COMBINAISONS DU ZINC AVEC LE PHOSPHORE
Le zinc se combine aisément avec le phosphore. Pelletier avait observé que du zinc fondu, sur lequel on jette des fragments de phosphore, l’absorbe, et nonne une masse grise ductile, qui, martelée, dégage une odeur phosphorée.
Si l’on met un petit fragment de zinc dans une perle de sel de phosphore fondu au chalumeau, on observe une flamme qui provient sans doute du phosphure de zinc formé (Wœhler, Ann. der Chem.und Pliarm., XXXI, 236). Le phénomène est très brillant, quand on chauffe, sur le charbon, du zinc avec un peu d’acide phosphorique (Trommer, Journ. f. prak. Chem., XXXIV, 242).
On a décrit plusieurs phosphures de zinc; les voici par ordre :
Zn^Ph,
Znsph,
Zn^Phs,
ZiiPh,
ZnPh^.
On a signalé également l’existence d’un phosphure d’hydrogène et de zinc Ph Zip H, et d’oxyphosphures de zinc :
PHOSPHURE TRIZINCIQUE.
ZiPPh = 128,8 in^iPh»' = 257,6
Préparation. — On le prépare, soit directement par l’union du phosphore avec le zinc, soit en réduisant par le charbon un mélange d’acide phosphorique Ou d’un phosphate avec un composé du zinc.
1° Zinc et vapeurs de phosphore. —Schrëtter l’a obtenu, en chauffant de la limaille de zinc dans de la vapeur de phosphore. La combinaison a lieu au rouge sombre, sans dégagement de lumière, et donne lieu à une . masse grise Zip Ph {Wien. Akad. Ber., 1849, 301).
P. Vigier chauffe du zinc placé dans une nacelle au milieu d’un tube de por-
celaine traversé par un courant d’hydrogène sec. Quand le zinc commence à distiller, on chauffe doucement la partie antérieure du tube, où se trouve une nacelle remplie de phosphore. Les deux vapeurs se combinent avec incandescence; l’excès de phosphore distille en dehors du tube dans un ballon, en même temps qu'il se dégage de l’hydrogène phosphoré spontanément inflammable.
On trouve dans le tube, après refroidissement, des cristaux prismatiques de
1 à 2 centimètres de long, à surface irisée, qui occupent la nacelle en même temps qu’une matière grise boursouflée et très friable. Les parois du tube sont couvertes d’aiguilles, et aussi d’une matière fondue de cassure brillante. Ces quatre substances ont la même composition (Bull, de la Soc. chim., 1861, 5).
0. Emmerling a obtenu le même phosphure en chauffant au rouge sombre dans des tubes scellés de grande résistance un mélange de fils de zinc et de phosphore. Le phosphore non combiné est en grande partie transformé en phosphore rouge : le phosphure formé est une masse cristalline fondue {Deutsche Chem. Gesell., 1879, 152).
2° Zinc et phosphore rouge. — On peut préparer le phosphure de zinc en chauffant doucement du phosphore rouge avec du zinc en poudre, et laissant refroidir dans un courant d’hydrogène sec (H. Schwarzer, Binglers Polyt. Journ., CXCI, 396).
3° Méthodes de réduction. — On chauffe dans une cornue de terre 4 équivalents d’oxyde de zinc, 1 équivalent d’acide phosphorique anhydre, 14 équivalents de charbon. Au rouge vif, il se dégage de l’oxyde de carbone qui s’enflamme spontanément à cause du phosphore entraîné. On trouve dans le col de la cornue un phosphure Zn^ Ph, sublimé, très dense, partiellement cristallisé, d’un gris foncé (Hvoslef, Ann. der Chimie und Pharm., G, 99).
Berzelius obtenait un résultat analogue en chauffant au rouge blanc dans une cornue un mélange de 6 parties d’oxyde de zinc, 6 d’acide phosphorique, 1 de charbon en poudre : il avait une masse sublimée d’un blanc argentin.
B. Renault prépare ce phosphure en chauffant à très haute température dans une cornue bien lutée, un mélange de 2 équivalenis de phosphate de magnésie,
2 de sulfure de zinc, 7 de charbon. Il se sublime dans les parties chauffées au rouge sombre, un phosphure dense gris de plomb, en même temps que des aiguilles ayant l’éclat métallique {Ann. de chimie et de physique [4], IX, 162).
Composition. — Ces divers phosphures, d’aspect assez variable, ont tous la même composition, représentée par la formule Zn^Ph. Voici les résultats de plusieurs analyses.
Renault.
Calculé. Schrœller. Hvoslef. Compact. Aiguilles.
3Zn. = 97,8 75,88 77,60 76,25 75,89 75,90
Ph.= 31,0 24,12 22,40 23,75 23,66 24,71
ZtPPh.= 128,8 100,00 100,00 100,00 99,55 100,61
ZINC
Propriétés. — Le phosphure trizincique est moins fusible que le zinc. Chauffé au rouge, il fond d’abord, puis se volatilise, et peut se sublimer en aiguilles feutrées sur des parois maintenues au rouge sombre. i
Sa densité est :
i,76 (Schrœtter),
4,21 (Renault).
Tl ne s’oxyde à l’air qu’à une température élevée. Le pbospbure resublimé est plus oxydable et répand dans l’air humide une odeur alliacée.
L’acide chlorhydrique et l’acide sulfurique étendus le dissolvent, en dégageant de l’hydrogène phosphoré, qui est le plus souvent spontanément inflammable, si le phosphure est pulvérisé. Le phosphure de Schwarzer donne par l’action de l’acide sulfurique, de l’hydrogène phosphoré non spontanément inflammable, et convient très bien pour préparer ce gaz.
L’acide nitrique étendu agit de même : l'acide nitrique concentré dissout le phosphure en l’oxydant et forme du phosphate de zinc.
Chauffé avec du sulfure de carbone, il se transforme en sulfure de zinc.
Chauffé avec du sulfure de plomb, il se détruit en donnant du sulfure de zinc, du plomb et du phosphore.
PHOSPHURE DIZINCIQUE.
Zn®Ph = 96,2 *nW = 192,4
B. Renault a obtenu pendant la préparation 'du phosphure trizincique ZnTh, des aiguilles brillantes moins attaquables par l’acide azotique, et qui ont une composition représentée parZn®Ph.
Calculé. Trouvé.
2Zn.= 65,2 67,70 69,16
Ph.= 31 32,30 30,82
Zn^Ph.= 96^ 100,00 99,98
PHOSPHURE SESQUIZINCIQÜE.
ZnW = 159,8.
Renault a assigné cette formule à un résidu rouge obtenu en traitant l’oxyphosphure de zinc par l’acide chlorhydrique. C’est peut-être un mélange de phosphore rouge et d’un phosphure.
Calculé. Trouvé.
3Zn.. 97,8 61,13 60,4
2Ph.. . = 62 38,87 ’ 39,5
Zn^Ph^.‘... = 159,8 100,00 99,9
EKCYCLOPÉDIE CHiMIÜUE
PHOSPHURE JIONOZINCIQDE.
ZnPh = 63,6 inPh^ = 127,2
1" On l’obtient en chauffant un mélange de chlorure de zinc et de phosphure <le baryum (Hvoslef, loc. cit.).
2° On peut le préparer en chauffant de l’oxyde de zinc anhydre dans un courant d’hydrogène phosphoré.
3» On calcine dans une cornue lutée un mélange de tournure de zinc et de métaphosphate de soude (obtenu en chauffant au rouge le sel de phosphore). Au rouge, il distille du phosphore, en même temps que des flocons rouge orangé. Il reste une masse noire fondue. Celle-ci, chauffée avec de l’acide chlorhydrique étendu, laisse comme résidu le phosphure monozincique.
CalcuM. Hvoslef.
Zn. = 32,6 51,18 51,50
Ph.=31 48,82 48,50
ZnPh..= 63,6 100,00 100,00
Ce sont des écailles grises d’éclat métallique, qui chauffées perdent du phosphore. Elles ne sont pas attaquées par les acides, même à chaud.
C’est sans doute ce phosphure qui a été obtenu par Rose {Ann. de Pogg., t. XXI'V, p. 318), en chauffant du chlorure de zinc dans l’hydrogène phosphoré. La décomposition se produit lentement avec dégagement de gaz chlorhydrique, et il reste une poudre noire, insoluble dans l’acide chlorhydrique.
BIPHOSPHÜRE DE ZINC.
ZnPh^ = 94,6 ^nPh*= 189,2
Quand on dissout dans l’acide chlorhydrique étendu de grandes quantités de phosphure trinzincique ZuTh, il reste une poudre jaune amorphe, très inflammable, qui détone violemment au contact de l’acide nitrique (B. Renault).
Calculé. Trouvé.
Zu.= 32,6 34,39 34,30
2Ph.= 62 65,61 65,55
ZnPh^...= 94,6 100,00 99,85
PHOSPHUEE DE ZINC ET D’HYDROGÊNE.
PhZn^H = 97,2 Ph-ZnH = 97,2
Préparation. — Ou obtient ce composé par un procédé tout semblable àcelui qui fournit la zincamide AzZnll^ On fait passer un courant d’hydrogène phosphoré sec, dans une solution éthérée de zinc éthyle, bien refroidie par un mélange de glace et de sel dans un vase rempli au début d’acide carbonique sec. Il se forme une poudre blanche ; le dépôt continue régulièrement, et le liquide cesse d’être fumant à l’air.
Le précipité, recueilli sur un filtre, doit être lavé rapidement avec de l’étber anhydre pur, puis séché dans le vide sec (E. Drechsel et Finkelstein, Deutsche Chem. Gesell., 1871, p. 352).
Cette substance paraît être PhZn®H. L’analyse a donné pour 100, 31,64 dephosphore : le calcul indique 31,88.
Si l’on ne refroidit pas suffisamment pendant l’opération, ou même si l’ou chauffe, on obtient un corps brun ou jaune foncé, qui semble contenir plus dezinc.
Propriétés. — Ce phosphore se présente sous forme de fragments blancs,, friables, qui, vus en grande masse, ont une légère nuance jaune-citron.
En vase fermé, il se conserve sans altération. A l’air, il dégage un peu d’hydrogène phosphoré.
Chauffé dans un tube, il se décompose en dégageant de l’hydrogène phosphoré, et laissant une matière brune qui se dissout difficilement dans les acides, et que les auteurs pensent être un phosphore de zinc.
L’eau le détruit en donnant de l’hydrogène phosphoré et de l’o.vyde de zinc hydraté pur, qui se dissout dans les acides, sans dégager de gaz.
L’acide chlorhydrique le dissout vivement, en dégageant le même gaz. L’acide azotique concentré l’enflamme. L’acide sulfurique concentré le détruit, avec dépôt de soufre et d’acide sulfureux.
OXYPHOSPHURE DE ZINC.
Quand on sublime le phosphure trizincique Zn-^Ph, on obtient des aiguilles d’un rouge orangé ou cinabre, plus volatiles que le phosphure.
On peut eu oblenir aussi eu chauffant au rouge un mélange de phosphore et d’oxyde de zinc (Renault).
Elles se produisent en même temps que le phosphure dans ses préparations, par exemple quand on calcine le mélange de sel de phosphore, de sulfure de zinc et de charbon, ou bien qu’on dirige des vapeurs de phosphore sur du zinc au rouge, dans une atmosphère d’hydrogène un peu humide.
Les aiguilles orange deviennent rouges, quand on les chauffe. Au rouge sombre, elles donnent du phosphore, et laissent un résidu qui abandonne à l’ammoniaque du phosphate de zinc.
Ces aiguilles ont été considérées par Hvoslef comme du phosphure de zinc. Vigier les regarde comme du phosphate coloré par du phosphore rouge.
Renault les prend pour des oxyphosphures voisins de ZnPhO. Les analyses conduisent aux formules compliquées :
Zn^PlPOL
Zn’PlCOs.
ARSÉNIURES DE ZINC.
L’arsenic et le zinc se combinent facilement avec dégagement de chaleur, en donnant des arséniures d’aspect métallique et mal définis..
ZiPAs.— Quand on mélange 1 équivalent d’arsenic en poudre avec 4 équi- Talents de zinc fondu à une température peu élevée, les deux corps se combinent avec une vive incandescence : un peu d’arsenic est volatilisé (Vogel, Journ. f. prak. Chem., t. VI, p. 345).
Zn^As. — W. Spring en comprimant à 6500 atmosphères un mélange dans ces proportions de limaille de zinc et de poudre d’arsenic, obtient une masse, qui, recomprimée de nouveau, possède un aspect métallique et une structure d’apparence cristalline {Deutsche Chem. Gesell., 1883, t. I, p. 324).
Zn'^As. — En fondant ensemble 1 équivalent d’arsenic et 2 équivalents de zinc, on obtient une combinaison régulière, donnant un alliage peu fusible (Vogel).
Soubeiran préparait un arséniure voisin, en chauffant jusqu’à fusion parties égales de grenaille de zinc et d’arsenic pulvérisé.
Propriétés. — Les arséniures de zinc sont gris et cassants. L’arscniure Zn®As (de Vogel) se dissout dans l’acide chlorhydrique ou sulfurique étendu, en dégageant de l’hydrogène arsénié pur, ne contenant pas d’hydrogène. L’arséniure de Soubeiran, de cassure fine, grenue, bien homogène, se dissolvait dans les acides, en donnant de l’hydrogène arsénié pur, et déposant une poussière •grise d’éclat métallique, qui renfermait un excès d’arsenic, pouvant être volatilisé, et qui après cela se dissolvait entièrement dans les acides.
Les arséniures riches en zinc fournissent un mélange d’hydrogène arsénié et d’hydrogène.
C’est l’arséniure AsZn^ qui convient pour la préparation de l’arséniure d’hydrogène.
ZINC
