CHIMIQUES

307. Nous avons vu clans le chapitre précédent que la matière se présente à nous sous différents états de combinaisons; ce qui fait que tantôt nous sommes dans le cas de dissocier des corps composés pour en obtenir les éléments , et que tantôt, au contraire, la nature nous fournissant des corps élémentaires, nous avons à rechercher les moyens convenables pour former avec eux, les corps composés dont nous avons besoin. Ces opérations, par lesquelles on parvient à isoler les corps simples ou à former avec ces derniers des combinaisons, constituent ce que Ton appelle la préparation des corps . Mais qu’il s’agisse de décomposer des corps composés ou de combiner des corps simples, c’est toujours de la matière qu’il faut mettre en contact, et par conséquent l’on doit avoir égard, 1° à Y état physique des corps avant et après qu’ils se sont trouvés en présence; 2° à la nature des vases qui servent à les mettre en contact; 3° à la forme de ces vases > tant par rapport à l’état physique des corps que l’on fait réagir, que par rapport à l’état physique de ceux qui proviennent de leur réaction; 4° et enfin nous sommes encore dans le cas de tenir compte de la matière première qui est à notre disposition.

Avant d’exposer les règles par Uapplication desquelles on parvient à préparer tous les corps, passons en revue

les différents points qui peuvent faire l’objet de quelques considérations particulières.

308. État physique des corps. La matière se présente à nous sous trois états (§ 159) : l’état solide, liquide et gazeux. Quelques corps, le mercure , Y eau, V acide sulfurique j etc., peuvent, au moyen de la chaleur, passer successivement par ces trois états. D’autres corps restent toujours solides : le bore , Y acide silicique , Y oxyde aluminique etc. D’autres, Y hydrogène, Y oxygène , le nitrogène et Y azote , demeurent constamment à l’état gazeux. D’autres enfin n’ont été connus jusqu’à présent que dans deux états : 1° solide et liquide : le plomb, le cuivre ^ le fer, etc. ; 2° gazeux et liquide : Y alcool, l’esprit de bois, V acétone , etc.

De ces trois états, quel est le plus favorable à une réaction entre les corps? Letat solide étant celui où la cohésion prédomine, et où toutes les molécules s’attirent réciproquement et avec force, doit aussi être celui qui oppose le plus de résistance à l’action chimique. Celle-ci n’ayant lieu que lorsque les molécules sont à une très-petite distance, elle ne pourra s’exercer que sur quelques points de la surface des corps solides qui se trouvent en présence.

Dans l’état liquide, les circonstances sont bien plus favorables à l’action chimique; la cohésion, étant trèsfaible, est pour ainsi dire contre-balancée ou détruite par Faction répulsive des molécules. Ces dernières, dans letat liquide, peuvent donc se mouvoir avec une trèsgrande facilité, et se mettre en contact les unes avec les autres; aussi pour peu que la tendance des corps entre eux soit assez puissante, la réaction s’effectue toujours.

Dans l’état gazeux, les molécules se trouvent parfaitement libres; leur action répulsive l’emporte de beau-

coup sur la force attractive; en sorte qu’une action entre deux corps est presque toujours possible, quand ils se trouvent à 1 état gazeux. Les corps à l’état liquide et à l’état gazeux sont donc dans les conditions les plus favorables pour déterminer des actions chimiques : aussi voit-on que la plupart d’entre elles se font entre des corps à l’état liquide ou à l’état gazeux , que l’on fait réagir entre eux ou sur des corps solides. D’après cela on se fera une juste idée de l’importance du calorique dans les phénomènes chimiques, puisque c’est à l’aide de cet agent que l’on peut faire passer, sinon tous les corps, du moins un grand nombre, dans un état convenable pour que l’action d’un corps sur d’autres corps puisse s’accomplir1.

309. Nature des vases. La matière qui sert à confectionner les vases dont on fait usage en chimie, doit être de nature à ne pouvoir agir ni sur les corps qu’on y introduit ni sur ceux qui peuvent y prendre naissance. Si donc on veut faire réagir des corps doués d’une réaction alcaline, on ne pourra employer des vases dont la matière jouerait le rôle d’acide, et réciproquement. Si i’on fait réagir des corps simples, on ne peut se servir de vases formés par des corps composés de nature à subir des altérations par le contact des corps simples, et vice verset .

Pour faire comprendre toute l’influence de la nature des vases dans les actions chimiques, il suffit de rappeler que c’est faute de vases inattaquables par le fluor que nous sommes privés des moyens de pouvoir étudier les propriétés de ce corps remarquable.

Les vases employés dans les laboratoires de chimie sont particulièrement de verre, de grès, de porcelaine

1 Voyez Action de la chaleur , p. 230 à 233.

ou de métal. Les vases qui sont de matières composées, sont formés par les substances mêmes qui présentent le plus de stabilité en présence des corps simples; exemple : la silice , X alumine et les silicates „ Quant aux vases métalliques employés, ils sont formés par des métaux, qui résistent à l’action d’un certain nombre de corps composés ou bien qui peuvent supporter l’action du feu sans se fondre ou se briser : platine, argent , fer, fonte, cuivre, etc.

Les vases de verre sont plus généralement employés, en raison de leur transparence, qui permet d’observer tous les phénomènes qui se passent durant la réaction; et aussi parce, quand ils sont de bonne composition, ils peuvent supporter une température assez élevée, et qu’ils ne sont attaqués sous l’influence de l’eau, ni par les bases ni par les acides (le fl uoride hydrique excepté) . Les seuls inconvénients que présentent les vases de verre tiennent particulièrement à leur fragilité ainsi qu’à leur fusibilité, lorsqu’ils sont portés à une haute température.

Pour juger de la qualité des verres dont on est dans le cas de faire usage pour des analyses ou des recherches délicates , on les fait successivement bouillir avec de l’eau régale, de l’acide sulfurique concentré, et enfin avec une dissolution très-concentrée de potasse caustique. Le verre qui résiste à ces épreuves sans perdre de son poli et de son poids, peut être considéré comme de bonne qualité.

Afin d’éviter la rupture des vases de verre que peuvent occasionner des changements brusques de température, on leur fait subir une espèce de recuit. Pour cela ces vases sont introduits dans une chaudière remplie d’huile; laquelle est portée progressivement à l’ébullition; ce point atteint, on abandonne le tout au

refroidissement ie plus lent possible: parce moyen on donne à des verres très-fragiles le pouvoir de supporter des variations brusques de température. Quant à l’inconvénient que présentent certains vases de verre qui sont ou trop fusibles ou trop facilement attaquables, on ne peut y remédier qu’en modifiant la composition de la masse vitreuse.

Les vases de grès sont surtout employés en raison de leur infusibilité, et aussi parce qu’il n’y a qu’un petit nombre de corps qui puissent les attaquer. Mais ces derniers étant des oxydes faisant fonction de bases puissantes, oxydes potassique et sodique ^ les corps étrangers qui se trouvent quelquefois en combinaison dans les grès, rendent ces vases impropres à certaines opérations.

Les vases de porcelaine joignent aux avantages que présentent les vases de grès, celui d’être plus purs, de ne renfermer que. des traces d’oxyde de fer et d’oxyde de manganèse; enfin de supporter mieux les variations de température.

L’avantage des vases métalliques réside dans leur solidité et dans la manière dont ils supportent les variations brusques de température ; mais en revanche ils sont bien plus facilement attaqués par les corps simples, les acides, les oxydes et surtout par l’air, que ne le sont les vases de verre, de grès, etc.

Les vases de fer, de fonte, de cuivre, d’argent et d’étain , sont attaqués par les acides les plus fréquemment employés. Tous, excepté le premier, sont fusibles aux températures plus ou moins élevées que l’on peut produire dans nos fourneaux de laboratoire. Le fer et le cuivre s’oxydent en outre par l’air, sous l’influence de la chaleur; ce qui détériore promptement les vases de cette nature.

Les vases métalliques qui rendent le plus de services aux chimistes, sont principalement ceux de platine. Ce métal étant forgé est inattaquable par les acides nitrique et sulfurique, par le chloride et le fluoride hydrique; non oxydable par l’air, infusible et assez ductile, t outes ces propriétés rendent donc ce métal précieux dans les analyses et les recherches de précision. Il ne faut cependant pas perdre de vue que quelques métalloïdes (l’arsenic, le phosphore), beaucoup de métaux (le plomb, l’antimoine, l’argent, etc.), quelques oxydes ou sulfures alcalins, peuvent attaquer fortement le platine, et perforer même les vases de ce métal; ce qui arrive quand la formation d’un composé binaire du premier ordre, d’un alliage, ou enfin d’un composé salin a pu avoir lieu.

310. Forme des vases. Elle dépend de l’état physique qu’affectent les corps au moment où ils se trouvent placés dans les circonstances les plus favorables pour réagir les uns sur les autres, ainsi que de l’état physique des corps simples ou composés qui prennent naissance durant la réaction de ces mêmes corps; c’est ce qu’un exemple fera mieux ressortir. S’il s’agit d’opérer la combinaison du soufre avec le carbone, l’union de ces deux corps n’ayant lieu qu’à une température à laquelle le soufre est à l’état de vapeur, la forme des vases n’est point indifférente; car si l’on se contentait de chauffer dans un vase ordinaire un mélange de soufre et de charbon ^ le premier se volatiliserait et aurait disparu avant d’avoir pu se combiner avec le charbon : ainsi donc il faut que l’appareil réalise, sous le premier rapport, l’avantage de présenter au charbon porté au rouge, la vapeur de soufre. Maintenant, en supposant ces conditions réalisées, si l’on ne prenait les mesures convenables pour recueillir le produit de cette combi-

liaison, le sulfide carbonique, liquide très-volatil, disparaîtrait et se perdrait dans l’air, et cela parce que ce composé ne tient ni des propriétés physiques du carbone, ni de celles du soufre, qui sont l’un et l’autre solides à la température ordinaire.

En général, lorsque le produit de la réaction de ditférents corps est gazeux, on a besoin pour le recueillir d’un appareil pneumatique, renfermant du mercure ou de l’eau; et suivant que le gaz est susceptible d’attaquer le mercure ou de se dissoudre dans l’eau , on fera usage de l’un ou de l’autre de ces liquides. Mais si ces deux inconvénients se présentaient à la fois , il faudrait faire arriver le gaz dans un vase rempli d’air, en ayant égard à sa densité comparée avec celle de l’air.

Si le produit est liquide, il faut, suivant qu’il est plus ou moins volatil, que l’appareil soit convenablement disposé pour en condenser sans perle la vapeur. Au nombre des produits d’une réaction peuvent se trouver plusieurs liquides inégalement volatils, accompagnés de produits gazeux ; en sorte qu’il faudra faire subir aux appareils les modifications qui permettent de recueillir ces produits liquides et gazeux. Enfin les produits pouvant être fixes, on est quelquefois dans le cas de faire choix de vases qui permettent de séparer facilement les corps qui se trouvent en présence après la réaction. Cette nécessité de changer la forme des appareils étant reconnue, examinons quelles sont les principales formes de vases employés, en tenant compte de l’état des corps mis en contact, ainsi que de l’état des composés qui dérivent de leur combinaison.

311. Action des corps solides sur d’autres corps égaler ment solides. Des corps solides pouvant être fixes ou passer à l’état liquide, ou même à celui de gaz par l’action de la chaleur, les cas suivants pourront se présenter :

RECLES A SUIVRE DANS LES PREPARATIONS CHIMIQUES. 035

A . Les corps mis en présence sont fixes ;

B. Les uns sont fixes et les autres fusibles ;