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Azotates neutres .
MO
AzO®
— bibasiques
MO
AzO®
— tribasiques
MO
AzO»
Carbonates neutres
MO
Bicarbonates ; . .
MO
Sesquicarbonates
MO
SCO*
Carbonates bibasiques. . . ,
MO
Carbonates sesquibasiques. .
MO
Propriétés générales des sels»
Propriétés physiques des sels. La plupart d’entre eux sont solides, d’une couleur et d’une cohésion variables , cristallisés ou pulvérulents, inodores ou odorants, sapides ou insipides, et plus pesants que l’eau.
Propriétés chimiques. — Action de l’eau sur les sels. Les sels sont solubles ou insolubles dans l’eau; en général, ceux-ci sont insipides; les autres ont de la saveur.
Plusieurs chimistes ont fait dépendre la solubilité des sels de {'affinité qu’ils ont pour ce liquide et de leur cohésion; plus l’affinité est grande, et moins Ja cohésion est forte, plus on les a dit solubles, et vice versa. De deux sels ayant la même affinité pour l’eau , le plus soluble devait être celui qui avait le moins de cohésion; et si quelquefois un sel qui a moins d’affinité pour l’eau qu’un autre se dissout plus facilement, cela devait tenir à sa moindre ‘^orce de cohésion. D’après M. Persoz, la solubilité des corps dans un véhicule, et en particulier celle des sels dans l’eau, constitue une véritable combinaison ; l’eau joue à volonté le rôle de hase ou d’acide; si le sel est formé par une base très-puissante, comme la potasse et la soude, sa tendance alcaline prédomine, et il se dissout, parce qu’il se combine avec l’eau, qui dans ce cas agit comme acide; si la base du sel est moins forte et l’acide plus énergique , la tendance acide du sel prédomine, comme dans les sulfates de cuivre et d’alumine, et le sel se dissout, parce qu’il se combine avec l’eau, qui joue alors le rôle de base; les sels insolubles sont ceux dont la valeur moléculaire de l’acide et de la base se compensent réciproquement , c’est-à-dire ceux dans lesquels la base est exactement saturée par VacidQ {Annales de chimie, novembre 1836).
Lorsqu’un sel a é(é dissous dans l’eau, celle-ci perd, en général , la propriété d’entrer en ébullition à lOü" (la pression de l’air étant à 76
centimètres) , et en exige 102, 104, 120, 180", etc. Plus l’affinité du sel pour l’eau est grande, plus la température doit être élevée pour que le liquide entre en ébullition; on peut donc déterminer l’affinité de plusieurs sels pour l’eau en en mettant quantités égales dans ce liquide, et en examinant le degré auquel il bout.
M. Legrand a en outre prouvé qu’wn même sel retarde d’autant plus le point de l’ébullition de l’eau , que le liquide en contient davantage en dissolution : ainsi en prenant 100 p. d’eau distillée, qui devrait bouillir à 100°, on verra qu’elle bout à 100°, 5 si elle contient 4,4 p. de chlorure de sodium , et à 108°, 4 si elle renferme 41,2 parties.
Avec 100 p. d’eau et 4,7 de chlorure de potassium , l’ébullition a lieu à 100°,5, et à 108°,3 avec 49,4 parties.
Avec 100 p. d’eau et 12,2 d’azotate de potasse, le liquide bout à 101 o et à 115°,9 avec 335,1 de sel.
Avec 100 p. d’eau et 10 p. d’azotate d’ammoniaque, l’ébullition a lieu à 101°, et à 164° avec 2084 parties de sel.
Avec 100 p. d’eau et 10 de chlorure de calcium , le liquide bout à 101°, et à 179°, 5 avec 325 p. de sel. ( Voy. Annales de chimie et de physique, ■ août 1835.)
L’eau qui est déjà saturée d’un sel peut encore dissoudre une certaine quantité d’un autre sel soluble, pourvu que les deux sels ne se décomposent pas.
Presque toujours la dissolution d’un sel s’opère plus facilement et plus abondamment dans l’eau chaude que dans l’eau froide; on peut dire qu’en général la solubilité des sels augmente avec la température (1): aussi , lorsqu’on a dissous dans de l’eau bouillante tout le sel dont elle pouvait se charger, une partie cristallise-t-elle par le refroidissement, si ce sel est crislallisable; mais il est presque impossible d’obtenir par ce moyen des cristaux réguliers. Voici comment on doit procéder pour avoir de beaux cristaux : 1° on fera dissoudre 3 ou 4 kilogr. de sel dans
(1) Je dis presque toujours, car il existe des sels et d’autres corps plus solubles à froid qu’à chaud : tels sont le carbonate de magnésie , la magnésie calcinée, la chaux vive, etc. Voici comment s’exprime le rédacteur des Annales de chimie et de physique, en traitant ce sujet : « Le phénomène d’une moins grande solubilité à chaud qu’à froid, qui est sans doute plus commun qu’on ne pense , cesse de paraître extraordinaire lorsqu’on se rappelle que la chaleur , d’abord nécessaire pour produire une combinaison , détruit souvent cette même combinaison lorsque son intensité est devenue plus grande : c’est que la chaleur, après avoir exalté les forces attractives des molécules des corps, peut souvent les affaiblir, et les changer même en forces répulsives» (r. XVI).
ÜES SELS. 301
une assez grande qiianlUé d’eau bouillante pour qu’il ne s’en dépose, pas beaucoup par le refroidissement; 2° après avoir décanté la dissolution , on la placera dans des vases à fond plat, sur lesquels elle ne puisse exercer aucune action chimique, et qui soient dans un lieu tranquille; 3° lorsque, par l’évaporation spontanée de l’eau, il se sera formé des cristaux au bout de quelques jours, on choisira les plus gros et les plus réguliers , et on les mettra dans un autre vase pareil, dans lequel on introduira une nouvelle dissolution de sel préparée de la même manière; on les retournera chaque jour, et on les verra grossir par toutes leurs faces et d’une manière régulière. Il faudra recommencer la môme opération jusqu’à ce que les cristaux aient acquis un volume assez considérable; alors on n’en mettra qu’un dans chaque vase contenant la dissolution ; quelques semaines suffiront pour obtenir des cristaux très-volumineux. Ce procédé est dit à M. Leblanc. Il arrive quelquefois que les dissolutions salines, même les plus concentrées, ne cristallisent qu’autant qu’on les agite, qu’on les renferme dans un vase lorsqu’elles sont encore très-chaudes, ou que le vase présente des aspérités. On a donné le nom d'eau mère à la dissolution saline qui reste sur les cristaux après leur formation : cette eau contient encore du sel , mais elle n’en est pas saturée.
En se dissolvant dans l’eau, les sels, comme beaucoup d’autres corps, abaissent ou élèvent la température du liquide: ainsi 50 grammes de chlorure de sodium déterminent un abaissement de température de t“,9 s’ils sont dissous dans 200 centimètres cubes d’eau, tandis qu’avec la même quantité de liquide et de chlorure de potassium , l’abaissement de la température est de 1 1°,4, Le sulfate de soude et le chlorure de calcium anhydre, au contraire, produisent une élévation très-notable de température en se dissolvant dans l’eau.
Les sels renferment très-souvent de l’eau qui peut être partagée en trois portions : 1“ l’eau que l’on pourrait appeler libre ^ placée entre les molécules intégrantes, qui n’influe en aucune manière sur leur transparence, et que l’on peut absorber facilement en pressant le cristal pulvérisé entre deux feuilles de papier Joseph. 2“ L’eau de cristallisation, qui fait quelquefois la moitié du poids du cristal , dont on peut le priver à la température de ICO”, et à laquelle ce cristal doit sa transparence, puisqu’il suffit de la lui faire perdre pour le rendre opaque. 3” L’eau de combinaison, qui donne au sel des propriétés spéciales, qui presque toujours y remplit le rôle d’une base énergique, laquelle contiendrait comme elle un équivalent d’oxygène. On ne peut expulser cette eau pour les sulfate, par exemple, qu’à la température
de 204",2c.; elle n’enlre dans la composition du sel que pour un équivalent: ainsi le sulfate de zinc pressé entre deux feuilles de papier Joseph est formé d’un équivalent de sulfate de zinc anhydre, d’un équivalent d’eau de constitution , et de six équivalents d’eau de cristallisation Zn SQ3, HO, 6 HO; vient-on à le chauffer un peu au-dessus de 100°, il perd six équivalents d’eau ; si, au contraire, on le combine avec du sulfate de potasse , celui-ci prend la place de l’équivalent d’eau deconstitution , en sorte que le sel se trouve alors composé d’un équivalent de sulfate de zinc anhydre, d’un équivalent de sulfate de potasse, et de six équivalents d’eau de cristallisation Zn SO^, KO SO^, 6H0 (Graham, -4nn. de chim, , septembre 1836).
Ajoutons qu’il est des sels qui ne peuvent pas exister sans eau. M. Wurtz a prouvé que l’on ne peut pas enlever l’eau aux phosphites at aux hypophosphites sans leur faire éprouver une décomposition complète; il en est de même, d’après M. Frémy, pour les sels composés de quelques [Aj/drotes d’oxydes et de potasse ou de soude; dès que l’on déshydrate les oxydes, les sels n’existent plus.
Pour Veau de cristallisation, on peut dire qu’elle présente un rapport simple en équivalents avec les équivalents de l’acide et de la base qui entrent dans la composition du sel ; elle suit la loi des combinaisons à proportions définies. La quantité d’eau de cristallisation varie dans un même sel, suivant la température à laquelle on l’a fait cristalliser; en général elle est d’autant plus abondante que cette température est plus basse : ainsi le sulfate de protoxyde de manganèse, que l’on a fait cristalliser au-dessous de-f-6°, contient sept équivalents d’eau; si la température du liquide était entre -j- 6" et -}- 20°, il n’en renfei’me que six ; 5i elle était entre -f- 20° et -)- 30°, il n’y a plus que quatre équivalents d’eau, un seul si le sel a été chauffé à 120", et pas la moindre trace si l’on a soumis le sel cristallisé à 300°. Ce qu’il y a de remarquable, c’est que les divers cristaux de ces sulfates de manganèse, à des degrés différents d’hydratation, présentent des formes cristallines très-différenUs et incompatibles. La proportion d'eau de cristallisation contenue dans un môme sel influe notablement aussi sur la constitution et sur l’ensemble de ses propriétés chimiques : ainsi le phosphate de soude cristallisé à une basse température a pour formule 2 Na 0, HO, Ph 0^, 24 HO ; il est efflo- ■, rescent; si on l’a fait cristalliser à -f- 30° environ, il contient moins d’eau = 2 Na 0, HO, Ph 0^, 16 HO ; il n’est plus efflorescent ; qu’on le chauffe à -j- 150°, il ne retient plus qu’un équivalent d’eau = 2 Na 0, HO, Ph O^;;, qu’on élève sa température Jusqu’au rouge sombi*e, il perd le derniera équivalent d’eau et se trouve cliangé w pyrophosphate, ^tUrès-différentM
du pliospliale; c’est qu’en effet on lui a fait perdre l’équivalent d’eau de constitution sans laquelle il ne saurait exister.
L’eau décompose certains sels qu’elle transforme en sels acides et en sels basiques; je citerai l’azotate neutre de bismuth, qui donne un azotate acide soluble et un azotate basique insoluble, et le stéarate neutre de potasse, qui fournit de la potasse soluble et du bistéarate insoluble; ces décompositions ont particulièrement lieu lorsque l’acide du sel est soluble, et que la base est insoluble et peu énergique, ou bien lorsque l’acide est insoluble et faible.
Action de la glace sur les sels solubles. Lorsqu’on mêle promptement, et dans des proportions convenables , de la glace pilée ou de la neige avec un sel soluble cristallisé ou peu desséché, le mélange devient liquide, et il se produit un froid plus ou moins considérable; d’où il suit qu’il y a eu du calorique absorbé aux corps environnants pour liquéfier les deux solides , phénomène qui ne peut dépendre que de l’affinité qui existe entre ces deux corps à l’état liquide. On peut, en mêlant trois parties de chlorure de calcium et une partie de neige, faire descendre le thermomètre Jusqu’à 58®,33 — 0°; tandis que deux parties de neige et une partie de chlorure de sodium (sel commun) ne produisent qu’un froid de 20,55. Il est évident que le refroidissement sera d’autant plus considérable, toutes choses égales d’ailleurs, que le sel employé aura plus d’affinité pour l’eau (1).
Ad,ion du bioxyde d’ hydrogène sur les sels. Les sulfates de potasse, de soude, de chaux, de baryte, de strontiane , d’ammoniaque et d’alumine ; le sous-sulfate de bioxyde de mercure; les azotates de potasse, de soude, de baryte, de strontiane, de plomb eide bismuth; le phosphate de soude et le chlorate de potasse, sont sans action sur le bioxyde d’hydrogène. Les sulfates de manganèse, de zinc, de cuivre, de protoxyde de mercure et d’argent; le carbonate de soude, le carbonate de potasse, le clilorure de manganèse et le chlorhydrate d’ammoniaque, dégagent lentement l’oxygène de ce corps. L’iodure de baryum cristallisé, le polysulfure de potassium, le sulfure de fer et le kermès, le décomposent et absorbent la totalité ou une partie de son oxygène.
Action du gaz oxygène sur les sels. Les sels dont l’acide et l’oxyde
(11 On peut obtenir un froid de 19“ c. en dissolvant dans 4 parties d’eau froide un sel préparé en A.ngleterre, et qui n’est qu’un mélange de 57 parties de chlorure de potassium, de 33 parties de chlorhydrate d’ammoniaque, et de 10 d’azotate de potasse ( voy. Sulfate de soude et Chlorhydrate d’ammoniaque, pour des formules d’autres mélanges réfrigérants).
304 PREMIERE partie.
sont au summum d’oxydation n’éprouvent aucune altération de la pnrl de cet agent; parmi ceux qui ne sont pas dans ce cas, il en est qui l’absorbent. L’oxygène de l’air atmosphérique agit de la même manière.
Action hygrométrique de l’air à la température ordinaire. Indépendamment de l’action dont je viens de parler, l’air en exerce une autre qu’il importe beaucoup de connaître. Les sels insolubles sont inaltérables à l’air. Parmi ceux qui sont solubles , il en est un certain nombre qui, étant placés dans l’air à l’état d’humidité ordinaire, attirent cette humidité et deviennent liquides; on les appelle déliquescents ; il en est d’autres qui n’éprouvent point d’altération. Tous les sels solubles non déliquescents dans un air peu humide tombent en deliquium si l’air est chargé d’humidité. Enfin il existe un certain nombre de sels qui, étant exposés à l’air, perdent leur transparence, la totalité ou une partie de leur eau de cristallisation , et se transforment en une poudre blanche. La perte de l’eau a lieu promptement quand l’air est sec; elle est beaucoup plus considérable si on expose le sel dans le vide, sous une cloche, à côté d’une capsule renfermant de l’acide sulfurique concentré; ces sels, que l’on appelle improprement efflorescents, ont peu d’affinité pour l’eau, et n’ont presque pas de cohésion , ce qui explique leur grande solubilité (1). En général, les sels déliquescents et efflorescents contiennent une très-grande quantité d’eau de cristallisation.
Action du calorique sur les sels solides. Les sels efflorescents et ceux qui sont irès-déliquescenis fondent dans leur eau de cristallisation lorsqu’on les chauffe; on dit alprs qu’ils éprouvent la fusion aqueuse; mais, comme cette eau ne tarde pas à être entièrement volatilisée, ils se dessèchent; si on continue à les chauffer, plusieurs d’entre eux sont de nouveau fondus par le feu. On désigne celte fusion sous le nom d'ignée. Plusieurs des sels qui ne sont ni efflorescents ni déliquescents dans un air peu humide décrépitent, pétillent, ou font entendre un bruit que l’on a attribué à la vaporisation de l’eau; mais il y a des sels qui décrépitent et qui ne contiennent pas d’eau : tels sont, par exemple , le sulfate de protoxyde de potassium, le sulfate de baryte, et le chlorure de sodium cristallisés. M. Baudrimont, s’appuyant sur ce que les sels dont Je parle ne décrépitent pas s’ils ne sont pas cristallisés, attribue leur décrépilation à la séparation des lames externes des cristaux, qui, ayant
(1) Le sulfate de soude perd facilement toute son eau de cristallisaiion , même lorsqu’il est exposé à un air peu sec ; le phosphate et le carbonate de soude retiennent des quantités variables d’eau , lors même qu’ils sont cffleuris.
été échauffées et dilatées les premières, s’éloignent des parties voisines qui n’ont pas encore atteint la même température; cette séparation est facilitée par la propriété qu’ont ces lames de se cliver nettement. Il ajoute, pour combattre l’opinion de ceux qui ont pensé que la présence d’une certaine quantité d’eau était nécessaire pour qu’il y eût décrépitalion, que les sels qui renferment de l’eau ou ses éléments ne décrépitent pas s’ils ne sont pas susceptibles de se cliver ; tels sont le carbonate de soude, le sulfate de magnésie hydratés, etc. (Séance de l’Institut du 16 mai 1836.) Plusieurs des sels qui décrépitent sont susceptibles d’éprouver en outre la fusion ignée.
II existe des sels qui peuvent être fortement chauffés sans se décomposer, et qui ne se volatilisent que très-difficilement; d’autres sont volatils et ne tardent pas à se sublimer; enfin d’autres se décomposent avant ou après avoir éprouvé l’une ou l’autre des fusions dont J’ai parlé.
Action du fluide électrique sur les sels. Tous les sels peuvent être décomposés par le courant du fluide électrique qui se produit dans la pile de Voila, pourvu qu’ils soient humides ou dissous; mais tous ne donnent pas les mêmes produits. — Oxysels. Quelquefois l’oxyde métallique est attiré par le pôle négatif, et l’acide par le pôle positif; que l’on verse dans un tube en U , une dissolution de sulfate de soude colorée en violet par du sirop de violettes, et mieux encore par l’eau de chaux rouge ; que l’on plonge les deux pôles de la pile terminés par des fils de platine, dans les deux ouvertures du tube, la liqueur deviendra rouge dans la branche qui répond au pôle positif parce qu’elle aura reçu l’acide sulfurique, et verte dans l’autre branche où se sera transportée la soude.
Le plus souvent le métal seul se porte sur le pôle négatif, et l’oxygène et l’acide sur le pôle positif; dans ce cas, si le métal que l’on doit obtenir a de la tendance à s’amalgamer avec le mercure, on favorise singulièrement la décomposition du sel en le meltanten contact avec ce métal. Dans quelques circonstances, très-rares à la vérité, les acides et les bases sont décomposés; l’eau qui humectait les sels ou qui les tenait en dissolution est également décomposée; l’hydrogène est attiré par le pôle négatif et l’oxygène par le pôle positif.
Il n’est pas nécessaire, pour opérer la décomposition d’un sel par le fluide électrique, que les fils de la pile soient en contact avec le sel; ainsi, que l’on introduise une dissolution de sulfate de potasse (1) dans
( I ) J’emploierai souvent les mots chaux, baryte, slronliane, potasse et io«(/c, comme synonymes de protoxydes de calcium, de baryum, de strontium , de potassium et de sodium.
un vase; que l’on fasse communiquer ce liquide, à l’aide de deux fils d’amiante, avec de l’eau contenue dans deux tubes de verre placés aux parties latérales et à une certaine distance du vase où se trouve le sulfate de potasse; que l’on soumette l’eau des deux tubes à l’action de la pile de Volta , de manière qu’elle soit en contact , d’un côté avec le pôle po sitif, et de l’autre avec le pôle négatif, on observera au bout de quelque temps que celte dernière contient de la potasse, tandis que l’autre renferme de l’acide sulfurique. Pour que celte expérience réussisse , il faut que le niveau de l’eau dans les deux tubes soit au-dessus du niveau de la dissolution de sulfate de potasse.
Il n’est pas nécessaire, pour obtenir la décomposition des sels , d’employer des forces électriques énergiques; en effet, M. Becquerel père a trouvé:!® qu’avec des forces peu intenses, aidées d’affinités chimiques, on peut produire les plus grands effets possibles de décomposition; 2® qu’il suffit pour décomposer, même des substances insolubles , d’employer simultanément les affinités et l’action des courants produits dans la réaction lente de deux corps l’un sur l’autre, sans intervention d’un pôle. Premier mode de décomposition. Le sulfate et le chlorure de fer, les chlorures de zirconium, de glucynium, de titane et de magnésium , ont été décomposés par des piles formées de cinq ou six éléments, faiblement chargées , et même d’un seul élément ; les résultats ont été la séparation immédiate du fer, du zirconium, du glucynium, du titane et du magnésium, que l’on a même pu faire cristalliser.
Expérience. On prend un appareil semblable à celui qui sert à décomposer l’eau par la pile(voy. pl. 5, fig. 2), si ce n’est que l’une des petites cloches renversées, celle qui est en communication avec le fil négatif, est à moitié remplie d’une dissolution de sulfate de protoxyde de fer, tandis que la moitié inférieure contient de l’argile très-pure, légèrement humectée pour empêcher que la dissolution de sulfate de fer ne s’échappe; l’autre petite cloche renversée, celle qui communique avec le fil positif, renferme dans sa moitié supérieure une dissolution aqueuse de chlorure de sodium (sel commun) qui ne peut pas s’échapper non plus, parce que la moitié inférieure de la cloche est également occupée par de l’argile humectée. Aussitôt que la petite pile fonctionnne, l’eau est décomposée ainsi que le chlorure de sodium; l’hydrogène de l’eau et le sodium du chlorure se portent au pôle négatif, c’est-à-dire dans la cloche où se ; trouve le sulfate de protoxyde de fer ; une partie de ce sel est décompo- ' sée par le sodium qui s’empare de l’oxygène du protoxyde de fer et de j l’acide sulfurique pour former un sulfate double de soude et de fer; une | autre partie de protoxyde de fer est décomposée par l’hydrogène qui s’u-
nit à l’oxygène, tandis que le fer métallique est mis à nu. On voit qu’ici la force électrique a été aidée par les affinités chimiques , surtout par celle de la soude pour l’acide sulfurique. Dans certaines circonstances, la décomposition est facilitée encore par l’addition d’un sel métallique, dont le métal, facilement réductible, a de l’affinité pour celui de l’oxyde que l’on veut réduire. (Annales de chim, et de phys., décembre 1831.)
Second mode de décomposition. En renfermant dans un tube du sulfure noir de mercure un solutum de chlorure de sodium et une lame de cuivre, le sulfure se décompose lentement, et au bout de plusieurs années, il se dépose sur la lame des cristaux octaédriques de mercure combiné probablement avec un peu de cuivre (séance de l’Institut, du 29 mai 1837).
Galvanoplastie. Je décrirai tout ce qui se rapporte à la galvanoplastie, à {'argenture , à la dorure et au platinage, après avoir fait l’histoire de ces métaux (voy. Platine).
Action de la lumière. La lumière n’agit que sur quelques sels de la sixième et de la septième classe, dont elle change la couleur.
Action des corps simples non métalliques. Plusieurs d’entre eux peuvent décomposer un très-grand nombre de sels à l’aide de la chaleur; maïs en général ils agissent peu sur leurs dissolutions.
Action des acides hydratés sur les sels. — Oxysels. A. L'acide est le même que celui qui existe dans le sel. Il peut arriver que cet acide se combine avec le sel pour former un sel acide; ainsi les acides sulfurique et carbonique donneront, savoir ; le premier du bisulfate de potasse avec du sulfate neutre , et le second du bicarbonate de potasse avec du carbonate de potasse neutre. Il peut se faire que l’acide identique se borne à dissoudre le sel sans se combiner avec lui.
Exemple : L’acide azotique et l’azotate de potasse.
B. L'acide n’est pas le même que celui qui existe dans le sel. Les oxysels, dans ce cas, peuvent être décomposés, par certains acides, à des températures variables. 1“ Tantôt l’acide s’empare en totalité de l’oxyde métallique et forme un nouveau sel ; alors l’acide du sel décomposé se dégage à l’état de gaz, ou reste dissous, ou sq précipite, suivant qu’il est gazeux, liquide ou solide, et qu’il est plus ou moins soluble dans l’eau. Exemples : Les carbonates solubles donnent du gaz acide carbonique avec les acides sulfurique, chlorhydrique, elc. Les azotates dissous dans l’eau fournissent avec l’acide sulfurique de l’acide azotique qui reste en dissolution. Les borates dissous laissent pr^apifer l’acide bo- ) rique quand on les décompose par l’acide sulfurique, si la dissolution î du borate est concentrée.
2" Tantôt l’acide décomposant ne s’empare que d’une portion d’oxyde ; alors on obtient deux sels. MM. Henry et Soubeiran, après avoir étudié l’action de l’acide sulfurique sur le phosphate de soude , sur l’azotate de potasse, etc,; celle des acides chlorhydrique et phosphorique sur le sulfate de soude, ont conclu : 1° qu’un acide ajouté à la solution d’un sel s’empare toujours d’une partie de sa base, quelle que soit d’ailleurs l’énergie chimique des deux acides; 2° que la décomposition du sel peut être complète, si l’acide décomposant est en assez grand excès; 3° que dans les réactions de ce genre il se fait toujours des sels en proportions définies , et que les acides hors de combinaison existent en même temps dans la liqueur, et s’empêchent mutuellement d’agir; 4“ que les quantités d’acide qui peuvent se contrebalancer ne sont pas toujours dans un môme rapport, que leurs proportions relatives sont variables avec les circonstances sous l’influence desquelles on a opéré; 5° enfin que la décomposition d’un sel par un acide, quand tous les produits restent en dissolution, ne s’écarte pas des lois ordinaires des combinaisons {Journ. de pharm , t. XI, p. 430).
Tantôt enfin il y a décomposition de l’acide décomposant et de l’oxyde du sel; c’est ce qui arrive lorsqu’on verse des acides sulfhydrique, chlorhydrique, iodhydrique, bromhydrique, etc., dans certaines dissolutions salines. Pour éclaircir ce dernier fait, je suppose que l’on verse de l’acide sulfhydrique dans une dissolution d’azotate de protoxyde de plomb; on peut représenter ce sel par
Acide azotique -1- (oxygène + plomb).
Et l’acide sulfhydrique par Hydrogène + soufre.
Eau 4* Sulfure de plomb.
Un équivalent d’hydrogène de l’acide sulfhydrique forme de l’eau avec un équivalent d’oxygène du protoxyde de plomb, tandis qu’un équiva lent de soufre s’unit avec un équivalent de plomb et donne naissance à un sulfure insoluble.
Quand un acide peut former avec la base d’un sel soluble dans l’eau un sel insoluble, le sel soluble est décomposé. Exemple : L’acide sulfurique, versé dans un sel soluble de baryte ou de plomb, donne naissance à des sulfates de baryte ou de plomb insolubles. i
Souvent les sels sont décomposés par les acides, quand ceux-ci sont ! moins volatils que les acides de ces sels. Exemples: 1° L’acide sulfurique, j beaucoup moins volatil que les acides carbonique et azotique, chasse l’a- | eide carbonique des carbonates, et l’acide azotique des azotates. L’acide
azotique, moins volatil que l’acide carbonique , dégage ce dernier acide des carbonates ; toutefois celle règle soufre des exceptions : ainsi l’acide sulfurique, beaucoup moins volatil que les acides borique, phosphorique et silicique, enlève les bases aux borates, aux phosphates et aux silicates à une température peu élevée. 2“ Les acides borique , phosphorique et silicique, beaucoup plus fixes que l’acide sulfurique , enlèvent l’acide sulfurique aux sulfates à une température élevée.
Quand un acide faible, gazeux et peu soluble dans l’eau, agit sur un sel dont l’acide est également faible, gazeux et peu soluble dans l’eau, et que l’affinité de ces deux acides est à peu près la même pour les bases, l’acide qui est en plus forte proportion chasse l’autre. Exemple : L’acide sulfhydrique gazeux, employé en assez grande quantité, chdLSseV acide carbonique des carbonates de potasse et de soude, tandis que l’acide carbonique, s’il est en assez grande proportion, chasse l’acide sulfhydrique qui se forme à mesure qu’il arrive dans une dissolution aqueuse de sulfure de potassium ou de sodium. On trouve ici l’influence des masses dont j’ai parlé à la page 7.
Le véhicule dans lequel sont dissous les sels exerce une grande influence sur la faculté décomposante des acides : ainsi le carbonate de potasse dissous dans l’eau est instantanément décomposé par l’acide acéli(iue qui en expulse l’acide carbonique, tandis que l’acétate de potasse dissous dans l'alcool est décomposé par l’acide carbonique, qui met l’acide acétique à nu ; ici la décomposition est due à ce que le carbonate de potasse formé est insoluble dans l’alcool.
L’acide sulfurique hydraté, à la température ordinaire ou à une température peu élevée, lors môme qu’il est employé en petite quantité, décompose en tolalilé ou en partie tous les oxysels, excepté les sulfates. Si l’acide était anhydre, il arriverait qu’en agissant sur certains sels également anhydres, il se combinerait avec eux sans les décomposer (Rose).
Sels haloïdes. Les sulfures, les séléniures, les chlorures, les bromures, les iodures, les fluorures et les cyanures, sont également décomposés par plusieurs acides; les produits sont trop différents pour pouvoir être décrits d’une manière générale.
Presque tous les sels insolubles dans l’eau peuvent se dissoudre dans les acides azotique, chlorhydrique, etc.; cependant, dans beaucoup de cas, la dissolution ne s’opère que parce qu’il y a décomposition du sel- Je citerai deux exemples pour éclaircir ce fait : le carbonate de chaux ne se dissout dans l’acide azotique qu’après avoir été décomposé et
transformé en azotate de chaux soluble; le phosphate de chaux se dissout dans l’acide azotique sans avoir été décomposé.
Action des métaux sur les sels qui ont été desséchés. Celte action est trop variée pour pouvoir être détaillée dans les généralités. Si le métal et le sel appartiennent à l’une des six dernières classes, et que le sel soit en dissolution, il arrive souvent qu’il est décomposé, par exemple lorsque le métal dont on se sert n’a pas beaucoup de cohésion , et qu’il a plus d’affinité pour l’oxygène et pour l’acide que n’en a celui qui entre dans la composition du sel : alors le métal de la dissolution est précipité, et le métal précipitant fournit avec l’oxygène et avec l’acide un nouveau sel métallique. Tantôt le métal précipité se dépose seul sous forme d’une poudre terne ou de cristaux brillants ; tantôt il s’unit au métal précipitant, et produit quelquefois des cristallisations métalliques plus ou moins belles; tantôt enfin il se combine avec l’hydrogène de l’eau de la dissolution ou avec l’oxygène de l’acide. Je reviendrai sur ces divers phénomènes en faisant l’histoire particulière des sels.
Il arrive aussi que lorsqu’un métal qui n’a pas la propriété de décomposer une dissolution métallique est mis en contact avec un autre métal , il se produit une petite pile qui décompose de suite le sel et en précipite le métal.
Action des oxydes métalliques ou des hases. — Oxysels. Ces sels peuvent être décomposés par certains oxydes à des températures variables; tantôt l’oxyde décomposant s’empare en totalité de l’acide , et il en résulte un nouveau sel : alors l’oxyde ou la base du sel décomposé se précipite ou reste en dissolution , ou se volatilise.
Exemples : 1“ Le sulfate de bioxyde de cuivre est décomposé par la potasse ou la soude ( protoxydes de potassium ou de sodium hydratés) ; le bioxyde de cuivre est précipité, et il reste en dissolution du sulfate de potasse ou de soude; 2“ le sulfate de potasse est décomposé par l’eau de baryte; il se précipite du sulfate de baryte très-insoluble, et la potasse reste en dissolution ; 3° le sulfate ou l’azotate d’ammoniaque sont décomposés par la potasse, avec production de sulfate ou d’azotate de potasse, et dégagement de gaz ammoniac.
Quelquefois la base décomposante ne sépare qu’une partie de la base du sel , et il se forme un sel double ou à double oxyde (l) : ainsi, quand
(1) Voyez, pour les sels doubles qui peuvent être obtenus par voie sèche, le mémoire de M. Berthier, dans le cahier de juillet 1B28 des Annales de chimie et] de physique. |
on verse de l’ammoniaque dans du sulfate de magnésie, on ne précipite qu’une partie de la magnésie, et il s’est formé du sulfate ammoniaco-magnésien soluble. Il est des cas où l’oxyde décomposant dissout la totalité de la base du sel, et donne alors naissance à un sel double; le sulfate d’alumine traité par la potasse laisse d’abord précipiter l’alumine , qu’un excès de potasse redissout pour former du sulfate d’alumine et de potasse.
Il n’existe pas un seul oxyde qui décompose tous les sels; mais les protoxydes de potassium et de sodium hydratés (potasse et soude) peuvent décomposer tous ceux des six dernières classes, et la plupart de ceux de la première.
Presque tous les sels haloïdes sont également décomposés par ces oxydes qui cèdent leur oxygène au métal du sel , tandis que le corps halogène ( chlore , brome , etc.) s’unit au métal de l’oxyde décomposant ; ainsi , en versant de la potasse dans une dissolution de bichlorure de mercure, l’oxygène de la potasse forme, avec le mercure, du bioxyde de mercure qui se précipite et du chlorure de potassium soluble.
Action de l’ammoniaque sur les sels. L’ammoniaque décompose en totalité ou en partie les oxysels formés par les métaux des six dernières classes; elle s’empare de l’acide avec lequel elle forme un sel soluble, tandis que l’oxyde métallique est précipité ; souvent cet oxyde est redissous par un excès d’ammoniaque, et il se produit alors, le plus ordinairement, un sel double soluble ; quelquefois aussi on obtient un sel double insoluble. La plupart des sels haloïdes sont également décomposés par l’ammoniaque.
Cependant , lorsque les sels et l’ammoniaque sont secs , ils peuvent se combiner et former des composés dans lesquels l’ammoniaque remplit les mêmes fonctions qu’une quantité d’eau qui lui serait équivalente (Rose).
Action des sels solubles les uns sur les autres par la voie humide. Toutes les fois qu’on met ensemble deux sels dissous , et que ces sels renferment les éléments capables de donner naissance à un sel soluble et à un sel insoluble , ou bien à deux sels insolubles , leur décomposition a nécessairement lieu, à moins qu’il ne puisse se former un sel double. Cette loi , dont on doit la découverte à Berthollet, est de la plus haute importance; l’art de formuler peut en tirer de grands avantages : ainsi l’on se gardera bien de prescrire ensemble de V azotate de baryte et un sulfate soluble, par exemple celui de soude , car les deux sels seraient décomposés et
transformés en sulfate de baryte insoluble, et en ozotate de soude soluble.
NaO, SQ3 Ba 0,. Az 0^ Ba 0, S03 Na 0, AzOS
Sulfate de soude. ’ Azotate de baryte. Sulfate de baryte. ’ Azotate de soude.
La même décomposition aurait lieu si l’on prescrivait à la fois l’ac^tate de plomb (sel de saturne) et un sulfate soluble, car il se formerait du sulfate de plomb insoluble et un acétate soluble delà base du sulfate, ou bien l’azotate d'argent et un chlorure soluble, par exemple celui de potassium : on obtiendrait, dans ce dernier cas, du chlorure d’argent insoluble et de l’azotate de pota.sse soluble; évidemment l’oxygène de l’oxyde d’argent se serait porté sur le potassium du chlorure de ce métal.
Si les deux sels solubles que l’on a mêlés ne sont pas de nature h pouvoir donner un sel soluble et un sel insoluble, la dissolution n’est pas troublée; il peut même arriver qu’il n’y ait aucune décomposition. Si l’on évapore 1a liqueur, il se forme des cristaux, ou il se dépose un précipité; et si on continue à évaporer, on oblient encore des cristaux qui peuvent être d’une autre nature que les premiers: la même chose a lieu si on pousse encore plus loin l’évaporation. Dans ces cas, les deux sels peuvent finir par se décomposer : ainsi, par exemple, que l’on mêle parties égales de sulfate de potasse et de chlorure de magnésium en dissolution , la liqueur ne se trouble pas ; si l’on fait évaporer, il se déposera d’abord des cristaux de sulfate de potasse; en continuant l’évaporation, on obtiendra du chlorure de potassium, du sulfate de potasse, et du sulfate de potasse et de magnésie; enfin,. si l’on continue à faire évaporer, il se formera du chlorure de potassium et du sulfate de magnésie, et l’eau mère contiendra un peu de chacun de ces sels. Ce fait et une multitude d’autres queje passe sous silence me permettent d’affirmer que les phénomènes que présentent les deux sels solubles, dans ce cas particulier, varient suivant la température, la concentration de la liqueur, les proportions dans lesquelles les sels sont mêlés, et l’action qu’ils exercent les uns sur les autres. Dès lors on peut conclure que toutes les fois que deux sels solubles sont mis en contact, et que de l’échange réciproque de leurs bases et de leurs acides il peut en résulter un sel moins soluble que les déux préexistants , une double décomposition s’effectue.
Je ne saurais assez insister sur l’importance de cette loi : on voit que lorsqu’il existe dans une dissolution à la fois des acides et des bases,
il est presque toujours impossible de décider de quelle manière ils sont combinés. Supposons qu’il soit démontré par l’analyse qu’elle renferme autant d’acides sulfurique et chlorhydrique qu’il en faut pour saturer la soude et la magnésie qu’elle contient, les sels dissous sontils composés de chlorure de sodium et de sulfate de magnésie, ou bien de chlorure de magnésium et de sulfate de soude, ou bien enfin de chlorures de sodium el de magnésium , et de sulfates de soude et de magnésie? Cherchera-t-on à résoudre le problème en faisant cristalliser les sels, et en déterminant l’ordre dans lequel ils se déposent successivement.Mais cet ordre est déterminé uniquement par la moindre solubilité dans les circonstances de température à laquelle on opère, et l’on peut admettre que le sel le moins soluble se forme au moment même où il cristallise. On prouve cette assertion en faisant évaporer la dissolution dont il s’agit à 0“ et au-dessus de 15® : dans le premier cas, il se dépose du sulfate de soude, et il reste dans la liqueur du chlorure de magnésium beaucoup plus soluble à cette température; dans le second cas, presque la lotalité du chlorure de sodium se dépose, et il reste dans la liqueur du sulfate de magnésie mélangé d’une petite quantité de chlorure de sodium. On prévoit déjà l’embarras que doivent éprouver les chimistes, à raison de ces faits, lorsqu’ils se livrent à l’analyse d’une eau minérale.
Action des sels solubles sur les sels insolubles. Toutes les fois qu’un sel soluble et un sel insoluble renferment les éléments propres à donner naissance à deux sels insolubles, la décomposition est forcée.
Tous les sels insolubles récemment précipités, ou réduits en poudre impalpable, sont enpartie décomposés par les bicarbonates ou les carbonates de potasse ou de soude dissous dans l’eau, et employés en excès, pourvu qu’on fasse bouillir le mélange pendant une heure : ainsi le sulfate de baryte, sel très-insoluble, sera décomposé par le carbonate de potasse, et il en résultera du carbonate de baryte insoluble et du sulfate de potasse soluble; mais on ne pourra jamais décomposer la totalité du sulfate de baryte employé.
Action des sels les uns sur les autres par la voie sèche. Lorsque deux sels de genres différents et de bases différentes sont exposés à une chaleur insuffisante pour décomposer leur acide ou leur base, il y aura décomposition , si l’acide de l’un peut former avec la base de l’autre un sel plus volatil m plus fusible que ceux qui existent: ainsi , par exemple, le chlorhydrate d’ammoniaque et le carbonate de chaux se transforment, à une température élevée, en carbonate d’ammoniaque volatil, el en chlorure de calcium fixe. Cette décomposition est d’autant plus remar-
quable, qu'en opérant à froid avec deux dissolutions de carbonate d’ammoniaque et de chlorure de calcium, on eût obtenu du carbonate de chaux et du chlorhydrate d’ammoniaque, c’est-à-dire un résultat inverse du précédent; dans ce dernier cas, la décomposition eût été surtout déterminée par l’insolubilité du carbonate de chaux.
Comme exemple de décomposition, en cas de grande différence de fusibilité, je citerai le chlorure de calcium et le sulfate de baryte, lesquels, étant chauffés au rouge, donnent du sulfate de chaux et du chlorure de baryum plus fusible que le chlorure de calcium.
Composition. J’ai dit, à la p. 298, quelles sont les lois qui président à la constitution des sels; j’ai démontré, en outre, qu’il existe un rapport simple entre l’oxygène de l’acide et celui de la base , rapport qui est invariable dans un même genre de sel : ainsi il est de 3 : 1 dans les sulfates neutres, de 5 : 1 dans les azotates, les chlorates , etc.
Ces données ont conduit Berzelius à formuler la loi suivante : deuco corps oxydés se combinent toujours l’un avec l’autre dans des proportions telles, que la quantité d’oxygène contenue dans l’un soit un multiple par un nombre entier (on considère 1 comme un nombre entier) de celle qui se trouve dans l’autre corps oxydé. L’application de cette loi à la composition des oxysels n’a pas tardé à faire voir que les acides qui, dans leurs combinaisons newtres^ contiennent trois fois autant d’oxygène que la base, comme les sulfates, prennent rarement deux fois, et ne prennent jamais quatre fois autant de base qu’il y en a dans le sel neutre : au contraire, les acides qui renferment deux ou quatre fois autant d’oxygène que la base qui les neutralise ne se combinent pas, dans les sels- basiques, avec une fois et demie ou trois fois autant de base que le sel neutre , mais avec deux, quatre ou huit fois autant.
Les détails dans lesquels je viens d’entrer rendent parfaitement raison d’un fait important relatif au mélange de deux sels neutres. Lorsqu’on mêle deux sels neutres dissous dans l’eau, ils conservent leur neutralité, j même quand ils se décomposent ; en effet, il résulte de ce qui précède qu’un acide a pour toutes les bases la même capacité de saturation , ou , ce qui revient au même , que les quantités de différentes bases qui sa- j turent un poids donné d’un même acide doivent toujours contenir la j même proportion d’oxygène.
Cette loi , découverte par Wenzel en 1777, peut être démontrée par les deux faits suivants : 1® pour saturer par différentes bases une quantité d’acide sulfurique constante et représentée par 600, c’est-à-dire pour j former des sels neutres avec cette proportion d’acide, il faut employer les quantités ci-après des bases suivantes :
350,0 de protoxyde de calcium (chaux).
251,3 de
id.
de magnésium (magnésie).
387,2 de
id.
de sodium (soude).
590,0 de
de potassium (potasse).
958,0 de
id.
de baryum (baryte).
1394,5 de
id.
de plomb.
D’un autre côté, si l’on clierche à connaître la quantité des divers acides nécessaire pour saturer, c’est-à-dire pour former un sel neutre avec 360 de chaux, 251,3 de magnésie, 387,2 de soude, etc., on voit qu’il faudra employer