Composés phosphorés et arséniés . L’arsenic n’a
point encore été combiné avec le carbone; mais le phosphore peut s’unir à ce dernier corps dans des circonstances favorables. Quand on traite l’acide phosphorique par un excès de charbon , il y a réduction de cet acide, formation d’oxyde carbonique et dégagement de phosphore; mais celui-ci, se trouvant en présence de l’excès de charbon , se combine avec ce corps pour former un composé peu connu. Nous avons été dans le cas de faire des expériences qui nous ont prouvé qu’il est possible d’obtenir des combinaisons du phosphore et du carbone, en faisant agir le phosphore sur les composés organiques connus sous les noms de chloro- forme brômo-fonne et ioclo-forme. 11 y a production d’une matière rouge qui, en masse comme en poudre, possède tous les caractères apparents du cinabre, La même substance se produit en grande abondance lorsqu’on distille du camphre, de l’indigo bien sec, de l’alcool anhydre , de l’esprit de bois et de l’acétone , avec de l’iode fondu et du phosphore. Dans la réaction du phosphore et de l’iode sur ces différents corps, il y a production d’une énorme quantité de gaz iodide hydrique et phosphure hydrique , et enfin formation d’une matière rouge violacée , résistant à une température assez élevée, sans éprouver de décomposition.
Carbone et nitrogène.
7 1 . L’union du carbone avec le nitrogène ne peut avoir lieu que dans des circonstances particulières. En calcinant des matières azotées en présence d’une base puissante, la potasse par exemple, sous l’influence d’un excès de carbone, il y a presque toujours combinaison entre le nitrogène et le carbone. De cette combinaison il résulte un des composés les plus remarquables et les
plus dignes de noire attention, le cyanogène. En effet, quel que soit le point de vue sous lequel on l’envisage, le cyanogène offre toujours le plus grand intérêt. Ses combinaisons dans les applications qu’on en peut faire, suffiraient déjà pour le distinguer des autres composés; mais il en diffère encore par un côté plus remarquable: nous voulons parler de la propriété qu’il possède de se comporter à la manière des corps simples, et de pouvoir, quoique composé, être rangé parmi les corps que nous considérons comme corps élémentaires. En combinant le cyanogène avec l’oxygène ou l’hydrogène, on peut, au moyen de ses combinaisons, passer aux produits des deux règnes, et franchir la barrière cju’on a voulu opposer au développement de la chimie, en établissant une distinction entre la matière inorganique et celle d’origine organique.
Le cyanogène, jouant le rôle d’un corps simple, mérite d’être étudié d’une manière toute spéciale, surtout dans les combinaisons : c’est le seul moyen d’établir les relations qui peuvent exister entre ses composés et ceux des métalloïdes. Nous nous livrerons à l’étude du cyanogène, quand nous aurons terminé celle des composés que forment les métalloïdes en s’unissant entre eux.
On n’a point encore combiné le bore avec le silicium.
L’hydrogène, en se combinant au carbone, fait fonction de radical (-}-) ; conséquemment ce n’est point encore ici le cas de parler des composés auxquels ces corps peuvent donner naissance.
COMPOSÉS RÉS. DE L’UNION DES MÉTALLOÏDES ENTRE EUX. I 2 i
Composés de ï hydrogène El ( + ) avec les autres corps
simples El ( — ).
72. L’hydrogène ne peut être confondu avec les métalloïdes, car presque toutes ses propriétés l’en distinguent. Ainsi nous ne l’avons point vu jusqu’à présent , comme la plupart des autres métalloïdes, jouer le rôle de corps ni donner à ses combinaisons le carac¬
tère acide; mais nous le voyons, au contraire, imprimer un caractère basique à un certain nombre de composés , à la formation desquels il concourt.
L’hydrogène se combine avec presque tous les métalloïdes. Son union avec un certain nombre d’entre eux, l’oxygène, le chlore, le brome, etc., a lieu directement; avec d’autres, le nitrogène, le phosphore, etc., elle ne s’effectue que par voie indirecte. Les composés qui en résultent jouissent de propriétés qui ne permettent pas de confondre les métalloïdes entre eux ; car, soit qu’on envisage le rôle que jouent ces composés, soit que l’on étudie le mode de condensation de leurs éléments, on découvre toujours des différences suffisantes pour les éloigner et pour justifier les groupes que nous avons établis dans cet ouvrage.
Composés oxydés sulfurés * seléniés et tellurés.
73. Composés oxydés. L’hydrogène se combine en deux proportions avec l’oxygène. L’une de ces combinaisons se fait directement, par l’union de 2 vol. d’hydrogène et de 1 vol. d’oxygène, pour constituer 2 vol. de vapeur d’eau; en sorte qu’il y a condensation cl’un tiers entre les éléments qui se combinent. L’autre ne se produit que par la combinaison indirecte de l’eau et de l’oxy-
gène, quand ces corps sont placés dans des circonstances favorables.
Lorsqu’on traite le suroxyde barytique par un acide sous l’influence de l’eau , il y a décomposition du suroxyde, formation d’oxyde barytique, qui s’unit à l’acide, et l’oxygène dü suroxyde , devenant libre , se combine avec l’eau pour constituer l’eaü oxygénée (suroxyde hydrique).
EXEMPLE
BaO-f-O N H2 0 -h Aq
Ba .... — Niti ate bary tique I Aq
H2 O 4- O ==■ Eau oxyg. (suroxyde hydriq.)
Peu de composés sont de nature à exciter à un aussi haut degré notre intérêt et notre attention, car tout devient mystère lorsqu’on aborde l’étude de l’eau oxygénée. Les circonstances qui doivent présider à sa préparation , la manière extraordinaire avec laquelle elle se décompose par la présence d’un grand nombre de corps , sont autant de difficultés insurmontables, de points inaccessibles à toutes les théories de la science actuelle. L’eau oxygénée présente donc aujourd’hui un grand nombre de phénomènes anormaux, qui, approfondis, feront tôt ou tard de ce composé le fondement de l’édifice d’une science nouvelle. A nos yeux cette découverte témoignera hautement un jour de l’excellent esprit qui animait son auteur, lorsqu’il proclamait dans ses savantes leçons qu’un fait nouveau peut devenir la source des découvertes les plus inattendues et les plus fécondes, et qu’ai nsi on ne peut sans témérité poser des limites aux progrès de la science.
L’eau , premier degré d’oxydation de l’hydrogène , est l’un des agents les plus importants de la nature. Douée au plus haut degré des caractères de la neutra-
lilé, elle peut former des combinaisons avec la plupart des corps, jouant par rapport aux uns le rôle de base et par rapport aux autres celui d’acide. C’est en formant ainsi des combinaisons peu stables que nous voyons l’eau servir à la nature de puissant véhicule; car, dissolvant la généralité des corps, ce composé facilite les relations qui doivent exister entre tous les êtres qui composent notre globe terrestre î elle met en communication la matière inorganique avec la nature organique lorsque la première doit servir d’aliment à la seconde, et elle met aussi en relation dans la nature inorganique , d’une part , les produits de formation moderne avec les corps d’ancienne formation , et réciproquement ces derniers avec ceux qui se font journellement sous nos yeux.
La composition de l’eau , le grand nombre de circonstances où ses éléments peuvent se dissocier, font de ce corps l’auxiliaire le plus puissant qui soit à la disposition des chimistes.
74. Composés sulfurés. Le soufre, analogue à l’oxygène, se combine avec l’hydrogène en deux proportions, pour produire deux composés, le sulfide hydrique et le bi-sulfure hydrique ^ correspondants, le premier à l’eau H2 O, et l’autre à l’eau oxygénée (suroxyde hydrique).
Le sulfide hydrique peut se former par la combinaison directe du soufre et de l’hydrogène. Cependant il s’en faut de beaucoup que ces deux corps aient l’un pour l’autre la même tendance que celle qui existe entre l’hydrogène et l’oxygène : aussi ne parvient -on jamais à former directement une combinaison totale entre le soufre et l’hydrogène. Quand de la vapeur de soufre et de l’hydrogène se trouvent en présence à une température rouge, il y a production d’une certaine quantité de sulfide hydrique, fait duquel il faut nécessairement con-
dure que la combinaison directe n’a lieu que jusqu’à un certain point. Le sulfide hydrique se forme facilement lorsqu’on présente au soufre l’hydrogène naissant. Ainsi toutes les fois, par exemple, qu’un sulfure se trouvera en contact avec un composé hydrogéné, et que les corps pourront se dissocier, soit par eux-mêmes, soit par l’influence de corps étrangers, il y aura constamment formation de sulfide hydrique1.
Le sulfide hydrique se comporte à la manière des acides, comme l’indique sa terminaison. C’est en raison de cette propriété bien constatée qu’on a pu l’opposer, comme exemple, pour combattre une opinion trop exclusive, d’après laquelle on ne reconnaissait qu’à l’oxygène le pouvoir de former des acides.
Le bi- sulfure hydrique n’a point encore pu être isolé dans un état de pureté ; néanmoins tout ce que nous savons sur ce corps nous prouve qu’il a la plus grande analogie avec Veau oxygénée ; car les conditions de formation de ces corps sont les mêmes, et leurs propriétés chimiques se confondent au point, qu’il serait impossible de citer une réaction de l’un de ces corps composés qu’il ne fût possible d’obtenir avec l’autre. Tous deux prennent naissance, dans des circonstances comparables, sous l’influence d’un acide; tous deux aussi sont décomposables par la chaleur et par un certain nombre de corps simples ou composés, tantôt par l’effet physique du corps qui produit la dissociation de leurs éléments, et tantôt enfin par une action chimique, lorsqu’un corps peut s’emparer de l’un des éléments du composé.
On obtient facilement le bi-sulfure hydrique en versant une dissolution de bi-sulfure calcique dans de 1 a-
Voyez Action des composés hydrogénés sur les sulfures .
eide nitrique du commerce ou dans de l’acide chloride hydrique. La décomposition de 1 éq. d’eau en présence du bi-sulfure et de l’acide employé, peut, par son oxygène, oxyder le calcium, et l’hydrogène, se trouvant en présence de 2 éq. de soufre, se combine d’abord à 1 éq. de ce dernier pour former le sulfîde hydrique, qui à son tour s’unit à l’autre équivalent de soufre pour constituer le bi-sulfure hydrique.
Formule de la réaction.
S2 Ca H2 O
Aq -y- S
Comme il y a toujours une certaine quantité de soufre qui se dépose et se dissout dans le bi-sulfure pendant la préparation de celui-ci, on ne l’obtient jamais pur : il est toujours jaunâtre et contient des proportions variables de soufre, dont il est excessivement difficile , si ce n’est impossible, de le séparer.
Quand on parvient à saisir le bi-sulfure hydrique au moment où il vient de se former, il est blanc et doué d’une odeur pénétrante.
75. Composés sêléniés et tellurës. Jusqu’à présent on n’a pu combiner le sélénium et le tellure qu’en une seule proportion avec l’hydrogène , ce dernier corps étant à l’état naissant : 2 vol. d’hydrogène, en s’unissant à 1 éq. de sélénium , constituent 2 vol. de gaz sélénide-hydrique; 2 vol. d’hydrogène, s’unissant à 1 éq. de tellure, forment 2 vol. de gaz telluride -hydrique.
Il existe donc pour ces composés un même mode de condensation que celui observé dans la formation de l’eau et dans celle du sulfîde hydrique, composés correspondants de l’oxygène et du soufre.
(CaN
ÎS2 H2+ Aq
Les sélénides et les tel lur ides hydriques se forment dans les mêmes circonstances que celles où le sulfide hydrique a pu prendre naissance. Lorsqu’on fait agir sur un séléniure ou un tellurure un composé hydrogéné capable d’éprouver une décomposition, il y a toujours formation de sulfide ou de telluride hydrique1.
L’analogie du soufre, du sélénium et du tellure; celle des sulfides, des sélénides et des tellurides hydriques est si grande, qu’elle nous fait penser qu’on parviendra à former avec le sélénium et le tellure les combinaisons correspondantes à l’eau oxygénée et au bi-sulfure d’hydrogène. Si elles ne sont point encore connues, il ne faut l’attribuer qu’à la rareté de ces corps simples, qui ne se trouvent qu’en petite quantité dans la plupart des laboratoires, et dont en conséquence on n’a pu tenter la combinaison.
Combinaisons de L’ hydrogène ( + ) avec tes corps
ha lo gènes ( — ).
76. Ces quatre corps n’ont été combinés jusqu’ici qu’en une seule proportion avec l’hydrogène pour former les fluorides , brômides et iodides hydriques. Ces composés présentent entre eux plus de points de ressemblance qu’il n’est possible d’en constater entre les corps mêmes qui leur ont donné naissance.
Tous ces composés se font sans condensation des éléments; car
2 vol. chlore -+- 2 vol. hydrogène = 4 vol. gaz chloride hydrique. 2 vol. brôme -+- 2 vol. — = 4 vol. gaz brômide.
2 vol. iode -+-2vol. — = 4 vol. gaz iodide hydrique.
2 vol. fluor H- 2 vol. — = 4 vol gaz fluoride.
1 Voyez Règles de préparations pour ces corps .
77. Combinaisons avec le chlore. Lorsque le chlore et l’hydrogène se trouvent en contact, et que la température ambiante vient à s’élever, ou que ces corps sont soumis à l’influence des rayons solaires, il y a combinaison instantanée de ces deux corps et formation d’un composé gazeux très-soluble dans l’eau (le chloride hydrique) . L’afïinité du chlore pour l’hydrogène est si grande, que ce dernier, en combinaison avec tout autre corps que le fluor, est toujours enlevé par le chlore.
Le brome et l’iode ne se combinent parfaitement avec l’hydrogène, qu’autant qu’on le leur présente à l’état naissant ; en sorte que le brômide et l’iodide hydrique qui résultent de cette combinaison, ne s’obtiennent guère que par la décomposition d’un composé hydrogéné , par le brome ou par l’iode. On peut encore les produire par la décomposition de l’eau , au moyen d’un brômide ou d’un iodide, dont le radical peut se combiner avec l’oxygène de l’eau. Dans cette circonstance la formation simultanée de deux acides facilite leur séparation1.
Le fluor est de tous les corps celui qui s’unit de préférence avec l’hydrogène. On ne peut en donner de meilleure preuve qu’en rappelant l’impossibilité où l’on se trouve d’isoler ce corps halogène de ses combinaisons, ce qui provient surtout de la propriété qu’a le fluor de décomposer l’eau à la température ordinaire et de s’emparer de l’hydrogène. On conçoit dès lors que les acides hydratés ne puissent servir à l’isolement du fluor. Les acides anhydres ne le peuvent pas davantage, parce que, pour accomplir la mission qu’ils auraient à remplir en agissant sur les fluorures , ils devraient être portés
1 Voyez Production de l'acide phosphoreux par V iodide phosphoreux.
à un degré de chaleur auquel le fluor, devenant libre attaque et brûle les corps qui sont en sa présence.
L’acide fluoride hydrique peut s’obtenir facilement par la décomposition du fluorure calcique au moyen de l’eau et d’un acide.
Fl2 Cai H2 O S J
EXEMPLE
i Fl2 H2 = vapeur de fluoride hydrique, j Ca S + Àq fixe.
Celte opération se fait dans une cornue en plomb, parce que les vases de verre sont corrodés sur le champ par l’acide fluoride hydrique.
Composés du phosphore > de l’arsenic et du nitrogene.
78. Ces trois corps se combinent en plusieurs proportions avec l’hydrogène, lorsque ce dernier leur est présenté à l’état naissant. Les composés qu’ils forment peuvent être représentés par 2 vol. R-h H6 ~ 4 vol. de phosphure, arséniure, nitrure hydrique, avec condensation de moitié entre les éléments. Les composés de l’hydrogène avec le phosphore, l’arsenic et le nitrogène se séparent nettement des composés de l’hydrogène avec les autres métalloïdes. Ils en diffèrent par le mode de condensation des éléments, par la composition et enfin par le rôle basique qu’ils peuvent jouer. Pour le prouver, il suffit de rappeler que les corps amphydes forment avec l’hydrogène des composés acides, qui ont pour formule 1 vol. R H- H2= 2 vol. d’oxyde, sulfide, sélénide, telluride hydrique , avec condensation d’un tiers, et que les corps haloïdes produisent aussi avec l’hydrogène des composés acides, représentés par la formule 2 vol. R -h H2 = 4 vol. de fluoride, cliloride, brômide et iodide hydrique sans condensation.
79. Composés phosphores. Le phosphore s’unit en plusieurs proportions avec l liyclrogène, et donne naissance à deux composés gazeux, qui ont toujours été distincts l’un de l’autre par leurs propriétés chimiques.
L’un d’eutx, l’hydrogène per-phosphoré (phosphure tri-hydrique, Berz.), jouit de la propriété de s’enflammer spontanément. L’autre, l’hydrogène prolo-phosphoré (phosphure bi-hydrique, Bérz.) , ne s’enflamme point spontanément à la pression et à la température ordinaires.
M. Dumas, s’étant occupé de la détermination de ces deux composés, a cru pouvoir confirmer l’opinion antérieurement admise, que le gaz spontanément inflammable est plus riche en phospore que l’autre. M. Bose, qui, de son côté, a fait des recherches sur le même sujet, est arrivé à des conclusions opposées, c’est-à-dire à admettre que le gaz le plus riche en phosphore, selon M. Dumas, est, au contraire, le plus riche en hydrogène, et réciproquement. Nous ne pouvons attribuer la différence des résultats obtenus par ces deux habiles chimistes, qu’aux méthodes d’analyse qu’ils ont employées tous deux.
L’hydrogène per-phosphoré prend toujours naissance par la décomposition de l’eau , au moyen d’un phosphure alcalin ou du phosphore et d’une base quelconque, appartenant au groupe des oxydes potassique, sodique, lithique, barytique, slrontique et calcique.
Dans les deux cas , il se produit un dégagement de gaz spontanément inflammable, formé d’hydrogène et de phosphore. Si ce gaz n’est recueilli qu’à la hn de l’opération, on le trouve mélangé d’une certaine quantité d’hydrogène libre. Dans ces deux cas encore, indépendamment de l’hydrogène per-phosphoré, il se forme
aussi une combinaison de phosphore et l’oxygène , et le composé qui en résulte, faisant fonction d’acide, s’empare de la hase qui se trouve en présence pour constituer avec elle les sels découverts par M. Dulong, et désignés sous le nom générique d' fiypo-phosp/iitcs 1 .
L’hydrogène proto-phosphoré se produit par la décomposition de l’acide phosphoreux ou de l’acide hypophosphorique, au moyen de la chaleur. Il y a dans les deux cas formation d’acide phosphorique et de phosphure hydrique. On se demande si l’hydrogène qui se trouve en combinaison avec le phosphore, provient de l’eau qui aurait été décomposée, et si le phosphore est le produit immédiat de la décomposition de l’acide phosphoreux. C’est ce qu’aucune expérience n’a encore pu établir. Mais l’action que le phosphore exerce quelquefois sur l’eau le ferait supposer ; car on le voit s’unir simultanément avec l’oxygène et avec l’hydrogène. Quant à l’acide hypo-phosphorique , il serait peut-être plus rationnel d’admettre que c’est un sel à base de phosphure hydrique , et que ce gaz n’est que le produit de la décomposition de ce genre de sel par la chaleur.
On connaît encore une autre combinaison du phosphore avec l’hydrogène; elle se produit par la décomposition des composés gazeux que nous venons de mentionner, ceux-ci étant placés dans des circonstances convenables. L’existence de ce composé, appelé hydrure de phosphore j, est signalée depuis longtemps : la composition n’en a été établie que dans ces derniers temps; elle parait devoir être représentée par H2 P2.
Il existe nécessairement un autre composé de l’ hydrogène et du phosphore (H1 P2) ; ce doit être le corps
1 Voyez Acide hypo-phosphoreux.
COMPOSÉS RÉS. DE l’uNION DES MÉTALLOÏDES ENTRE EUX. 131
électro -négatif clans le composé (P2 H4 4- H2) phosphure tri-hydrique.
80. Composés arséniés: L’arsenic a été mis en combinaison avec l’hydrogène en deux proportions différentes. L’un des composés qui peuvent résulter de cette union est solide et a été désigné sous le nom à’hydrure d’arsenic ( sesqui- arséniure hydrique Thénard). Il se produit lorsqu’on fait arriver l’hydrogène provenant de la décomposition de l’eau par la pile électrique sur un fragment d’arsenic, ou bien lorsque l’on combine le potassium avec un excès d’arsenic , en faisant réagir l’eau sur ces deux corps. Les éléments de ce liquide se dissocient alors de manière à former de l’oxyde potassique et du sesqui-arséniure hydrique.
L’autre composé est gazeux et se produit toutes les fois que l’hydrogène est présenté à l’arsenic au moment où ce premier devient libre. Ainsi, quand on prend un métal qui décompose l’eau et qu’on le met en contact avec ce liquide et un acide quelconque, il y a dégagement d’hydrogène. Si en même temps on ajoute de la use die ou un composé oxydé de l’arsenic, il y a dans l’un et dans l’autre cas combinaison de l’hydrogène avec l’arsenic; il en résulte le corps gazeux connu sous le nom d 'hydrogène arsénié ( arséniure tri- hydrique) , dont la composition peut être représentée par A2 H6 = 4 vol. Ce composé n’a point encore été mis en combinaison avec les acides, comme son analogue, le phosphure tri-hydrique (P2 H6).
81. Composés nitrogénés. Le nitrogène s’unit avec l’hydrogène à l’état naissant, pour former au moins trois composés, mais dont un seul a pu être, isolé; nous voulons parler de celui qui correspond aux phosphure et arséniure tri-hydrique, en un mot, de l’ammoniaque ou nitrure tri-hydrique.
Ce composé prend naissance dans une foule de circonstances. L’eau étant décomposée par la présence d’un nitrure, l’hydrogène se combine avec le nitrogène pour constituer de l’ammoniaque. Si la décomposition de l’eau a lieu d’une manière lente, par l’effet d’un métal qui s’oxyde au contact de l’air humide, il y a toujours aussi, comme dans l’exemple précédent, formation d’une certaine quantité d’ammoniaque. Un métal est-il susceptible de décomposer l’eau sous l’influence de l’acide nitrique, l’hydrogène dégagé pourra, si la réaction n’est point trop brusque, enlever successivement, par parties , l’oxygène de l’acide nitrique; en sorte que le nitrogène, devenant libre, se combinera avec une autre portion d’hydrogène, pour constituer l’ammoniaque, qui à son tour sature l’acide nitrique non décomposé1.
Les matières d’origine organique qui renferment du nitrogène, fournissent toutes de l’ammoniaque par leur décomposition , au moyen du feu ; quelques-unes en produisent aussi par l’action de l’eau et des acides, et d’autres enfin, par l’action de l’eau et des alcalis. L’ammoniaque, par le grand nombre de circonstances dans lesquelles elle peut prendre naissance, est l’un des composés les plus intéressants; elle n’est point réellement le produit de la combinaison immédiate du nitrogène et de l’hydrogène, mais plutôt celui de l’union directe d’un composé (N2 H4), corps ( — ) qui, se comportant à la manière des corps simples, s’unit directement avec l’hydrogène. Toutes les fois donc qu’on aura formé un composé par l’union d’un radical simple ou composé avec 1 éq. d’oxygène, de chlore ou de brome, ou, en un mot, avec tout corps capable de se combiner
1 Voyez Action de l’acide nitrique étendu d'eau sur l’étain.
directement avec l’hydrogène, et que ce composé se trouvera en présence de l’ammoniaque dans des circonstances convenables, il y aura toujours 2 vol. d’hydrogène enlevés à l’ammoniaque, et le radical composé (H4 N2) s’unira avec le radical simple ou composé, qui a perdu l’équivalent du corps électro-négatif avec lequel il était combiné précédemment.
EXEMPLES
f (C2 O2) -h- O j j (N2 H4 -h C2 O2) oxamide1. j (N* H4) + H2 J “ | H2 O = eau.
j (Cr O2) -j- O J j (N2 H4 Cr O2) z= chrom-amide.
I (N2 H4) -f- H2 j j H2 O = eau .
(Cr O2 -f- Cl2) ) j (N2 H4 -f- Cr O2) — chrom-amide.
N2 H4 -j- H2 j j H2 Cl2 z= cbloride hydrique qùi s’unit
à une proportion de gaz non décomposé.
Bien que le radical composé (II4 N2) n’ait point encore été isolé, on ne peut révoquer en doute son existence, qui est établie par un très-grand nombre de faiîs.
82. Ammonium . Lorsque l’on fait un amalgame de potassium, et qu’on le met en contact avec une dissolution saturée de sel ammoniac, l’eau se trouve décomposée; son oxygène se porte sur le potassium et l’oxyde. L’oxyde potassique formé déplace l’ammoniaque du sel ammonique. L’ammoniaque qui devient libre, se trouvant à l’état naissant en présence de l’hydrogène provenant de la décomposition de l’eau, se combine à lui et constitue un composé qui a les caractères des métaux; il se dissout dans le mercure, change les propriétés de ce métal, augmente considérablement son volume, en change l’éclat et le solidifie.
En soumettant du sel ammoniac légèrement humecté
1 C’esl ainsi que M. Dumas a désigné ce corps.
à l’action de la pile, de manière à ce qu’une capsule de ce sel, remplie de mercure, établisse la communication entre les pôles, avec la précaution de faire plonger le fil du pôle négatif dans le mercure, on verra celui-ci augmenter de volume, et dans cette dernière expérience, il se formera un produit analogue à celui qui résulte de l’action d’une dissolution de sel ammonique sur l’amalgame de potassium. La formation de ce composé est susceptible de s’expliquer de deux manières. On peut admettre, d’une part, la décomposition de l’eau et du sel ammonique; dans ce cas, l’acide et l’oxygène de l’eau se rendent au pôle positif, l’hydrogène et l’ammoniaque au pôle négatif, et là ces deux corps, rencontrant le mercure, se combinent sous l’influence de ce métal. Dans l’autre, on reconnaît la décomposition pure et simple du chlorure ammonique en ses éléments, chlore et ammoniaque; le premier se portant au pôle positif, et le second, l’ammonium (H8 N2) , au pôle négatif, où il s’amalgame avec le mercure. Dans cette dernière hypothèse, l’eau dont on est obligé de se servir pour le succès de cette expérience, ne doit jouer d’autre rôle que celui de corps conducteur.
Indépendamment de ces trois composés dont l’existence paraît assez bien prouvée, il doit en exister un quatrième, formé de N2 H2. La manière dont nous envisageons les composés binaires ne nous permet pas d’admettre l’existence de N2 H4, sans reconnaître préalablement celle de son intermédiaire (N2 H2) ; car toutes les combinaisons entre deux corps se font successivement d’équivalent à équivalent , et nous pensons que l’époque n’est pas éloignée où l’on reconnaîtra généralement la justesse de ces principes, dont l’application conduit à désigner les composés du nitrogène et de l’hydrogène par les formules suivantes:
(N‘2 H'2) = 4 vol. AU = N2 H2 4 vol. (A-f-H2) =4vol. b(b = N2H4 4 vol. (B -f- H2) = 4 vol. C ( C = N2 H6 4 YOi. (C 4- H2} = 4 vol. DjD = N2 H8
83. Composés du bore et du silicium. Le bore et le silicium en combinaison avec l’hydrogène ne produisent pas de composés gazeux. Ceux qu’ils forment ont été très- peu étudiés et ne présentent rien de remarquable jusqu’à présent.
84. Composés carbonés . De toutes les combinaisons de l’hydrogène, les plus intéressantes et les plus nombreuses sont sans contredit celles qu’il forme avec le carbone. Leur formation peut avoir lieu au sein de la terre, lorsqu’il s’y trouve des dépôts de matières organiques : aussi voyons-nous le gaz qui se dégage des lieux marécageux, celui qui s’exhale des excavations dans les terrains houillers, être principalement formés d’hydrogène et de carbone.
Durant les fonctions de la vie animale, et pendant le développement des végétaux , il s’opère aussi un trèsgrand nombre de combinaisons du carbone avec 1 liydrogène1.
Enfin , les matières d’origine organique soumises à l’action de certains agents physiques et chimiques, subissent des décompositions qui font apparaître de nouvelles combinaisons du carbone avec l’hydrogène, non moins nombreuses que les précédentes.
Les carbures hydriques varient : par leur état , car tantôt ils sont gazeux, tantôt liquides et tantôt solides; par leur composition , parce qu’ils diffèrent souvent
1 On conçoit alors que ces combinaisons doivent jouer un grand rôle dans l’élude des produits organiques. A cet effet, nous ferons voir ( Théories des matières organiques ) que celte élude est un guide puissant pour aborder les mystères de la formation des matières organiques.
clans les proportions des éléments qui les constituent; par le mode de condensation , car il est des composés dans lesquels on a trouvé par l’analyse les mêmes rapports entre les éléments, tandis qu’ils jouissent de propriétés tout à fait différentes, ce qui ne peut être attribué qu’à un autre arrangement moléculaire. En effet, des carbures hydriques de même composition, étant comparés à l’état de vapeur, pourront représenter sous le même volume des quantités de carbone ou d’hydrogène, qui sont entre elles comme 2, 3, 4, 6, 8, 12, 16, 24, 32,
EXEMPLES
G2 HA ~ méthylène.
G4 H8 zz hyd rogène bi -carboné.
C8 H16 = carbure hydrique.
Nous pensons que c?est à ces modes de condensation cpi il faut attribuer, en grande partie., Jes variations que 1 on observe dans les propriétés physiques et chimiques de toutes les combinaisons qui viennent de nous occuper , et que c’est par l’étude des causes qui déterminent ces condensations qu’on parviendra à consolider les fondements de la chimie.
Il est digne de remarque que, pour la formation des êtres organisés, la nature n’a besoin que de trois ou quatre corps réputés élémentaires pour constituer une infinité de substances, qui n’ont souvent entre elles d autres points de ressemblance que leur composition élémentaire; ce dont il est facile de se convaincre par la comparaison des exemples ci-après :
Huiles essentielles de térébenthine, )^„n
i • 7 piO IJ32
de citron, de campliogène . j
Huile de naphte . j
üupiome . (
Bensine . . C12 H12
Naphtaline . C20 H16
Pour se représenter toutes les matières inorganiques, les chimistes ont besoin cl une cinquantaine cl éléments au moins, qu’ils combinent et associent en proportions diverses. Or, le rôle que jouent le carbone et l’hydrogène dans la formation des êtres organiques, doit nous faire penser que les corps simples inorganiques sont moins nombreux qu’on ne le suppose maintenant, et qu’un grand nombre de corps, appelés élémentaires > ne doivent être considérés que comme l’expression de la puissance des agents que nous avons actuellement à notre disposition.
Qu’un jour nous parvenions à posséder d’autres agents plus énergiques, des corps réputés simples seront reconnus composés, et il en résultera nécessairement qu’on mettra moins d’importance à constater l’existence de nouveaux corps simples, qu’à rattacher les corps cpii ne paraissent pas l’être au groupe dont ils semblent dériver.
Alors seulement, la distinction que l’on établit généralement entre la chimie organique et la chimie inorganique pourra entièrement disparaître. On reconnaîtra que la matière qui éprouve de si grandes modifications dans son essence, lorsqu’elle contribue à la formation des êtres organisés, en subit d’aussi importantes, lorsqu elle concourt à la formation des êtres inorganiques.
Après avoir parlé des combinaisons du carbone avec l’hydrogène qui se trouvent dans la nature, il nous reste à dire un mot sur le petit nombre de celles qu’on peut opérer dans les laboratoires, et qui n’ont été que trèspeu étudiées. On les obtient, en traitant par l’eau et l’acide sulfurique, de la fonte ou le carbure d’un métal capable d’opérer la décomposition de l’eau.
Du cyanogène et de ses composés avec tes métalloïdes.
85. Nous avons déjà vu dans quelles circonstances ce corps composé peut prendre naissance, et quelles sont les propriétés qui lui ont valu le nom de corps simple.
Il est facile d’établir le rôle que joue le cyanogène dans ses combinaisons; car il se comporte toujours comme Pi (-h) , par rapport aux corps amphydes et halloïdes, et comme corps (— ) envers les autres métalloïdes.
Des combinaisons du cyanogène avec l'oxygène.
86. L’oxygène ne se combine avec le cyanogène qu’autant qu’on met ces deux corps en présence dans des circonstances particulières. On avait pensé d’abord que la combinaison pouvait avoir lieu en plusieurs proportions, et qu’il existait des acides cyaneux et cyanique. Cependant, en examinant la question plus attentivement, on est parvenu à prouver que si un grand nombre d’acides résultaient de l’union du cyanogène avec l’oxygène, tous présentaient la même composition, puisque le rapport de leurs éléments était représenté par 2 vol. de cyanogène et 1 vol. d’oxygène. Les propriétés physiques et chimiques et la capacité de saturation en particulier, sont les caractères qui les différencient.
Dans l’état actuel, on n’admet pas moins de quatre acides, résultant de l’union du cyanogène avec l’oxygène, lesquels offrent tous la même composition. Ce sont :
l’acide fulminique . . . . = Cy2 O
— cyanique . = Cy2 O
— cyanurique ....=; Cy3 O \
— para-cyanurique = Cy3 O \
Nous croyons qu’aucune opinion ne peut être maintenant définitivement arrêtée au sujet de ces corps, l’étude du cyanogène laissant encore quelque chose à désirer, et la composition molécidaire de ces acides n’étant point encore connue.
Les acides cyanique et fulminique se confondent par leur composition et leur capacité de saturation, qui sont les mêmes; mais il s. diffère ut par toutes leurs propriétés chimiques. L’acide fulminique ne peut être isolé; il a si peu de stabilité, qu’en combinaison avec les bases les plus puissantes, il se décompose avec explosion par l’effet du choc ou d’une faible élévation de température. L’acide cyanique, au contraire, a été mis en liberté et peut prendre naissance sous l’influence d’une température passablement élevée. Enfin, par le dernier acide, en contact avec l’ammoniaque et l’eau, on parvient à former un composé sui-generis crislallisable, Y urée * que ne produit point dans les mêmes circonstances l’acide fulminique.
Des différences si notables entre les propriétés chimiques de deux corps qui sont comparables par leur composition , ne pouvant être attribuées qu’à l’arrangement de leurs molécules, on en a fait un groupe de corps isomères b
Avant d’adopter cette opinion , cherchons dans l’examen des circonstances où se forment les acides cyanique et fulminique quelques faits qui nous facilitent la découverte de l’arrangement moléculaire de ces deux corps acides; après quoi, nous verrons quelles sont les relations qu’il peut y avoir entre eux et les acides cyanurique et para-cyanurique.
L’acide cyanique prend naissance par l’action du
1 Voyez Isomcrie.
cyanogène sur un oxybase puissant ; par exemple, avec les oxydes potassique, soclique, barytique , etc. Il se produit aussi pendant la calcination du cyanure potassique, en présence de l’air ou de l’oxygène, ou, mieux encore, en calcinant un mélange de cyanure ferroso-potassique et de suroxyde manganique. Le produit calcine traité par l’alcool cède à ce véhicule le cyanate qui s’est formé, et ce sel, plus soluble à chaud qu’à froid , cristallise au milieu de la dissolution alcoolique devenue froide. On voit donc par ces exemples que üacide cyanique est formé par l’oxydation du cyanogène, dont il est un produit dérivé.
L’acide fulminique ne prend point naissance dans les mêmes circonstances, car on ne l’obtient que par l’action de l’acide nitrique et du nitrate mercurique ou argentique sur l’alcool. L’alcool étant représenté par la formule C4H1202, l’acide nitrique, par l’oxygène quil renferme, brûle l’hydrogène de l’alcool et une partie de son carbone. En laissant de côté les produits accidentels ou consecutifs qui peuvent se former en même temps que 1 acide fulminique, les chimistes se sont représentés la formation de ces corps au moyen de l’alcool et des nitrates. Cela leur était d’autant plus facile que la composition élémentaire des fulminates avait etc rétablie avec une extrême précision par MM. Gay-Lussac et Liebig , qui leur ont donné les formules qui suivent : C2 N2 O2 R ou Cv2 O -+- Ae O , ou enfin Cy2 O + Hg O.
S il est aise de concevoir la formation de ces sels, il est difficile de présenter des expériences qui prouvent leur constitution moléculaire, * et nous devons dire qu’il y a même dans la préparation de ces composés des phénomènes qui tendent à infirmer la composition moléculaire qu’on leur a assignée. En effet, les fulmi-
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nates en contact avec un excès d’acide nitrique sont transformés en oxalates. Les cyanates ne jouissent point de cette propriété. Or , sachant que 1 acide oxalique n’est formé que par l’oxydation de l’oxyde carbonique, il faut nécessairement en conclure que cet oxyde fait partie constituante des fulminates. Ceux-ci, ne pouvant plus alors être envisagés comme dérivés du cyanogène, cessent d’être confondus avec les cyanates.
Pour connaître le rôle de l’oxyde carbonique dans les fulminates, il fallait trouver clés composés qui leur fussent analogues et qui continssent au nombre de leurs éléments un corps comparable à 1 oxyde carbonique. Parmi les corps simples, celui qui , selon nous, s’en rapproche le plus est l’hydrogène; car
2 vol. hydrogène . -+- 1 vol. oxyg. = 2 vol. vapeur d eau.
2 vol. oxyde carbonique 1 vol. oxyg. =2 vol. gaz carbonique.
Les propriétés chimiques de l’eau et de l’aeide carbonique se confondent à un tel point, cju il est trèsdifficile de séparer l’histoire chimique de 1 eau de celle de l’acide carbonique.
En reconnaissant que l’hydrogène est l’analogue de l’oxyde carbonique, on trouvera bientôt dans l’étude des composés que ce dernier peut produire, en se combinant avec le nilrogène, clés exemples frappants de leur analogie entre eux.
Nous avons constaté que N‘2 H4 peut exister dans beaucoup de combinaisons; or, un nouvel examendes composés qui se produisent par l’action de l’ammoniaque sur les oxvcles ou sur les chlorures facilement réductibles, ne nous permet pas de les représenter autrement que comme des composés (N2 H4 U) s unissant tantôt à l’eau et tantôt à l’ammoniaque. Si 1 oxyde carbonique est donc réellement l’analogue de 1 hydro-
'chapitre CINQUIEME.
gène, il pourra, si les circonstances sont favorables, donner naissance à des composés semblables par leurs compositions et leurs propriétés.
Les expériences que nous avons publiées1 sur les altérations que l’alcool peut éprouver, nous permettent de constater dans ce liquide la présence de Y oxyde carbonique comme principe constituant. En conséquence, au lieu de représenter l’alcool par les formules G4 H1 2 O2, ou par C4 H8 H4 O2, ou enfin par C4 H10 O H2 O , nous lui assignons la composition suivante : C2 (H12C202) 16 ; en un mot, nous nous le représentons comme un carbure hydrique, dans lequel 4 vol. d’hydrogène ont disparu pour être remplacés par 4 vol. d’oxyde carbonique.
Les produits qui résultent de l’altération de l’alcool au moyen de l’acide nitrique et des nitrates mercurique ou argentique, étant très-variés et encore imparfailement connus, on conçoit qu’il n’est possible de représenter en formule l’équation de cette opération qu’en faisant une véritable équation de chiffres. Cependant, par la simple application des principes élémentaires de chimie, on voit à l’aide de la formule que nous avons donnée de l’alcool , que le corps qui peut être brûlé en premier lieu est l’hydrogène, et que 10 vol. d’hydrogène, disparaissant, doivent être enlevés par 5 vol. d’oxygène; et enfin que le nitrogène provenant de la décomposition de 1 éq. d’acide nitrique, qui a dû fournir 5 éq. d’oxygène, se trouve être justement dans des proportions convenables pour former avec G2 O2 le composé (G2 O2) 4 N2, correspondant à N2 H4, que nous avons vu exister en combinaison. Dans celte réaction il reste encore à découvrir ce que devient l’oxygène appartenant à l’oxyde métallique qui existe dans le nitrate employé,
1 Institut . Janvier 1838.
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ainsi que le composé C2 H2, puisque nous n’avons vu figurer que C2 Q2 -f- H10, qui , retranche de C2 H12 C2 O2 l'alcool, H10 C2 O2
* donne C2 H2
C’est à l’oxydation de ce corps (C2 H2) , et aux altérations que ses dérivés éprouvent, qu’il faut sans doute attribuer les produits nombreux qui prennent naissance pendant que l’alcool, l’acide nitrique, les nitrates mercurique et argentique se trouvent en présence. Quoique tous ces produits soient encore inconnus, et que nous ne puissions nous appuyer de leur composition et du rapport qui existe entre les quantités de chacun d’eux pour prouve^ la manière dont nous envisageons la composition moléculaire des fulminates, nous n’en demeurons pas moins convaincu que les fulminates ne dérivent point du cyanogène, et que toutes les réactions qu’on est dans le cas de faire subir à ces composés, se prévoient et s’expliquent mieux en reconnaissant l’oxyde carbonique et le nitrogène comme leurs éléments constitutifs. En admettant que les fulminates sont analogues aux ( ommoniures ) combinaisons qui résultent de l’action de l’ammoniaque sur les composés binaires du premier ordre facilement réductibles , l’existence de l’acide fulminique ne peut plus être admise.
Les acides cyanurique et para-cyanurique sont évidemment des dérivés de l’acide cyanique. Le premier se forme par l’altération de l’urée au moyen de la chaleur1, et le second par celle d’un cy anale au moyen d’un acide, ou enfin, comme l’ont encore observé MM. Wœhler et Liebig, par une modification molé-
1 C’est le composé que nous avons dit être formé par l’action simultanée de l’ammoniaque, de l’eau et de l’acide cyanique.
culaire de l’acide cyanique hydraté abandonné à luimême. Il faut donc reconnaître une relation entre ces acides, d’autant plus que non-seulement il est possible de passer, suivant les circonstances, de l’acide cyanique à l’acide cyanurique ou à l’acide para-cyanurique, mais encore parce qu’il est même facile, au moyen de ces deux derniers, de repasser à l’acide cyanique qui leur a donné naissance.
Quoique un grand nombre d’expériences nous prouvent la connexion de ces acides entre eux , il n’en est aucune qui soit de nature à nous guider sur leur véritable constitution moléculaire ; en sorte que nous restons complètement dans le doute quand nous cherchons à découvrir si ces combinaisons sont des composés binaires du premier ordre ayant le cyanogène pour radical, ou si ce sont des composés d’un ordre plus élevé. On doit donc faire une nouvelle étude de ces corps, et rechercher avant tout la cause qui détermine la modification de l’acide cyanique et sa transformation en acide para-cyanurique. Il est important aussi de s’assurer si, pendant que cette espèce de métamorphose s’opère , aucun autre produit ne prend naissance.
Nous sommes d’autant plus porté à penser qu’il peut s’en former plusieurs, qu’en nous occupant des composés du chlore et du cyanogène, nous verrons le chloride cyanique, correspondant de l’acide cyanique, subir une modification du même genre et se transformer en plusieurs produits. Quant à la composition de ces acides, en partant de leur capacité de saturation, voici celle qu’on a cru pouvoir leur donner :
\cide cyanique . Cy2 O -f- H2 O
— cyanurique . C3 N3 O3 H3 — 5 (Cy2 O -}- H2 O)
— para-cyanurique. C2 N2 O2 II2 — (Cy 2G + H2 O)
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87. Composés sulfurés . Les circonstances dans lesquelles le cyanogène s’oxyde, sont aussi celles oui il peut se sulfurer; car, en calcinant le cyanure potassique ou le cyanure ferroso-potassique avec du soufre, il y a sulfuration de deux éléments de ces composés (cyanogène et métal) , et formation d’un sulfide et d’un sulfure, qui ne peuvent rester en présence sans produire un sulfo-sel. On obtient donc par la calcination d’un mélange de soufre et de cyanure potassique un sel cristallisable bien défini, dont la composition élémentaire est représentée par KG2 N2 S2.
Des chimistes, admettant que ce composé résulte de l’union directe du potassium avec un nouveau corps analogue au cyanogène (Cy2 S2) , qu’ils ont appelé sulfocyanogène j ont désigné ce composé salin par le nom de sut fo- cyanure cle potassium. Nous ne pouvons partager cette manière de voir, qui aurait pour effet de séparer complètement les composés oxydés des composés sulfurés du cyanogène, et nous représentons ce sel par Cy2 S 4- KS = sulfo-cyanate potassique, de même que son analogue est représenté par Cy2 O 4- KO = cyanate potassique.
Quand on traite le composé KS Cy2 S par le chlore, Cy2 S 4- S se trouve déplacé , parce que le chlore , se combinant directement au potassium en formant du chlorure potassique, déplace Cy2 S, insoluble en même temps que S. Ces deux derniers corps se combinentils au moment où ils deviennent libres? ou ne sont-ils que mélangés? Ce fait n’est établi par aucune expérience.
En traitant le sulfo-cyanate potassique par un oxacide, il y a formation d’un composé (Cy2 S2 H2) , dont 1a. production s’explique, si l’on admet que le sulfide hydrique ; peut jouer le rôle de base, par rapport au sulfide cyanique, de même que son correspondant,
Y oxyde hydrique , qui joue le rôle d’acide envers les oxybases puissantes, et se comporte au contraire comme base par rapport aux oxacides énergiques.
EXEMPLES
(fl5 O) -f- (K) (Cÿ2S) -f (H2 S)
(S) H- (H+20) (H2S) + (SK)
En raisonnant de cette manière, on n’a point besoin de créer un radical hypothétique pour l’explication de ces phénomènes; car, K S -h Cy2S se trouvant en conlact avec un oxacide et de l’eau O H2 -f- S O3, il y aura :
j KO ~b S O3 sulfate potassique.
| (H2 S) -f- (S Cy2) = sulfo-cyanate hydrique.
Le sulfide cyanique existerait donc en combinaison avec le sulfide hydrique, de même que l’acide cyanique existe en combinaison avec H2 O.
88. Composés séléniés et tellnrés . On ne connaît pas de composés du cyanogène avec le sélénium et le tellure dans lesquels ces derniers corps fassent fonction de corps (— ).