COMBINAISONS DU FER

OxTBBs VE FBR. — Le fer s'oxyde facilement; il a trois degrés d'oxydation, l'oxyde ferreux, l'oxyde ferrique et l'acide ferrique. Exposé à l'air sec, il ne s'altère pas à la température ordinaire ; dans l'air humide et contenant de l'acide carbonique il se couvre de rouille, qui est de l'oxyde ferrique hydraté contenant de l'ammoniaque. Chauffé au rouge, il se recouvre d'une couche noire 'd'oxyde ferroso-ferrique (Battitures). Au rouge blanc, le fer brûle en lançant des étincelles brillantes et passe à l'état d'oxyde ferroso-ferrique. Le fer très-divisé, obtenu par la réduction de l'oxyde ferrique au moyen de l'hydrogène à une chaleur modérée, s'enflamme spontanément à la température ordinaire^ et se

transforme en oxyde ferrique. Porté au rouge dans un courant de vapeur d'eau, le fer passe à l'état d'oxyde ferroso-ferrique cristallisé. Ce métal se dissout dans la plupart des addes, en produisant un dégagement d'hydrogène et un sel ferreux qui reste en dissolution : les oxydés > de fer sont réductibles par l'hydrogène, le charbon etToxyde carbonique.

a) Oxyde ferreux, Ée. Inconnu à l'état d'isolement; il se produit lorsqu'on dissout du fer dans les acides étendus. Les alcalis précipitent de se^ dissolutions de l'hydrate ferreux blanc qui passe promptement à un degré supérieur d'oxydation et se transforme en hydrate ferrique d'abord gris, puis \fert, noir, bleuâtre et enfin jaune brun. Les hypochlorites alcalins déterminent cette oxydation instantanément. L'oxyde ferreux communique au verre une teinte verte.

b) Oxyde ferrique y '#e. L'oxyde naturel constitue le fer oligiste et l'oxyde hydraté rouge. A l'état de fer oligiste, il est fréquemment cristallisé dans la même forme que l'alumine, d'une couleur noire foncée de fer, très-brillant; p. s. 5,24; dur, non magnétique, et donnant une poudre brun rouge. L'oxyde artificiel est en partie noir et cristallisé, en partie pulvérulent d'une couleur rouge brun plus ou moins foncée. On l'obtient, sous la forme cristalline du fer oligiste, en chauffant fortement au rouge du chlorure ferrique dans un courant de vapeur d'eau, ou en calcinant un mélange de parties égales de vitriol de fer et de sel commun, et en enlevant ensuite par lixiviation le sel de Glauber formé. — On l'obtient amorphe, pulvérulent et brun rouge, en maintenant longtemps au rouge du fer dans l'air atoiosphérique ou en calcinant fortement le sulfate ferrique {Caput mortuum, rouge d^ Angleterre employé comme couleur et comme matière à polir). L'oxyde ferrique ne se dissout que difficilement dans les acides ; l'hydrate brun qu'on obtient en précipitant les sels ferriques par les alcalis y est, au contraire, très-soluble. îl constitue les minerais de fer bruns. L'oxyde ferrique colore le verre en jaune.

V oxyde ferroso-ferrique, Fe Fe, constitue le minerai de fer magnétique; c'est un des meilleurs minerais de fer, il se rencontre le plus souvent aussi cristallisé en octaèdres noirs, d'un éclat semi-métallique, donnant une poudre noir grisâtre; p. s. 5,0; magnétique, fusible. Cette combi-

naison s'obtient ea oxydant le fer rouge par la vapeur d'eau. On prépare l'hydrate brun noirâtre non magnétique en dissolvant le fer, à l'abri du contact de Tair, dans l'acide sulfurique étendu, transformant les | de la dissolution en sel ferrique en les chauffant avec de Tacide nitrique, ajoutant le troisième tiers du sel ferreux, après refroidissement, et précipitant le mélange par un excès d'ammoniaque. — Les battitures renferment plus d'oxyde ferreux que cet oxyde et sont représentés par les formule Ée'Fe.

c) Acide ferriqmy Fe. On ne le connaît que combiné aux bases. Lorsqu'on fait passer un courant galvanique dans une dissolution de potasse par l'interoiédiaire de la fonte, il se produit du ferrate potassique au pôle positif; on obtient le même sel en saturant par le chlore un mélange d'oxyde ferrique hydraté et d'une dissolution concentrée de potasse, ou en calcinant un mélange de limaille de fer et de salpêtre. Sa dissolution dans l'eau a une couleur rouge de vin et se décompose trèsfacilement.

Sulfures de fer. — Le fer présente au moins trois degrés de sulfuration. FeS, Fe'S' et FeS\ A chaud, le fer s'unit au soufre avec dégagement de lumière et de chaleur. Un canon de soufre perfore le fer et l'acier chauffés au rouge, mais non la fonte. De la limaille de fer, mélangée avec du soufre et humectée donne, à la température ordinaire, un sulfure de fer noir et pulvérulent. Le produit obtenu dans ce cas est du sulfure ferreux, FeS. 3 p. de fer fondues avec 2 p. de soufre, donnent une masse cristalline d'un jaune-laiton grisâtre. Les acides le dissolvent en le transformant en sel ferreux et en dégageant avec lui du sulfide hydrique.

Le persulfure de fer, FeS"^, forme le minéral si répandu dans la nature et connu sous le nom de pyrite stUfuretise; le fer n'a pas de degré correspondant d'oxydation; son type cristallin est le cube; il est jaune-laiton clair, doué d'un éclat métallique parfait; p,. s. = 5,0, non magnétique. Il est insoluble dans les acides étendus. Il a une variété dimorphe, qui est la pyrite blanche d'une couleur jaune tirant sur le vert; p. s. 4,65 ; par la distillation ce sulfure perd une pattie de son soufre,

aussi remploie-t-on à Textraction de ce métalloïde, et se transforme en un ciwnposé de sulfure et de sesquisulfure ferreux FeS + Fe*S'. Les pyrites magnétiques naturelles présentent cette composition ; elles sont magnétiques, jaune brunâtre et douées de Téclat métallique,

Phosphure de fer. Couleur d'acier, susceptible d'un beau poli, trèsdur et cassant. Insoluble dans le chloride hydrique. On peut l'obtenir en fondant ensemble du fer, des os pulvérisés, du sable et du charbon.

Arséniure de fer. — Blanc, doué de Téclat métallique, cassant, non magnétique, très-fusible, et ne [décomposant pas Teau. Le composé Feàs est un minéral blanc d'étain, qu'on rencontre dans la nature et qui sert à l'extraction de l'acide arsénieux. Le Mispickel (pyrite arsenicale) est un minéral d'un blanc d'étain qui existe cristallisé et qui a pour formule Fe S* -{-Fe As.

VAntinwniure de fer est doué de l'éclat métallique, cassant et non magnétique.

Le fer forme deux classes de sels ; les sels ferreux et les sels ferriques, ou les selshaloïdes correspondants. Le proloxyde est de beaucoup la plus forte de ces deux bases.

Les sels ferreux hydratés sont vert bleuâtre; anhydres, ils sont blancs; la plupart sont solubles, d'une saveur d'abord douceâtre puis semblable à celle de l'encre. Leurs dissolutions se transforment promptement en solutions de sels ferriques, en laissant ordinairement déposer un sel basique jaune, et insoluble .f Les alcalis en précipitent de l'oxyde ferreux hydraté et blanc (Cf. page 192). L'acide tannique n'y occasionne aucun précipité; le cyanoferrite potassique y produit un précipité blanc qui bleuit promptement.

Les sels ferriques sont bruns, rouge bruns, ou blancs ; ceux qui sont solubles ont une saveur âpre et fortement atramentaire. Les alcalis en précipitent de l'oxyde ferrique hydraté brun. Le cyanoferrite potassique

y donne^ même dans des dissolutions extrêmement étendues^ un beau précipité bleu, et Tacide tannique un précipité noir bleuâtre. — Ni les sels ferreux, ni les sels ferriques à acides énergiques ne sont précipités par le suliide hydrique ; les derniers cependant sont transformés par ce réactif en sels ferreux et il y a précipitation de soufre. Tous les sels de fer sont précipités en noir par les sulfures alcalins. — Le fer n^est précipité à l'état métallique de ses dissolutions salines que par le zinc, mais seulement hors du contact de Tair.

Chlorures de fer. — a) Chlorure ferreux , FeGl. Masse blanche, fusible et volatile à une température élevée, se sublimant en écailles brillantes. Il est soluble dans Teau ; on Tobtient en chauffant au rouge, du fer, dans un courant de chloride hydrique gazeux, ou bien en chauffant ce métal avec du sel ammoniac ; on le prépare encore en dissolvant le fer dans le chloride hydrique et en concentrant sa dissolution vert pâle, dans laquelle il se dépose en cristaux déliquescents de la même couleur, et qui renferment 4 éq. d'eau.

b) Chlorure ferriqm, Pe€l'. Il se sublime en tables cristallines d'un éclat semi-métallique ; il est déliquescent et très-soluble. On l'obtient en chauffant du fer à une chaleur modérée dans du chlore où il s'enflamme; on le prépare aussi en dissolvant l'oxyde ferrique dans le chloride hydrique, ou enfin en dissolvant le fer dans l'eau régale. La dissolution concentrée, rouge jaunâtre foncé, forme à l'air humide des cristaux rouge jaunâtre dont la composition est Fe€P -p 12 aq.

lonuRES DE FER. — a) lodure ferreux y Fe!. On l'obtient facilement en dissolution, en arrosant d'eau un mélange de Umaille de fer et d'iode. Il est três-soluble, et forme des cristaux vert pâle contenant \ éq. d'eau. ,

b) Viodure ferrique, FeP, est un sel rouge jaunâtre très-soluble.

Cyanures de fer. — Il y a un cyanure ferreux ^t un cyanure ferrique que Ton n'a pu jusqu'ici isoler, mais aussi remarquables l'un que l'autre en raison des combinaisons qu'ils forment entre eux et avec les autres cyanures métalliques.

Le bleu de Prusse , découvert dans la ville de Beriin, en 4704, par Diesbach, et connu partout comme couleur, est une combinaison hy-

dratée de 3 éq. de cyanure ferreux et 2 éq. de cyanure ferrique, 3Pe^y -j- 2Fe€y'. Pur, il est d'un bleu très-foncé, opaque, insoluble dans Teau, d'une cassure brillante et cuivrée. Le bleu de Prusse impur du coHiEierce est d'une couleur plus ou moins claire, et renferme souvent de l'oxyde aluminique. Chauffé au rouge, il se détruit en laissant un résidu de charbon contenant du fer. Il n'est pas attaqué à froid par les acides étendus.

On Tobtient en mêlant à du cyanure potassique en dissolution mi mélange d'un sel ferreux et d'un sel ferrique, ou en précipitant une solution de sulfate ou de chlorure ferriques par le cyanoferrite potassique. Outre le bleu de Prusse , il existe encore plusieurs autres combinaisons hydratées analogues et intermédiaires entre le cyanure ferreux et le cyanure ferrique.

Cyanoferrite potassique (prussiate de fer et de potasse, cyanure jaime), 2K€y -f Fc€y + 3 aq. Lorsqu'on fait bouillir le bleu de Prusse avec une dissolution de potasse caustique, il perd sa couleur et se transforme en oxyde ferrique hydraté, tandis que la dissolution jaunit. Par évaporation, il se sépare de cette liqueur des cristaux jaunes, qui sont une combinaison de cyanure potassique et de cyanure ferrique. On obtient le même composé, avec production d'hydrogène gazeux et d'hydrate potassique, lorsqu'on chauffe du fer avec une dissolution de cyanure potassique ou lorsqu'on laisse du fer exposé à l'air en contact avec une dissolution de cyanure potassique ; dans ce cas^ il y a absorption d'oxygène et formation de potasse. En grand, on l'obtient soit en calcinant au rouge sombre un mélange de charbon animal ou de tissus animaux (corne, chutes de cuir, et chair desséchée) avec de la potasse, et de la limaille de fer ou des battitures ; en lessivant la masse et la faisant cristalljser. On le prépare encore en calcinant au rouge blanc le plus intense dans le nitrogène de l'air, du charbon mélangé de carbonate potassique, et en traitant le cyanure potassique ainsi obtenu en dissolution, par le carbonate ferreux naturel.

Le cyanoferrite potassique forme des tables cristallines jaune-citcon, facilement clivables. Il perd déjà à 400** son eau de cristallisation; le sel anhydre est blanc, fusible au rouge, température à laquelle il se décompose en un mélange de cyanure potassique et de fer renfermant

du charbon. Chauffé avec de Tacide sulfurique concentré, il produit un dégagement abondant d'oxyde carbonique et des sulfates potassique, ferreux et ammonîque. Par la distillation avec Facide sulfurique étendu, le cyanure potassique seul est décomposé, encore n'est-ce que partiellement, tandis que la moitié du cyanogène du sel se dégage sous forme de cyanide hydrique, en laissant un corps blanc qui bleuit promptement à l'air; c'est une combinaison de cyanure ferreux et de cyanure potassique (K€y -j- 2Pe€y) mélangée à du sulfate potassique. Voyez la manière dont se comporte le cyanoferriûe chauffé avec les peroxydes de manganèse ou de plomb (Cf. p. 104 et 147).

Le cyanure ferreux se combine avec la plupart des autres cyanures métalliques exactement dans la même proportion qu'avec le cyanur^ potassique et forme ainsi une classe nombreuse de sels doubles. Les combinaisons du cyanure ferreux avec les radicaux des alcalis ou des terres alcalines sont solubles et cristallisables ; on les prépare de la même manière que le cyanoferrite potassique; la plupart des autres sont insolubles ; ce sont des précipités tantôt incolores^ tantôt diversement colorés, qui se produisent lorsqu'on mélange une dissolution de cyanoferrite potassique avec une autre d'un sel métallique. — Lorsqu'on verse du cyanoferrite potassique dans une solution d'un sel ferreux, il se forme un précipité blanc qui bleuit très-vite; avec un sel ferriyaey le même corps donne du bleu de Prusse. C'est là-dessus que rppose l'emploi du cyanoferrite potassique dans la teinturerie.

Cyanoferrate potassique, 3K€y -f- Fe€y'. On l'obtient à l'aide du précédent, auquel on enlève ^ du potassium qu'il contient, en faisant arriver du chlore dans sa dissolution froide. Par évaporation, on obtienc le sel cristallisé en beaux prismes brillants, rouge orangé. Il est anhydre. Sa dissolution donne avec les sels ferreux du bleu de Prusse. Le cyanoferrate potassique forme avec d'autres cyanures des combinaisons analogues à belles dont nous avons parlé plus haut.

Cyanhydrate ferrtttx, 2HGy -f- FeGy, On l'obtient en décomposant par le sulfide hydrique le cyanoferrite plombique en suspension dans Teau. Il se sépare sous forme d'écaillés cristallines blanches, lorsqu'on mêle peu à peu une 'dissolution, saturée à froid et privée d'air, de

cyanoferrite potassique avec un volume égal de chloride hydrique concentré. Masse incolore^ cristallisée^ très-soluble dans Teau^ inodore^ d'une saveur et d'une réaction acides. Sa dissolution dépose du bleu de Prusse au contact de Tair. En présence des bases il produit des cyanures doubles. Le cyanoferrate forme avec Thydrogène un composé analogue.

La manière particulière dont se comportent ces cyanures doubles qui^ par exemple^ n'abandonnent pas leur fer sous Tinfluence d!un alcali ou d'un sulfure alcalin^ a conduit à admettre que les cyanures renferment le fer à l'état d'élément de radicaux composés ou halogéniques constitués par du fer et les éléments du cyanogène. On a appelé le radical du cyanoferrite potassique, /<?rrocyano^ène,C'N'Fe, celui du cyanoferrate, ferricyanogène, C*2jf6p^2^ ^e premier sel est, d'après cela, du ferrocyanure potassique, 2K -|- C*?J*Fe, le second, du ferricyanure potassique, 3K + C'^N*^Fe^ Le cyanhydrate ferreux est Thydracide du ferrocyanogène, 2H -f G«Pf'Fe, et ainsi de suite. "%

Le nitroprmsiate sodiqve, Na^C'®N'0% est le type d'une série de combinaisons, qui résultent de l'action de l'acide nitrique sur les cyanures doubles de fer. 11 forme des cristaux très-réguliers, rouge Jaunâtre foncé , renfermant 4t éq. d'eau, et analogues à ceux du cyanoferrate potassique. On l'obtient en chauffant pendant longtemps 5 p. de cyanoferrite potassique avec 4 p. d'acide nitrique concentré; on étend d'eau, et l'on sature ensuite par le carbonate sodique. On peut considérer ce sel comme représenté par : âNaC^N-f- Fe^C'^N' -f-NO% ou comme une combinaison de SKa avec un radical composé de 5 éq« de cyanogène, 2 de fer et 1 de nitrogène, €' "N^Fe^NO^. Les nitroprussiates solubles possèdent la propriété de se colorer en rouge pouipre intense par l'addition d'un sulfure alcalin.

Sulfate ferreux (vitriol de fer) FeS + 7 aq* Cristaux transparents, vert bleuâtre, pâles, efflorescents et devenant jaunes, même dans l'air sec. Très-soluble dans l'eau ; sa dissolution d'un vert pâle fee transforme peu à peu au contact de l'air, en une solution brun jaunâtre de sulfate ferroso-ferrique et laisse déposer un sel basique jaune. Il perd facilement par la chaleur 6 éq. d'eau, le dernier ne disparaît qu'à 300** en-

viron^ et le sel devient blanc. Il se décompose à une température plus élevée, en acide sulfureux, en acide sulfurique et en oxyde ferrique (Cf. p. 73). — On Tobtient en dissolvant le fer ouïe sulfure ferreux dans Tacide sulfurique étendu. On le prépare en grand, à cause de son application à la teinturerie^ à la fabrication de l'encre, etc.^ en grillant les pyrites sulfureuses, laissant le résidu s'effleurir à Tair et' le

Sulfate ferrique, ¥êS^. Se trouve dans la zone sans pluie du Chili en larges bancs et sous forme d'aiguilles brunes hexagonales. On le prépare en chauffant de Toxyde ferrique avec de Tacide sulfurique, et en évaporant; on l'obtient aussi par l'oxydation du sulfate ferreux. Masse incristallisable, blanche, soluble dans Teau à laquelle elle communique une couleur jaune rouge. Insoluble dans Tacide sulfurique concentré. L'oxyde ferrique forme, en outre, avec Tacide sulfurique plusieurs autres sels basiques. Tel est, par ex., Vocre qui se dépose dans " une dissolution de vitriol exposée à Tair, et qui est du pentasulfate ferrique basique Fe^S ou Fe S*' + 8Ïe.

Sulfate ferrico-potassique et ferricchammonique (Aluns de fer). Ils cristallisent tous deux comme l'alun, en octaèdres, renfermant de Teau, faiblement colorés en violet améthiste ; ils ont la même composition que l'alun ordinaire, seulement le fer y remplace l'aluminium. Le sel double de potassium se décompose déjà à -f- 30% même lorsqu'il est en dissolution. Mêlés à de Talun ordinaire, ces sels cristallisent en proportions non défmies.

Nitrate ferrique, FeJÏ'. Masse brun rouge amorphe; cependant quelquefois, dans des dissolutions très-coucentrées, il se dépose sous forme de grands prismes incolores. Le fer est attaqué avec beaucoup d'énergie par l'acide nitrique de concentration moyenne; dans l'acide trèsconcentré il reste blanc et inaltéré et perd, par son contact avec lui, la propriété de précipiter le cuivre et l'argent de leurs dissolutions {fer passif).

Nitrate fe^TCux. Le fer se dissout dans l'acide nitrique froid trèsétendu, sans donner lieu à un dégagement de gaz, en formant du nitrate ferroso-ammonique.

Phosphate ferreux. Précipité blanc, qui se transforme à Tair en un

mélange bleu verdâtre de sel ferreux et de sel ferrique. Le sel, Ée«P -|- 8 aq«, est im nnnéral qui se présente sous forme de cristaux bleus transparents, la Vivimite.

Phosphate ferrique. Poudre blanche qui s'obtient par double décomposition et devient brune lorsqu^on la chauffe. La potasse caustique ne lui enlève qu^une partie de son acide et le transforme en un sel basique brun.

Varséniate ferreux se présente à Fétat de précipité blanc qui, au contact de Tair, passe rapidement au vert sale.

Arséniate ferrique. Précipité blanc, Jout à fait analogue au phosphate correspondant. Soluble dans l'ammoniaque, qu'il colore en rouge. A rétat minéral il constitue le Skorodife. L'arséniate ferreux cristallisé en cubes verts forme la Pharmacosidérite.

Le silicate ferreux, Fe'S, constitue, souvent à l'état cristadlin, la plus grande partie de la scorie d'affinerie. Les silicates ferreux et ferrique, forment l'élément de beaucoup de minéraux. La Liévrite cristallisée noire, p. ex., a pour composition : CaSi + 2Fe'Si + ^^§i«

Le carbonate ferreux, FeC, naturel, cristallise en rhomboèdres qui portent le nom de fer spathique ; il est ordinairement mélangé à des carbonates isomorphes de chaux, de magnésie et d'oxyde manganeux ; quelquefois incolore, plus souvent jaune, brun et même noir. Il se trouve fréquemment en dissolution dans les eaux minérales qui renferment de l'acide carbonique. Celui qu'on obtient artificiellement est un pré- . cipité blanc qui brunit promptement à l'air, et se transforme en oxyde ferrique hydraté presque exempt d'acide carbonique.

Carbonate ferrique; il n'a pas de degrés de saturation bien définis.

Oxalate ferreux, Feë'. Poudre jaune, à peine soluble dans l'eau. Calciné dans une cornue, il dégage de l'oxyde et de l'acide carboniques et laisse pour résidu de Toxyde ferroso-ferrique.