COMBINAISONS DU SODIUM AVEC L’AZOTE, LE PHOSPHORE ET L’ARSENIC

AZOTURES DE SODIUM.

AMIDURE DE SODIUM.

AzH 3 Na.

Ce composé a élé découvert par Gay-Lussac et Thénard. Ils ont constaté que le sodium, chauffé au rouge dans une atmosphère d’ammoniaque, se colore d’abord en bleu, puis en vert, en absorbant 142 à 163 volumes d’ammoniaque. L’absorption d’ammoniaque est accompagnée d’un dégagement de 100 volumes d’hydrogène; c’est exactement le volume gazeux que dégagerait le sodium eu présence de l’eau. Gay-Lussac et Thénard en ont conclu que le composé formé est bien un amidure correspondant à la formule AzIPNa. Ces conclusions ont été confirmées par Davy.

Plus récemment, l’étude de cette question a été reprise par MM. Beilstein et Geuther. Us préparent l’amidure par le procédé suivant :

On remplit d’hydrogène sec un certain nombre de matras communiquant les uns avec les autres, et l’on introduit dans chacun d’eux 2 grammes de sodium ; on fait passer de nouveau de l’hydrogène puis un courant de gaz ammoniac parfaitement desséché. On chauffe les matras sur un bain de sable; le sodium fond et l’amidure apparaît bientôt sous la forme d’un liquide dense et vert, à la surface d uquel nage le globule de sodium qui disparaît rapidement. Par refroidissement, le liquide vert se prend en une masse cristalline, d’une couleur olive.

La composition de ce produit correspond exactement à la formule NaAzHL Chauffé dans un courant d’oxyde de carbone, il donne du cyanure et de la soude caustique, et un dégagement d’ammoniaque. La formation du cyanure peut être représentée par l’équation :

NaAzH 3 + C 3 0 3 = C*AzNa + 2 HO.

Le sulfure de carbone se comporte d’une façon analogue. Il se forme du sulfocyanate et du sulfure en même temps qu’il se dégage de l’ammoniaque. La réaction est très violente et la masse devient parfois incandescente :

NaAzH 3 + C 3 S* = C 3 AzNaS 3 + 2 HS.

Chauffé à une douce chaleur dans un courant d’acide carbonique sec, l’amidure de sodium fond en dégageant une grande quantité d’ammoniaque. L’acide carbonique est absorbé et la masse finit par se solidifier. Le produit final de

SODIUM

cette réaction très énergique paraît être de la cyanamide. Il est très soluble dans l’eau et précipite en jaune par le nitrate d’argent. La dissolution, acidifiée par l’acide acétique, puis mélangée d’acétate de cuivre, donne un précipité brun. Ce précipité brun, décomposé par l’hydrogène sulfuré pour isoler le cuivre, donne des prismes fusibles à 180 degrés, qui paraissent isomères de la cyanamide. Quoi qu’il en soit, la réaction de l’acide carbonique sur l’amidure de sodium peut s’écrire :

OT + 2(NaAzH 2 ) = C 3 Az 2 H + 2NaO + 2 HO.

L’acide chlorhydrique décompose l’amidure avec dégagement d’ammoniaque et formation de chlorure de sodium.

Le chlorure d’éthyle donne du chlorure de sodium, de l’ammoniaque et du gaz oléifiant sans éthylamine.

Chauffé avec le sel ammoniac sec ou l’iodure d’ammonium, il se décompose en chlorure de sodium et ammoniaque gazeuse.

Le chlorure d’éthylène réagit très vivement à 100 degrés sur l’amidure de sodium. Avec le chloroforme, la décomposition peut être provoquée à la température ordinaire par le choc ; elle est accompagnée d’une violente explosion.

AZOTURE DE SODIUM.

C’est le produit de la décomposition de l’amidure de sodium par la chaleur : 3AzH 2 Na = 2AzH 3 + Na 3 Az.

Ses propriétés sont analogues à celles de l’azoture de potassium (Gay-Lussac et Thénard).

SODAMMONIUM.

Na 2 Az s A 6 .

Maintenus dans une atmosphère d’ammoniaque soumise à une pression considérable, le potassium et le sodium s’y combinent intégralement en donnant les composés (AzH 3 K) 3 , (AzH 3 Na)' 2 qui constituent de véritables ammoniums métalliques. Les propriétés et la préparation de ces deux composés sont identiques.

On introduit dans l’une des branches d’un tube de Faraday des morceaux de métal alcalin. La seconde branche est remplie de chlorure d’argent saturé de gaz ammoniac. Après avoir scellé à la lampe le tube coudé, on plonge la branche renfermant le chlorure d’argent ammoniacal dans un bain de chlorure de calcium qu’on porte graduellement jusqu’à la température d’ébullition. On voit les morceaux de potassium ou de sodium se gonfler, puis la surface du métal

TJ ENCYCLOPÉDIE CHIMIQUE.

se recouvrir de petits globules brillants d’une teinte bronzée, qui paraissent sortir du sein de la masse. Finalement le tout se liquéfie en un liquide opaque, qui paraît rouge de cuivre sous l’incidence perpendiculaire, et qui offre la couleur du laiton avec une teinte verdâtre sous les incidences très obliques. ■

La combinaison du métal alcalin et de l’ammoniaque donnant lieu à un dégagement de chaleur considérable, il importe de plonger dans l’eau froide, pendant l’expérience, la branche où l’on a enfermé le potassium ou le sodium. Si l’on retire du bain de chlorure de calcium la branche qui renferme le chlorure d’argent, celui-ci se recombine progressivement au gaz ammoniac, et l’ammoniure métallique formé est complètement détruit au bout de vingtquatre heures.

C’est donc là une combinaison transitoire, possédant une tension de dissociation considérable à la température ordinaire et qui n’est stable que sous des pressions considérables, à la façon du chlorhydrate d’hydrogène phosphoré.

Les ammoniums métalliques AzIFK et AzH 3 Na forment avec le mercure des amalgames à éclat métallique et d’une couleur de bronze. On les obtient en remplaçant, dans l’expérience précédente, le métal alcalin par un amalgame pulvérulent, de parties égales de sodium ou de potassium et de mercure.

Quand on fait agir, sous haute pression, un grand excès de gaz ammoniac, sur le sodium, on obtient un liquide bleu qui, d’après Weyl, ne serait autre chose que l’ammonium Az 2 H s . Au bout de quelque temps, ce liquide prend une teinte jaune, et finit par se transformer, par perte d’ammoniaque, en un composé cristallisé que l’eau décompose en donnant une dissolution ammoniacale.

En faisant réagir l’ammoniaque liquide, sur un mélange à équivalents égaux de sodium et d'un chlorure métallique (baryum, cuivre, mercure ou argent), il se forme d’abord de l’ammoniure de sodium qui se combine au chlorure métallique en donnant un liquide d’un bleu foncé qui contient un ammoniure de baryum, de cuivre ou d’argent, mêlé au chlorure de l’ammoniure de sodium. Une légère élévation de température décompose ce produit et le résout en ammoniaque liquide et métaux libres. Le composé primitif une fois détruit, il n’est plus possible de le régénérer, sauf dans le cas où le mélange primitif contenait du chlorure de baryum.

Le monosulfure de sodium, soumis à l’action de l’ammoniaque liquide, donne une masse d’un rouge orange à laquelle Weyl attribue la composition d’un sulfure de tétrasodammonium, AzNa 4 S.

L’ammoniure de sodium de Weyl ne serait, d’après Seely, qu’une dissolution de sodium dans l’ammoniaque liquéfiée. Il a observé, en effet, que la dissolution du sodium dans l’ammoniaque, a la couleur du bronze, quand on opère en présence d’un excès de sodium ; quand l’ammoniaque prédomine, le liquide estbleu. Le sodium reparaît avec l’éclat métallique par une évaporation brusque de l’ammoniaque; il se sépare en flocons neigeux par une évaporation lente. Enfin, l’amalgame de sodium cristallisé ne s’altère pas au contact de l’ammoniaque liquide.

SODIUM

PHOSPHURE DE SODIUM

PhNa 3 (?).

D’après Gay-Lussac et Thénard, le sodium chauffé légèrement en présence du phosphore, dans une atmosphère d’azote, s’y combine avec dégagement de chaleur. Cette observation a été confirmée par Davy, qui décrit le phosphure de sodium comme une masse d’un gris de plomb, s’enflammant à l’air en se transformant en phosphate de soude.

D’après Berlé, le phosphure de sodium ne se forme pas par la combinaison directe du phosphore et du sodium; quand on les chauffe ensemble dans un vase de porcelaine, leur volatilité les entraîne vers les parties froides de l’appareil avant qu’ils aient pu se combiner. D’autre part, on n’obtient pas non plus de phosphure, quand on fait passer le phosphore en vapeur sur le flux noir, ou quand on chauffe au rouge blanc un mélange de phosphate de soude et de charbon.

Bunsen a obtenu du phosphure de sodium, facile à reconnaître au dégagement d’hydrogène phosphoré inflammable qu’il fournit quand on l’humecte d’eau, en chauffant au rouge, dans des tubes à essais étroits, un fragment de sodium entouré de phosphate de soude pulvérisé ou d’un sel renfermant du phosphore.

Le phosphore projeté sur du sodium fondu dans un creuset en fer, placé dans une cloche pleine d’acide carbonique, s’y combine énergiquement (Yigier). Mais le phosphure ainsi obtenu n’a pas de composition définie et la préparation en est dangereuse. Pour maîtriser la réaction et obtenir un composé défini, sans excès de phosphore, voici comment M. Vigier conseille d’opérer :

« On verse dans une cornue lubulée, munie de son récipient, de l’huile de naphte ou des huiles de houille bien rectifiées, bouillant environ à 120 degrés. On introduit un globule de sodium et un morceau de phosphore, on chauffe, et dès que les deux corps sont en fusion, ils se combinent en produisant une légère lueur et une chaleur telle que le liquide distille rapidement. On voit alors le sodium surnager, entouré de pellicules noirâtres qui se détachent et tombent au fond de la cornue. Avec une baguette de verre on écrase cette matière pour qu’elle ne retienne pas des globules de sodium emprisonnés, et la combinaison continue à s’effectuer. On ajoute peu à peu le phosphore jusqu’à ce qu’il soit en excès; ce dont on est convaincu quand on voit le phosphore cristalliser sur les parois de la cornue refroidie.

« On traite ensuite le phosphure par du sulfure de carbone, et lorsqu’il est complètement débarrassé du phosphore, on le dessèche au bain-marie dans un courant d’acide carbonique.

« On obtient ainsi du phosphure de sodium pulvérulent.

« Ce composé se conserve dans l’air sec, mais se détruit promptement dans l’air humide. Au contact de l’eau et des acides, il donne un dégagement considérable d’hydrogène phosphoré.

« Le chlore l’attaque vivement en le transformant en chlorure de sodium et en perchlorure de phosphore.

« Mis en présence des éthers iodhydriques, il les transforme avec la plus grande facilité en iodure de sodium et en radicaux phosphorés. »

ARSÉNIURE DE SODIUM.

AsNa 3 .

L’arsenic s’unit au sodium avec un dégagement considérable de chaleur. On obtient un produit plus pur en chauffant du sodium dans un courant d’hydrogène arsénié, provenant de l’arséniure de zinc par l’acide sulfurique étendu.

L’arséniure de sodium est décomposé par l’eau et par les acides faibles. Il se dégage de l’hydrogène arsénié, renfermant très peu d’hydrogène libre, en même temps qu’il se forme un dépôt brun, à l’aspect velouté, dont la composition correspond à la formule AsH; c’est l’hydrure d’arsenic solide pur (Janowsky).

Le contact seul de l’air humide suffit à décomposer l’arséniure de sodium et à en dégager de l’hydrogène arsénié.

Gay-Lussac et Thénard préparaient l’arséniure de sodium par combinaison directe du métal et de l’arsenic. Landolt a modifié ce procédé de la façon suivante : Il ajoute progressivement 3 équivalents de sodium en fragments à 1 équivalent d’arsenic pulvérisé, chauffé au rouge vif dfins un creuset. Après chaque addition de sodium on recouvre le creuset, afin d’éviter les projections. Le mélange devient fluide dès que sa composition se rapproche de la formule AsNa 3 . L’alliage ainsi obtenu est d’un bleu d’argent et possède une texture cristalline. Landolt en recommande l’emploi pour la préparation des arsines tertiaires (1).

(1) Ann. der Chem., t. LXXXIX, p. 201.

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