C. Groupe db l'azote

Uazole est un élément gazeux qui se présente très généralement à l'état libre; la quantité d'azote en combinaison dans la nature est faible par rapport à celle de l'azote à l'état d'élément. Il forme la partie la plus importante de l'air atmosphérique, qui est un mélange (et non une combinaison chimique) de quatre parties d'azote (en volume) pour une partie d'oxygène. Comme on le sait par les propriétés bien connues de l'air, l'azote est incolore, inodore et insipide. Il se condense en un liquide par refroidissement, mais plus difficilement que l'oxygène. Son point d'ébuUition est plus bas que celui de l'oxygène; il est au voisinage de — i94"-

Les composés de l'azote, quoique moins abondants que l'azote libre, sont d'une grande importance, car les parties les plus essentielles des animaux et des végétaux sont des combinaisons où entre l'azote. En particulier, la substance qui forme les muscles et le protoplasma des cellules, auquel sont attachées les propriétés vitales proprement dites, contiennent de l'azote.

Parmi les combinaisons inorganiques de l'azote qui sont spécialement connues, nous citerons le salpêtre et le sel ammoniac.

L'azote libre, à l'opposé des éléments précédemment mentionnés, n'a qu'à un très faible degré la faculté d'entrer en réaction avec d'autres matières. Aussi le considère-t-on comme un élément paresseux ou indifférent au point de vue chimique. Pour obtenir des composés de l'azote, on ne peut pas, en général, partir de l'azote à l'état libre; il faut produire la matière cherchée à l'aide de composés déjà existants.

Le phosphore est un élément que l'on rattache à l'azote, non à cause d'une analogie directe de ces éléments, mais en raison de l'analogie des composés correspondants. Les éléments eux-mêmes, à l'état libre, sont extrêmement différents.

Le phosphore est connu sous deux formes différentes, qui ont des

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propriétés tout à fait distinctes, mais qui, Tune et Tautre, au point de vue chimique, représentent du phosphore libre. Cela résulte de ce que ces deux matières, en réagissant avec d'autres substances, produisent les mêmes composés dans les mêmes proportions, et de ce qu'elles se transforment Tune dans Fautre sans laisser de résidu. On peut concevoir leur différence comme analogue à la différence entre Feau et la glace, sauf que la transformation d'une forme de phosphore dans l'autre est plus difficile.

Sous sa première forme, le phosphore est une matière à demi transparente, de teinte jaune pâle; il a la propriété d'être brillant dans l'air humide ; en même temps, il émet une sorte de fumée et se transforme en un liquide acide. Cela provient de ce que le phosphore, dès la température ordinaire, se combine avec l'oxygène : il subit une combustion lenle. A température un peu plus élevée, la combustion devient rapide; le phosphore, brûlant avec une flamme claire, jaunâtre, se transforme en une fumée blanche.

Sous sa seconde forme, le phosphore est une poudre rouge noire, qui ne fume pas et ne luit pas à l'air, et qui ne s'oxyde pas d'une manière visible. De plus, ce phosphore rouge s'enflamme bien plus difficilement que le phosphore blanc dont nous avons parlé d'abord ; mais, une fois enflammé, il se consume de la même manière que l'autre.

Ces deux formes se changent l'une en l'autre sous l'action de la chaleur; les conditions de ces transformations seront étudiées plus tard en détail.

Dans la nature, on ne trouve le phosphore que combiné. Ses combinaisons, elles aussi, jouent un rôle important dans la nature vivante. Les os des vertébrés contiennent des composés du phosphore et servent de point de départ pour la préparation de cet élément.

\! arsenic se rapproche beaucoup du phosphore par ses combinaisons, et même à l'état d'élément il a une certaine ressemblance avec lui. C'est une matière noire, à faible éclat métallique, et qui est conductrice de Télectricité comme les métaux. Quand on le chauffe, il se transforme en vapeur sans fondre au préalable; de même, par refroidissement, sa vapeur passe directement à l'état d'arsenic solide.

Dans la nature, l'arsenic existe à l'état libre et aussi sous forme de combinaisons, en particulier avec les métaux lourds.

La propriété la plus frappante de l'arsenic est sa grande toxicité. Tous ses composés sont plus ou moins toxiques. La plupart des empoisonnements par l'arsenic ont lieu au moyen d'une combinaison

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de cet élément avec Toxygène, qu'on appelle, dans le langage courant, arsenic blanc ou même arsenic tout court; c'est une poudre blanche, presque insipide, peu soluble dans Teau.

D. Groupe du carbone.

Carbone. — La particularité, que nous avons déjà constatée pour différenls éléments, de posséder plusieurs formes solides distinctes qui fournissent des composés parfaitement semblables, est encore plus marquée pour le carbone, car on connaît cet élément sous trois formes absolument différentes. Le charbon ordinaire, dont la forme la plus pure est le noir de fumée, le graphite, avec lequel on fait les crayons, et enfin le diamant, cette pierre précieuse incolore, très réfringente et extrêmement dure, sont tous trois des états du carbone, et dans toutes leurs transformations, ils donnent les mêmes produits en quantités égales.

A part ces formes du carbone libre, qui, en général, se présentent dans la nature mélangées d'impuretés, il existe d'innombrables composés ou dérivés du carbone. En même temps que le carbone existe en quantités énormes dans le monde inorganique (sous forme de carbonate de chaux), il est présent dans tous les organismes comme élément constitutif. Les différentes combinaisons du carbone qui se trouvent dans les animaux et les végétaux donnent naissance, sous l'action des agents chimiques, à d'innombrables combinaisons nouvelles. Plus que tous les autres éléments, le carbone est doué du pouvoir de former des dérivés distincts, et le nombre des substances qui contiennent du carbone dépasse le nombre des combinaisons des autres éléments à tel point que l'étude des composés du carbone forme, sous le nom de chimie organique, une partie spéciale de la chimie, et même la plus considérable par le nombre des substances étudiées.

Ces combinaisons organiques^ dans le cas le plus simple, ne contiennent que du carbone et de l'hydrogène. A cette catégorie appartient le pétrole, qui représente un mélange de divers carbures d^ hydrogène voisins par leur composition et leurs propriétés. Outre le carbone et l'hydrogène, il y a de l'oxygène dans les matières qu'on comprend sous le nom de graisses, et aussi dans les matières acides et sucrées qu'on trouve en abondance surtout dans les plantes. Les substances, analogues au blanc d'œuf, dont sont composés les nerfs et les muscles, et dans lesquelles tout spécialement ont lieu les phénomènes chimiques de la vie, contiennent, outre ces trois éléments,

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de l'azote, et de plus, en général, du soufre et du phosphore. On reconnaît sans peine que toutes ces matières contiennent du carbone en les chauffant fortement. La a carbonisation » qui se produit alors consiste essentiellement en ce que les autres éléments s'échappent sous forme de combinaisons volatiles, laissant à Fétat de charbon noir la partie du carbone qui n'est pas comprise dans ces combinaisons.

Après l'oxjgène, le carbone doit être considéré comme le plus important des éléments.

Le silicium est un élément qu'on ne trouve pas à l'état libre sur la terre. Au contraire, sous forme de combinaison avec Toxjgène (silice) et de dérivés de la silice, c'est un des éléments les plus répandus.

Le silicium, comme le carbone, peut être obtenu sous des formes diverses : en poudre brune, ou en masses d'un gris de fer, cassantes, d'éclat métallique. Sous cette dernière forme, il est conducteur de l'électricité.

Une combinaison du silicium avec l'oxygène, la silice, forme sous le nom de quartz une grande partie du sol terrestre et des montagnes. La plupart des roches sont des combinaisons de la silice avec divers mé^taux, notamment des métaux légers. Le silicium est donc Félément essentiel de l'écorce solide de la terre.

Le bore est un élément peu abondamment répandu dans la nature. Il n'existe jamais à l'état libre, et il faut le préparer en partant de ses combinaisons. Les propriétés du bore comme élément sont très analogues à celles du silicium.

Comme pour le silicium, la combinaison la plus importante du bore est celle qu'il forme avec l'oxygène. Elle est contenue dans le borax, sel qui sert à souder et à divers autres usages industriels. Le borax est le plus connu des composés du bore.

E. Groupe de l* argon.

Il existe dans l'air atmosphérique, en très petites quantités, divers gaz qui ont été découverts dans ces derniers temps et présentent cette particularité caractéristique qu'on n'a pu faire passer aucun d'entre eux à l'état de combinaison chimique. On ne les connaît donc qu'à l'état d'éléments.

Le plus anciennement connu est Vargon^ qui constitue un peu plus du -^ du poids de l'air et qu'on obtient comme résidu quand on fait entrer les autres éléments de l'atmosphère dans des combinaisons fixes. C'est un gaz incolore, et de plus inodore et insipide,

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Cri CHAPITRE IV.

en raison de son incapacité à entrer en combinaison. Sa densité est plus grande que celle de l'air.

Outre l'argon, on a découvert encore quelques autres gaz d'égale indifférence chimique. Ils existent aussi dans l'air, mais en quantités beaucoup plus faibles; certains minéraux rares en renferment des quantités appréciables. Ces gaz sont appelés hélium, néon et xénon.