COMBINAISONS DU NIOBIUM AVEC LE CHLORE
On connaît deux composés chlorés du niobium ; le plus Important est le pentachlorure, Nb®CU, c’est aussi le plus anciennement connu ; le tricblorure, Nb-CU, a été obtenu par M. Roscoe en 1879. Il existe en outre un o.xychlorure Nb^OTA ', (|ui a été étudié par II. Rose sous le nom de chlorure hyponiobigue.
TRICHLORURE DE NIOBIUM (Nb'Cl*).
Équivalent. Poids atomique- 200,5.
M. Roscoe {Chemical News, XXXVII) a obtenu le tricblorure de niobium en faisant passer lentement les vapeurs de pentachlorure dans un tube chauflé au rouge. Il se dépose sur les parois du tube sous la forme d’un dépôt noir, à éclat métallique, ressemblant à de l’iode. Il est fixe, non déliquescent. L’eau et l’ammoniaque ne le décomposent pas ; l’acide nitrique étendu le convertit en acide niobique et en acide chlorhydrique. Chauffé à l’air, il émet d’épaisses fumées blanches.
Le tricblorure de niobium décompose au rouge le gaz carbonique, en donnant de l’oxyde de carbone et un sublimé blanc d’oxychlorure de niobium. Cette décomposition du gaz carbonique par un chlorure est un fait digne de remarque.
et permet d’expliquer que les tentatives aient été vaines pour passer de l’oxychlorure de niobium Nb^O^CP au trichlorure par désoxydation, au moyen du charbon. Lorsqu’on fait passer, en effet, les vapeurs d’oxychlorure de niobium sur du charbon chauffé au rouge, dans une atmosphère d’acide carbonique, l’oxychlorure ne subit pas d’altération. Mais si l’on remplace le courant d’acide carbonique par un courant de chlore, l’oxychlorure se transforme en pentachlorure.
n. Deville et M. Troost (Comptes rendus, LX, p. ISiâl) avaient signalé déjà antérieurement la formation d’une petite quantité d’un sous-chlorure d’un violet brun, qu’ils obtenaient en faisant passer sur des fils de magnésium des vapeurs d’oxychlorure. Ce sous-chlorure est évidemment identique au trichlorure de M. Roscoe.
PENTAGHLORÜRE DE NIOBIUM (Nb'CF).
Équivalent. Poids atomique. 271,5
Equivalent en volume. 4
Densité rapportée à l’hydrogène. 135,5
Densité observée. 9,6
PRÉPARATION
Le chlorure de niobium prend naissance en même temps qu’une certaine quantité d’oxychlorure lorsqu’on fait passer au rouge vif un courant de chlore sur un mélange intime d’acide niohique anhydre et de charbon. Comme l’a observé H. Rose, qui a fait de nombreuses préparations des composés chlorés du niobium, il est bien difficile d’obtenir le chlorure exempt d’oxychlorure, et les singularités qu’il remarquait dans cette préparation, explicables pour nous, depuis que H. Deville et Troost ont obtenu de l’oxychlorure en faisant passer les vapeurs du chlorure sur l’acide chauffé au rouge, furent cause qu’il se trompa sur la nature de ces deux composés et de leurs relations de composition.
On mélange intimement de l’acide niohique anhydre et du charbon de sucre CR poudre fine, et l’on calcine le tout dans un creuset de charbon au fourneau à vent. On doit employer un grand excès de charbon par rapport aux proportions qu’indiquerait la théorie, 3 à 4 fois plus de charbon que d’acide. On introduit la matière dans un large tube de verre de Bohême, de manière qu’elle n’occupe (|ue le cinquième environ de sa longueur, et le tube porte quelques étranglements, de manière à former autant de grandes ampoules dans lesquelles on condensera la matière.
On chauffe peu à peu le tube dans toute sa longueur sur une grille à gaz, dans un courant lent d’acide carbonique sec, de façon à chasser toute trace d’humidité ; puis on laisse refroidir. On dirige dans le tube un courant prolongé de chlore, et lorsque l’air et l’acide carbonique ont été expulsés par le chlore, on porte au
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rouge la partie du tube qui renferme le mélange d’acide et de charbon. On condense le chlorure formé dans la première ampoule; le courant gazeux, qui doit être fort lent, en entraîne toujours dans les ampoules suivantes.
Lorsque la transformation en chlorure s’est effectuée, on distille dans le courant de chlore les chlorures qui se sont déposés, et l’on parvient ainsi à séparer le chlorure de l’oxychlorure moins volatil.
Les chlorures formés sont toujours très volumineux, l’oxychlorure particuliérement, et l’on ne peut opérer que sur quelques grammes de matière. Pour transformer en chlorure 12 à 15 grammes d’acide, H. Rose prescrit d’employer un tube d’au moins 1“,C0 de long et de 2 centimètres de diamètre.
PROPRIÉTÉS
Le pentachlorure fond à 194 degrés et bout à 240 degrés (Deville et Troost). D’après Rose (et les observations de Rose portaient sur un chlorure renfermant du tantale), le chlorure commence à fondre à 125 degrés.
La densité de vapeur prise à 360 degrés est 9,6 (Deville et Troost, Comptes rendus, hSl,p. 891 •,Ann. de chim. et dcphys., 4'sér., VIII, p. 46). Ladensité, calculée pour le volume 4 et l’équivalent Nb® = 94, est 9,38.
La vapeur de chlorure niobique est jaune.
L’hydrogène, au rouge vif, réduit la vapeur de chlorure de niobium et donne du niobium métallique (Blomstrand, Roscoe).
L’eau décompose le chlorure en donnant de l’acide chlorhydrique et de l’acide niobique, qui reste en partie dissous par le liquide acide :
Nb^Cls-f 5HO= 5W + 5 HCl.
A l’air, il répand d’épaisses fumées chlorhydriques et ne peut être changé de récipient sans s’altérer. Lorsque ensuite on le distille, il reste dans le tube un squelette d’acide niobique et il se forme de l’oxychlorure blanc.
L’acide chlorhydrique dissout à froid le chlorure de niobium ; en étendant d’eau et chauffant, la majeur partie de l’acide se précipite. Le zinc introduit dans la solution chlorhydrique d’acide niobique la colore en bleu (voy. Oxyde inférieur du niobium).
L’acide sulfurique dissout le chlorure de niobium en donnant une liqueur claire et mettant en liberté de Tacide chlorhydrique. Lorsqu’on étend d’eau cetli* solution acide et qu’on chauffe, l’acide se précipite.
L’alcool dissout ce corps. Lorsqu’on distille la dissolution, il se dégage de l’alcool, du chlorure d’éthyle, de l’acide chlorhydrique, et il reste un liquide sirupeux formé vraisemblablement d’un éther niobique soluble dans l’eau. Celte dissolution laisse précipiter de l’acide niobique lorsqu’on la chauffe.
