une part dans celle-ci une lame de platine, et dans l'autre branche, qui ne renferme que la solution, une seconde lame de platine. Ces deux lames sont mises eu communication avec un —appareil voltaîque, comme dans l'expérience précédente. Nous allons montrer de suite l'importance de ce mode de décomposition, pour in- .terpréter certains phénomènes électro- chimiques naturels.

On sait que l'air et la terre se trouvent toujours, dans les temps sereins, dans deux états électriques différents, et qu'il s'opère conti- __nuellement entre l'un et l'antre des décharges électriques plus ou ^__ moins fortes par l'intermédiiiii'e des montagnes, des arbres, des plan- . . tes, des animaux , etc. Par conséquent , tous les corps organisés qui ^sont à la surface de la terre étant pénétrés de liquide^ se trouvent dans la même position que l'air dans une des expériences de M. Faraday, et que l'eau dans les dernières. Ces liquides peuvent donc servir de surface décomposante. Il en résulte une suite de dé- !■ compositions et de recompositions kates qui contrarient ou favori- .«eut l'action des forces vitales, suivant le sens dans lequel elle , s'exerce.

Des caractères usités en électro-chimie pour constater la production d'actions chimiques.

Quand un solide réagit sur nu solide, ou uu liquide sur un autre liquide, il y a combinaison ou dissolution ; plusieui's moyens servent

^à constater l'existence de ces deux actions. Quand 11 y a combinaison on observe une élévation de température , et , au contraire , un abaissement quand il y a dissolution.

Les thermomètres ordinaires suffisent pour observer ces changements, quand ils ont une certaine intensité; mais ces derniers sont si faibles dans les actions leutes qu'ils ne peuvent être constatés, et . qu'il faut alors avoir recours aux appareils thermo-électriques d'une sensibilité excessive, qui occupent peu de volume, et permettent de recueillir les plus faibles quantités de chaleur dégagée. Il est des

146 ÉLÉMBr<TS Q'ÉLECTBO-CBIUIBi

cas où ce moyen ne jieut être employé, Pt dans lesqnij

saurait intervenir : c'est lorsque les produits formés ne peuvent éln

recueillis, ou leur pi'éseuce accusée d'une manière quelconque.

L't'Ieetro-dilmie nous fouriiit alors un moyen très- efficace; le pw mier c'est la production du courant électrique h l'Instant où deht corps réagissent l'un sur l'autre, ee que l'on reconnaît toujours 1 l'aide du multiplicnfur, quelle que soil la réaction. I.e courant çeA aiifisi bien provenir d'une combinaison que d'une dissolution. Il bd avoir un moyen de distinguer l'une de l'autre ; rien n'est plus slinpbi on se sert, à cet effet , de l'appareil décrit tome V , première paltt| pages 243 et suivantes de notre Traité d'éleclHcild , leqnel peiiNl d'observer simultanément le courant dû â la combinaison, et le rant Ihermo-élcctrique provenant de l'élévation de température.

Pour constater les déeomposilions, e'est-îi-dire reconnallre tapit sence des acides et des alcalis, on se sert , comme en chimie , fle fh piei's à réactifs ou de couleur Végétale. Quand on cherche h n naître jusqu'à quel point un courant posstde assez d'intensité . opérer une décomposition, on emploie l'induré de potassium, dont M éléments, réunis en vertu de faibles afilullés, sont décompogéi un faible courant électrique. La présence de l'iode est accusée l'amidon, qui, mêlé à l'iode, forme de l'iodure d'amidon, dont la G0>> leur bleue est le signe caractéristique. Les couleurs végétales, que les papiers à réactifs colorants , sont les substances employée! Ijtt les chimistes pour reconnaître l'exislence des acides et des olcnRl raison des changements qu'elles éprouvent. Ces matières sont rouges .jaunes ou bleues.

Nous allons d'abord montrer que l'électricité libre, en réaj sur les couleurs rouges, produit des changements qui ne permettiBl pas d'employer concurremment les papiers à réaclifS avec ks tions ordinaires salines, quand on veut reconnaître la dérampodBM de celles-ci par l'action de l'électricité. L'expérience suivante i» aucun doute à cet égard. On place sur un support isolant une de cristal de roche, sur laquelle on étend une bande de papier K nesol rougi par nn acide et légèrement humide ; on applique sur* bande les bonts fermés de deux tubes préparés a In Wollastoo, A distance de l â 2 millimètres. Ces tubis sont maintenus dans une sîtioii verticale au moyen de liges glissantes qui permellenl df rtf proclier et d'éloigner à volonté les branches verticales (pi. III, tig- 4 î'extrétDité naa BOUdev Iraierreàn fk\4B^%Hbâ;%t.à«

CHÂPÎTltk IV. Î47

; à qxielqQes millimètres de distance du condùetétir d'une électrique. L'extrémité libre du fil de platine de l'autre tube ! de la même manière , par rapport à un conducteur en cDm- )n iibre avec la terre ; aussitôt que l'on met la roue en moù- 11 liasse une série d'étibcèlles entre les deux intervalles intre les conducteurs et les fils. Au bout de quelques instants, îve le bout du tube formant le pôle négatif, la partie du paétait en contact avec le fil est fortement ramenée au bleii. e côté, la partie située au-dessous du tube prend une teinte ;e, toutes les fois que le papier a été faiblement rougi. Ce rémtre que, lorsqu'un courant discontinu , produit par de l'élibre, réagit sur un papier à réactif humecté avec de l'eau i , on obtient les mêmes réactions que s'il se trouvait dans \ sels éprouvant la décomposition électro -chimique. Soumetxpérience des matières colorantes insolubles dans l'eau, telle ntaliue , etc., et appliquons sur une bande de papier Joseph deux couches d'alizarine, par exemple, et sur celles-ci, les rmés de chaque tube. Quand la machine a fonctionné pen- 3lques instants on enlève les tubes , et l'on reconnaît que le sous la pointe négative, est coloré en bleu, tandis que, sous ointe, il n'est nullement coloré.

cimentons sur les fleurs colorées en rouge, en prenant les coî chaque fleur, que nous appliquerons sur la plaque de cristal 3 , de la même manière que la bande de papier à réactif. yfjllis , couleur rouge violacée. — Les deux pointes des tubes té placées à 2 millimètres de distance de la corolle , l'extrémité a blanchi un peu la couleur , tandis que la pointe négative a m beau bleu la partie correspondante. La machine n'avait mé que pendant une à deux minutes.

^a bicolor, rouge-jaune. — Une corolle disposée comme celle leur précédente, l'extrémité positive n'a produit aucun effet msible , tandis que la négative a produit une couleur d'un leu. La feuille jaune n'a indiqué aucun changement sensible L teinte.

teria, fleur oblongue couleur rouge-saturric. — A l'extréraîté 8 , la couleur a blanchi ; à l'autre extrémité , la couleur ejt ded'un beau bleu.

u rouge. — Une feuille de chou rouge a été soumise égale- . l'expérience de la manière indiquée : à Vexlïèm\\.é.^o«\XÀN^^\ô. rqai d'abord était violacée est devenue rouge 4e m«iir^Vt^'^-^^'

ELEMENTS D ELECTBO-CHIUIE.

A volumes 1 j o 9îGi

Apoid, •*»"" I „;,„,

— j dapresM. Dumas,

L'oxygèoe est peu solubte dans l'eau, puisque loo volunteaè celle-ci ec absorbent en volume 3,5. Cette remarque est ultk à e» signer ici, en raison des propriétés électro-chimiques qu'ncqniertl'w qui renferme plus ou moins de ce gaz. Examinons d'abord son pnvoir iodui^teur , c'est-à-dire la faculté qu'il possède , avec les ratf mauvais condueteurB, de transmettre l'action par intluence. li des expériences de M. Faraday, que l'induetion est la même dei l'oxygène raréfié que dans t'oxy|,'ène dense , et que l'on peut aJmettre en principe que tous les gaz bons Isolants possèdent le pouvoir inducteur.

L'apparence des étincelles électriques varie suivant la nattire di gaz. Dans l'oxygène, à des pressions ordinuires , i'aigrette est trfr comprimée et d'une couleur blanc foncé. Dans l'oxygène raréfié, forme et l'apparence sont plus nettes, In couleur est un peu pnijfr riue; mais tous ces caractères sont bien pflles, comparativement 1 ceux de la lumière électrique dans l'air.

Passons aux moyens électro-chimiques à l'aide desquels oa dégigt l'oxygène de ses combinaisons.

On sait que lorsque les extrémités libres de deux tils de platine, en communication avec les deux pôles d'une pile voltaîque, plonstï dans l'eau ordinaire, il se dégage de l'oxygène au pAle positif, ((£ l'hydrogène au pôle négatif, dans les proportions de J \olume d'oi]^ gène et 2 volumes d'hydrogène. Il suffit d'un des appareils simiM pi'écédemment décrits , ou de l'appareil à gaz oxygène , pour poser l'eau , el obteuir une assez grande quantité d'oxygène.

Des métalloïdes simples'et composes.

On compte douze métalloïdes : l'hydrogène, le bore, le sjlicivnitll

carbone, le phosphore, le soufre, le sélénium, le fluor, le chlore,ll brAme, l'iode, l'azote. Tous ces corps conduisent mal la chaleor, ^ par conséquent, sont mauvais conducteurs de l'électricité; ces dm propriétés étant liées par des rapports Intimes, lis laissent dégager dt l'électricité positive dans leur combinaison avec les métaux , de sorti qu'ils se comportent comme des corps éleclro -négatifs. Ils Jouent rôle opposé avec l'oxygène , c'eil-i^«^%*' ~ ~

CH^PITAB IV. 151

ant de l'électricité négative, ce quf annonce un état électro- positif. ^n cpnsidére que l'hydrogène , le silicium, le bore et le carbone, font ^BXception dans leurs combinaisons avec quelques métalloïdes.