DES MÉTAUX

Ce sont les corps les plus importants à étudier , non-seulement

ÉLÉUENXS d’ÉLECTBO-CHIMIB.

parce qu’ils forment une partie des principes constitutifs des appareils électro-chimiques, mais encore parce que, servant d'électrodes, ils fournissent les éléments des composés que l’on veut produire. Ils doivent ces propriétés à ce qu’ils transmettent très-rapidement le fluide électrique , et peuvent se combiner avec l’oxygène, les métalloïdes et les acides que les courants leur présentent à l’état naissant. Nous allons d’abord présenter quelques-unes des propriétés générales qui serviront à indiquer de suite le mode d’action que leur fait subir l’électricité, puis nous exposerons les propriétés électro-chimiques de chacun d’eux.

Nous diviserons les métaux en trois sections.

r® SECTION. — Métaux électro-positifs^ dont les oxydes forment les alcalis et les ferres .• potassium, sodium, lithium, ammonium, barium, strontium, calcium, magnésium, aluminium, glucium, yttrium, zirconium, thorium.

Il' SECTION. — Métaux électro-négatifs qui forment de préférence des acides avec V oxygène : tellure, arsenic, chrôme, vanadium, molybdène, tungstène, antimoine, tantale, titane.

iir SECTION. — Métaux électro-positifs qui jouent principalement le rôle d’élément électro-positif dans les combinaisons salines : or, osmium, platine, palladium, rhodium , argent, mercure, cuivre, urane, bismuth, étain, plomb, cadmium, zinc, nickel, cobalt, fer, manganèse, cérium.

Les principales propriétés physiques des métaux sont : i" l’opacité, qui cependant n’est pas absolue, car une feuille d’or amenée à un sixmillionième de millimètre d’épaisseur, laisse passer les rayons verts ; 2° l’éclat métallique dépendant de l’opacité ; en tête des métaux qui possèdent cette faculté se trouvent, d’après Leslie, le platine, l’acier, l’argent, le mercure, l’or, le cuivre, l’étain et le plomb; 3® la fusibilité, qui est propre à tous les métaux, mais non au même degré, car le mercure est encore liquide à — 38°, tandis que le platine n’entre en fusion qu’au plus haut degré de chaleur que nous puissions obtenir, c’est-à-dire, avec le courant d’hydrogène et d’oxygène; 4° la densité en général supérieure à celle des autres corps; 5° le pouvoir conducteur de l’électricité , et par suite de la chaleur, beaucoup plus grand que dans tous les autres corps. Les effets résultant de cette faculté sont tellement importants en électro-chimie que nous devons en mentionner les principaux.

On a vu précédemment que tous les métaux ne conduisaient pas également bien l’électricité ; le tableau donné page 49 présente le

CHÂPITBE IV.

rapport de conductibilité. Ce pouvoir conducteur est tellement plus grand dans les métaux que dans les autres corps, que le chai bon, qui transmet assez bien l’électricité quand il est bien recuit , résiste, suivant Davy, plusieurs milliers de fois plus au passage de l’électricité que le platine et le fer, considérés comme les moins bons conducteurs. Lorsqu’un métal s’échauffe par le passage d’un courant, on en conclut que l’électricité est gênée dans sa circulation , et que le conducteur métallique ne peut laisser passer toute la quantité que fournit la source. Davy, en confirmant cette conjecture , a reconnu que , lorsqu’un fil rougissait à l’air par suite du passage d’un courant énergique, cas où la pile n’est pas déchargée, si l’on place ce fil dans un liquide capable de le refroidir, l’eau , l’alcool , l’huile , il cesse d’être rouge , et la pile est déchargée complètement. On peut expliquer par ce moyen les faits suivants observés par Davy : Si un fil rougi par un courant dans toute sa longueur vient à être chauffé dans quelques points par une flamme d’une lampe à alcool jusqu’au point du rouge visible, si l’on applique un morceau de glace sur une portion du fil rouge, et qu’on y dirige un courant d’air froid, toutes les autres parties passent du rouge an rouge blanc. Entrons dans quelques détails sur les effets de chaleur produits dans les métaux par le passage de l’électricité.

Lorsqu’un cours d’eau , animé d’une certaine vitesse , trouve sur son passage une masse de sable dans lequel il peut s’étendre, l’eau s’écoule dans les interstices sans déranger la position des grains de sable; mais si la quantité de mouvement dont ce cours d’eau est animé est assez considérable, alors la masse est rompue en divers points : de même aussi , quand l’électricité pénètre dans une masse métallique, elle s’insinue dans tous les espaces intermoléculaires, comme le fait l’eau dans le sable; car, pour elle, les corps sont criblés d’un nombre infini de vacuoles; si elle peut s’étendre sans difficulté, les molécules ne perdent pas leur position naturelle. Dans le cas contraire, il n’en est pas ainsi; les molécules éprouvent une résistance qui est proportionnelle au carré de la vitesse, et il en résulte des effets de chaleur qui doivent être d’autant plus grands que cette vitesse est plus considérable.

Nous savons, d’un autre cêté, que lorsque la chaleur se propage dans un circuit métallique fermé, au point où elle trouve un obstacle, les deux principes électriques apparaissent aussitôt; l’électricité positive franchit l’obstacle; d’où résulte un courant électrique qui va de la partie chaude à la partie froide. Nous voyons per là que la ré-

ÉtÉUENTS D’ÉLBCTSO-CHIlinB.

ciproque a également lieu , attendu que le fluide électrique , quand il circule dans les corps , se change en chaleur dans les points où il rencontre un obstacie qui s’oppose à sa libre circulation. On ne connaît encore qu’une seule exception qui a été observée par M. Peitier.

Lorsque l'on fait passer la décharge d’une batterie électrique dans un fil fin de métal , le fil s’échauffe dans une certaine longueur, souvent jusqu’à l’incandescence, la fusion ou la volatilisation. Lorsque la charge de la batterie n’est pas suffisante pour fondre les fils , il en résulte sur leurs surfaces des effets de couleur dus à des altérations dépendantes de leur nature et de leur température : avec l’acier, la couleur devient successivement bleue, jaune, rouge vif, puis le métal entre eu fusion quand la charge devient plus forte ; celle-ci augmentant encore, le métal disparait avec une flamme brillante, et il se dépose sur une feuille de papier placée au-dessus une poussière fine rouge de peroxyde.

Le fer brûle avec une lumière blanche très-vive; le xinc avec une flamme blanche mêlée de bleu et de rouge; l'étain en produit une d'un blanc bleuâtre ; l’or et le cuivre sont dans le même cas ; la flamme produite par le plomb est bleuâtre et surtout purpurine ; enfin celle de l’argent est verte.

Avec le platine, i’or et l’argent , en employant une charge convenable , les deux premiers ne sont pas oxydés, et peut-être le troisième, car la chaleur qu’ils éprouvent par l’acte même de la fusion est suffisante pour réduire leurs oxydes. On sait , en outre, que la couleur violette de la pousière fournie par l’or volatilisé dans cette circonstance , est celle que prend ce métal quand il se trouve dans un grand état de division. Un grand nombre d'expériences ont été faites pour opérer la fusion des fils métalliques dans l’air et dans difliérents gaz , au moyen des décharges électriques. L’appareil employé à cet usage est formé d’un tube de verre de 65 à 60 millimètres de diamètre et de 3 1 5 miilimètres de longueur. 11 est fermé à ses deux extrémités par deux douilles à l’une desquelles est un robinet qui sert à faire entrer une quantité d’air donnée ou de tout autre gaz; audessus de ce robinet et dans l’intérieur du tube , se trouve une bo* bine sur laqueile sont enroulés un fil de métal et une ficelle qui sont parallèles et attachés l’un à l’autre de décimètre en décimètre. Un cylindre de cuivre de huit centimètres de long est vissé au centre de la douille supérieure; au moyen d’une longue aiguille, on fait passer le bout de la ficelle et le fil de métal à travers le cylindre; puis on le ferme avec un bouchon , de manière que le fil et la ficelle se meuvent

CHAFITBB IV. 208

dans le tube. Quand le fil est brûlé , on lui en substitue un autre au moyen de la ficelle.

Pour constater la quantité d’air absorbé, on adapte à l’orifice inférieur du robinet un tube de verre étroit, ayant à peu près O"”, 27 de haut , et ouvert à ses deux extrémités ; i’uue d’elles est plongée dans un vase qui contient du mercure; quand le robinet est ouvert, l’élévation du métal indique la quantité de gaz absorbé. Comme la température augmente beaucoup dans l’intérieur de l’appareil , on ne doit déterminer l'absorption que lorsque la température est devenue égale à celle de l’air ombiant.

En opérant dans l’air, les métaux oxydables absorbent de l’oxygène. Les métaux qui conduisent le moins l’électricité , tels que le fer, le platine, produisent les plus grands effets de chaleur; tandis que l’or et l’argent, qui sont bons conducteurs , donnent des effets moins marqués.

Voici le tableau des différents résultats obtenus dans l’air par Cuthberson sur des fils de différents métaux, de 0"',27 de longueur, en employant une batterie dont les armures intérieures avaient à peu près I",79 e. carrés.

DÉSIGNATION

des métaux.

diahètre des HIs.

CnARCE

en grains de l’électromètre.