I. Groupe du fer

Le fer est un élément dont les propriétés sont bien connues, en raison de son emploi universel. C'est un métal dur, qui fond très difficilement, il ne se modifie pas en présence d'air parfaitement sec, mais à l'air humide et sous l'action de différentes substances il se rouille très facilement, c'est-à-dire qu'il entre en combinaison avec l'oxygène de l'air.

La diversité de propriétés que présente le fer sous ses difliérentes formes : fer coulé, fer forgé, acier, provient de la présence en faibles quantités d'autres matières, parmi lesquelles le carbone tient la place principale. Les propriétés du fer pur se rapprochent surtout de celles du fer forgé qui est la forme industrielle la plus pure de ce métal.

Le fer n'existe dans la nature à l'état d'élément que d'une façon exceptionnelle ; mais ses combinaisons sont répandues en tous lieux et très abondantes. Comme quantité totale il vient après l'aluminium, mais avant le calcium et le magnésium.

Quoique les combinaisons du fer n'existent qu'en petites quantités dans les organismes animaux et végétaux, elles paraissent y jouer un rôle très important, car les globules rouges du sang des vertébrés et la matière verte des plantes contiennent également du fer.

,Au fer se rattachent trois éléments étroitement apparentés entre eux, le manganèse, le cobalt et le nickel. Tous trois sont des éléments peu abondants dans la nature, sans être cependant encore des éléments rares.

Le manganèse, à l'état métallique, ressemble beaucoup au fer,

sauf qu'il se rouille encore plus facilement que lui ; sa surface prend

alors une couleur noirâtre. A l'état métallique il n'est pas beaucoup

employé. Au contraire, sa combinaison avec l'oxygène, qui porte le

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nom de pyrolusite et qui sert à fabriquer une couleur utilisée en poterie, a de multiples et importantes applications industrielles.

Le cobalt présente, même à Pair humide, beaucoup plus de résistance à Toxydation que le fer et le manganèse, mais sous forme de métal pur il n'a pas d'application importante. Ce qu'il a de plus remarquable est que sa combinaison avec l'oxygène se dissout dans le verre en lui donnant une teinte bleu foncé. Aussi est-il employé à la préparation d'une couleur bleue, le bleu de cobalt ou smalt, ainsi qu'à la coloration du verre et des poteries d'argile cuite.

Le nickel est encore plus inaltérable que le cobalt au contact de l'air. Aussi l'emploie-t-on à la fabrication d'objets qui doivent être capables de résistera la chaleur et à l'humidité. De plus, on recouvre de nickel, à l'aide du courant électrique, des objets métalliques faits en d'autres métaux. Ces objets nickelés conservent très longtemps l'éclat argentin du nickel, car ce métal est assez dur et tenace. C'est en cela que consiste l'importance du nickel au point de vue des applir ' cations pratiques. Les combinaisons du nickel ne jouent aucun rôle

notable.

Allié au cuivre et au zinc, le nickel constitue le maillechort.

Le chrome est un élément très analogue au fer, sauf qu'il est plus dur et plus cassant. II ne se transforme pas sous l'action de l'air, mais il est facilement attaqué par un grand nombre de liquides. Il n'est d'aucun usage comme métal pur, mais on en ajoute à l'acier pour l'améliorer.

Dans la nature, il se présente principalement sous la forme d'une ^combinaison avec l'oxygène qui contient également du fer et porte le nom de fer chromé.

Il forme des combinaisons très variées, parmi lesquelles il faut citer l'acide chromique et le chromate de potassium qui servent à beaucoup d'usages industriels. Le jaune et le rouge de chrome dont se servent les peintres sont aussi des dérivés de l'acide chromique.

Au chrome se rattachent par leurs propriétés chimiques plusieurs éléments métalliques qui se présentent rarement et n'ont pas une grande importance. Il suffira pour le moment de les nommer; ce sont le molybdène, le tungstène et l'uranium.

Le zinc et le cadmium sont voisins à beaucoup d'égards des métaux du groupe du fer, tout en présentant d'autre part une certaine analogie avec le magnésium.

Le zinc est un métal bien connu, d'un blanc grisâtre, un peu plus résistant à l'air que n'est le fer, mais inférieur à ce métal en ce qu'il est plus fusible et moins résistant au point de vue mécanique.

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Comme il est facile à laminer et à souder, il trouve son emploi partout où l'on peut se servir, sous forme de plaques minces, d'un métal médiocrement solide, mais résistant assez bien à l'eau.

Le zinc n'existe dans la nature que sous forme de combinaisons. La plus importante est sa combinaison avec le soufre ; on l'appelle la blende.

Le cadmium est un métal fusible, très analogue an zinc, sauf qu'il est encore plus mou et plus fusible. Il se trouve associé en petites quantités au zinc dans ses composés naturels. La couleur employée par les peintres qui porte le nom de jaune de cadmium (en abrégé cadmium), est une combinaison du cadmium et du soufre.

K, Groupe, DU cuivre.

Les métaux compris dans ce groupe se distinguent des précédents en ce qu'ils résistent davantage à l'action chimique de l'air et de l'eau. A vrai dire, ils ne possèdent pas tous ce caractère au même degré : tandis que certains éléments de ce groupe appartiennent à la catégorie des métaux nobles, qui, dans les conditions ordinaires, n'éprouvent aucune modification, d'autres se recouvrent plus ou moins vite, sous l'action de l'air humide, de composés oxygénés dont la présence leur fait perdre l'éclat métallique. Mais d'ordinaire l'action de l'air humide ne se fait sentir qu'à la surface, de sorte qu'en somme les métaux de ce groupe présentent une plus grande résistance aux actions chimiques qui tendent à les détruire.

A cette propriété se rattache immédiatement, pour tous ces métaux, celle de pouvoir être retirés plus aisément que les précédents de leurs minerais naturels. Pour la même raison, on les trouve plus fréquemment à l'état libre. C'est dans ce groupe et dans le suivant que se rangent les métaux qui ont servi les premiers à des usages industriels. Le métal dont parlent les plus anciens documents écrits, et qu'on désigne d'ordinaire par le mot bronze est un mélange qui a pour ingrédient principal l'élément type de ce groupe, le cuivre.

Le cuivre est un métal anciennement connu, dont la couleur rouge ne se retrouve chez aucun autre métal. On n'observe sa couleur que sur des surfaces récemment préparées, car il se ternit rapidement à l'air et se recouvre d'une couche de combinaisons oxygénées et sulfurées. Cette couche est d'ailleurs très mince, et i^e prend pas d'épaisseur notable, même au bout d'un grand nombre d'années.

Le cuivre conduit remarquablement l'électricité, aussi Tem-

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ploie-t-on pour les conducteurs électriques de toute espèce. Sa résistance aux actions chimiques, sa solidité et sa haute température de fusion le rendent propre à beaucoup d'autres usages techniques.

Le cuivre, à l'état de métal, n'est pas rare dans la nature, mais ses combinaisons avec le soufre et l'oxygène existent en bien plus grande abondance.

Parmi ses combinaisons particulièrement connues, il faut citer le sulfate de cuivre, sel bleu qui existe en cristaux.

he plomb est un métal de couleur grise, peu résistant. Sa densité est grande et son point de fusion peu élevé. Ses surfaces, quand elles sont récentes, présentent un vif éclat métallique, mais elles se ternissent vite en absorbant l'oxjgène de l'air. La couche oxygénée reste mince, et dans cet état le plomb résiste très longtemps à l'action de l'oxygène. Il se comporte de la même manière à l'égard de beaucoup d'autres agents, et pour cette raison il est indispensable dans beaucoup d'usines où l'on prépare des matières acides.

Le plomb pur est peu employé parce qu'il est trop mou. On peut, en l'alliant à d'autres métaux, le rendre plus dur sans lui faire perdre sa résistance aux actions chimiques. Il sert aussi à recouvrir d'autres métaux, en particulier le fer.

Dans la nature, le plomb se présente surtout sous la forme d'une combinaison avec le soufre qui porte le nom de galène et qui est le plus important des minerais de plomb.

Les composés du plomb servent à de multiples usages industriels. La litharge est une combinaison du plomb et de l'oxygène, la céruse est une combinaison du plomb avec l'acide carbonique.

Sur l'organisme, les composés du plomb agissent comme des poisons lents : les effets produits par de petites quantités de ces substances ne sont pas perceptibles, mais ils s'additionnent et finissent par produire des troubles pathologiques très graves.

Le métal rare appelé thallium se rapproche du plomb à beaucoup d'égards, tandis qu'à d'autres points de vue il est analogue aux mé- - taux alcalins.

Le mercu/e est un métal liquide à la température ordinaire; il se solidifie à — Sg® et bout à -h SSy". Il fait partie des métaux qu'on appelle « nobles » : il reste brillant parce qu'il ne se combine pas avec l'oxygène au contact de l'air humide. Mais cette combinaison a lieu si Ton élève la température (p. 48).

Comme il est le seul métal liquide à la température ordinaire, on l'emploie beaucoup dans les appareils de physique, par exemple le thermomètre et le baromètre; il sert aussi à divers autres usages

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scientifiques. Le fait qu'il reste inUct à l'air augmente beaucoup son utilité; de même sa densité considérable lui permet de rendre beaucoup de services.

Il existe dans la nature à l'élat libre, mais plus souvent à l'état de combinaison avec le soufre. Cette combinaison s'appelle cinabre; la couleur du même nom employée par les peintres est du sulfure de mercure particulièrement pur, et généralement de provenance industrielle.

Les composés solubles du mercure sont des poisons violents ; ils sont de grand usage en médecine.

Uargent est un métal blanc qui reste intact à l'air humide. Le revêtement brunâtre que présentent quelquefois les objets en argent tient à la formation d'un composé sulfuré sous l'action d'air chargé de soufre ou de substances qui contiennent du soufre.

L'argent appartient à la catégorie des métaux précieux parce qu'on le trouve dans la nature en quantités relativement faibles; c'est pour cette raison, et aussi parce qu'il reste intact à l'air, qu'on l'emploie généralement pour la fabrication des monnaies.

Dans la nature, il se présente en partie à l'état libre, en partie combiné avec le soufre et l'arsenic.

Les composés de l'argent sont d'un grand emploi en photographie : un grand nombre d'entre eux ont la propriété de se modifier sous l'action de la lumière, ce qui permet de s'en servir pour obtenir l'image des objets. Les combinaisons de l'argent avec les halogènes (chlore, brome, iode) sont les plus employées à cet usage.

Les composés de l'argent sont des poisons pour l'organisme. La pierre infernale est un sel soluble dont on utilise en médecine l'action caustique. La coloration noire que prennent les parties du corps soumises à la pierre infernale tient à la transformation, sous l'influence de la lumière, des composés obtenus. Dans les laboratoires, cette substance est employée en solution comme réactif des halogènes.