I.NTliOUViniO.N. — MiTlü.NS liLI,ML.NÏ,\IKI

C’est à ces combinaisons qu'elle borne sou étude, elle ne se ])iéoccupe ])as des mélanges dans lesquels los corps s’unissent en consentant leur individualité propre.

Un exemple va nous faire comj)rendre les dill'érences tranchées qui séparent le mélange de la combinaison. Si on prend de la poudre d’or, et si on l’agite aussi bien que possible avec du sable, on pourra toujoui-s distinguer l’or au milieu des particules du sable (si la vue était insuffisante, on y parviendrait sjins difficulté à l’aide d’une loupe). Il sera même facile de retirer l’or, eu imitant les métliodes suivies dans les pays où les sables charrient de l’or, c’est-à-dire en lavant le mélange sur une planche inclinéi;, dans un courant d’eau, qui entraînera le sable et laissera le métal débarrassé de toute substance étrangère.

Il n’en sera pas de meme si nous voulons retirer l’or du produit solide que nous avons obtenu en traitant ce métal par l’eau régale ; en effet, le microscope sera impuissant à y déceler de l’or métallique; bien mieux, l’examen de la substance avec cet appareil nous prouvera de la façon la plus incontestable qu’il n’y reste pas une trace de ce métal; dans ce cas, il s’est foimé une combinaison, tandis que l’or et le sable ne constituaient qu’un mélange.

Quand nous avons mêlé l’or avec le sable, il ne s’est manifesté dans la masse de ces cor[)s aucun accroissement de Uunpérature ; lois(iu’au contraire l’eau régale a réagi sm ce métal, il s’est développé ime quantité de chaleur considérable, et si on avait plongé un thermomètre dans le liipiide , il aurait indiqué une élévation de température pendant toute la durée de la combinaison. Cette production de chaleur est un fait caractéiistique de l’action chimique, et elle ne se manifeste jamais par le seul mélange des corps.

Ce qui est vrai de la clialeur l’est aussi de l’électricité ; car si nous niiîttons le vase où s’opère une combinaison en rapport avec un de ces appareils nommés galvanomètres, qui sont employés pour déceler l’électricité comme l’est im tliermomètre pour attester la production de la clialeur, nous constaterons un dégagement abondant de Iluide électrique, tandis que le mélange des corps ne sera jamais accompagné d’un dégagement d’électricité.

On compnmd dès lore qu’il est facile , dans la majeure partie des cas, de ilécider si deux corjis que l’on réunit se sont simplement mélangés ou s’ils ont réagi l’un sur l’autre pour former un compose chimiiiue.

Les quantités de chaleur et d’électricité qui résultent des actions

r.llAl'miL 11'. — (iK.NKUALITKS. 17

chimiques soûl très-considéraliles, et la lemporalure s’élève souvent assez pour produire des phénomènes lumineux d’une graide intensité. C’est elles qui sont les sources de chaleur les plus employées, et, pour n’en citer qu’un exemple, nous dirons (pie lorsqu’un combustible dégage de la chaleur, celle-ci est due à la combinaison du charbon ou d’un autre principe combustible avec le principe actif de l’air (jui nous entoure.

C’est aux actions chimiques que nous recourons aussi quand nous avons besoin d’électricité, et les piles, ces instruments dont les arts tirent aujourd’hui un parti si avantageux, ne produisent des dégagements électriques (ju’à cause des réactions qui se développent entre les substances qui les constituent.

IV. .VFn.MTi';. — Un grand nombre de savants ont cherche à préciser la cause qui produit la combinaison ; elle est restée à ]ieu près inconnue dans sa uatuie intime ; cependant, afin de rendre plus facile l’interprétation des faits, on lui a donné un nom, celui à'a/finité, et quand deux corps se combinent, on dit que c’est en vertu de la force d'affînité, ou, plus simplement, parce qu’ils ont de raffinité l’un pour l’autre.

V. Coups si.mpi.es et co.mposks — Il ressort de ce que nous avons dit précédemment q>ie toute action chimique est nécessairement accompagnée d’une altération profonde des substances réagissantes et de la production d’im nouveau corps; faut-il en conclure qu’une fois la combinaison opérée, leur matière a disparu, et qu’il est impossible de les retirer du composé où elles ont pénétré '! Nullement ; et si nous nous reportons à notre premier exemple, nous verrons qu’il est très-facile d’extraire l’or du composé où nous l’avons fait entrer.

Si, en effet, on dissout dans l’eau le résidu sec provenant d<> l’action de l’eau régale sur l’or et si on y introduit une hune de fer, on verra bientôt une poudre brune se déposer sur celle-ci; et si on la recueille avec soin, si on la fond, ou retrouvera l’or avec ses caractères et son ])oids j)rimitifs.

Le meme essai, tenté sur le résidu laissé par la solution du laiton dans l’eau régale, nous fournirait de même une poudre qui, fondue, reproduirait encore un métal; mais celui-ci n’aurait ni la couleur, ni le poids du laiton employé : il serait rouge, formé de cuivre pur et ne représenterait qu’une fraction du poids de laiton dissous.

t. — PICT. tir. CIIIMIB INP16TK1B1.1K. i

INTUODLCTION. — iNÜTlONS tiLKMENTAinES.

La matière s’ost-elle doue transformée ? Y a-t-il eu perte dans les poids, contrairement à Taxioine de Lavoisier? Il n’en est rien ; car un examen plus attentif nous montrerait que la liffueur renferme encore du zinc qui n’en a pas éW; précipité comme le cuivre par l’action du fer ; et, si par un procédé quelcomiue nous retirions et fondions ce zinc avec le cuivre, nous obtiendrions un métal dont le poids et tous les caractères seraient identiques à ceux du laiton sur lequel on a opéré.

Ce fait jirouve que le laiton est une substance très-ditrérente de l’or ; (pie (!e dernier ne renferme qu’une seule espèce de matière, tandis que le laiton est, au contraire, mi assemblage complexe de cuivre et de zinc. Cette distinction, très-importante il établir, justifie le nom de corps simple (pi’on donne à l'or et aux 8ubstanc('s d’où on ne peut retirer qu’une matière unique, et celui de corps composé (pi’on réserve à ceux tels que le laiton, la rouille, le vert-de-giis, l’acide carbonique, où se trouvent réunis plusieura coiqis simples.

Nous avons fait usage, dans les essais précédents, de certaines substances, telles que l’acide nitrique, l’acide chlorhydrique, etc , que nous avons fait agir sur les métaux que nous nous étions projiosé de reconnaître; ces agents ont subi eux-mt’mes une altération, car une partie de leur substance s’est combinée à l’or et an laiton; c’est pour(]uoi nous les nommons réactifs. Le chimiste donne le nom d’analyse à ro[)ération stmdilable à celle que nous venons d’exécuter, par hnpielle nous avons séparé le cuivre du zinc ; il peut ou recueillir et peser les éléments qui entrent dans nue combinaison, et alors il exécute ime analyse quantitative, ou bien il se contente de détin-miner la nature de ct>s prùicipes, et alors il fait une analyse qualitative. S’il fait l’opération inveise, s’il fond le zinc et le cuixTe pour refaire du laiton, il exécute une synthèse.

VI. Cohésion. — Puisque le but jirincipal de la chimie est d’étudier les combinaisons que les corps forment entre imx, il est très- important de dét(*rminer les causes (pii influent sur rairmité. On peut presijue toujoura les ramener à une seule, que nous nommons la cohésion, c’est-à-dire la force qui détermine l’agrégation jilns ou moins énergiipie des molécules des corps.

Cette cohésion, par son énergie variable, produit les (hvere états de la matière; chacun sait (pie les corps sont solidi's, liquides OU gazeux, et que la force (pù unit les moh'cules, trés-grandi* dans les solides, jilus faible dans les liquides, est nulle ou même né-

ut

CHAIMTIIK — «KNKRAUTÉS.

gative dans les gaz, piiisfjue dans ce cas elles sont datis un état de répulsion continuelle.

La cohésion, très-forte dans les solides, y présente cependant des degrés ; il suflit de rappeler, en effet, la facilité avec laquelle se rompt un pain de craie, la diiliculté qu'on éprouve lorsqu’on veut briser un morceau de bois et l’impossibilité on l’oii est de partager en deux, à la main, un barreau de fer même très-mince.

Un corps n’affecte pas exclusivement un des trois états; il peut les prendi-e tous. L’eau, par exemple, que nous voyons geler durant l’hiver, (jui coule liquide à la surface de la terre jiendant la majeure [lartie de l’année, est trop connue à l’état de vapeur par les sen ices iju’elle rend dans l'industrie pour qu’il nous soit nécessaire d’insister sur ce ])oint; nous dirons donc d’une façon générale (jne tous les cçrps, peuvent ou pourront, quand on les aura placés dans des conditions convenables, affecter les trois états.

Le calori(]uc est l’agent qui fait varier la cohésion des corps. Pei’sonne n’ignore en effet que la glace fond quand la température s’élève, et que, pour réduire l’eau en vapeur, il suffit de l’échauffer. Mais si on peut, en ajoutant du calorique à un corps solide , l’amener successivement à l’état litpiide et à l’état gazeux, on est naturellement conduit à penser tpie le refroidissement d’un hquide ou d’une vapeur amènera la formation d’un corps solide ; c’est ce qui arrive en effet. La production de la glace pendant l’hiver, celle de l’eau liquide qui se condense dans nos machines à vapeur, en sont des preuves journalières.

Ceci bien établi, nous dirons, en règle générale, que plus la cohésion sera grande, moins l’affinité aura de force, et, réciproquement, (jue mohis la première sera énergique, plus la seconde aura d’intensité.

Puisque la chaleur s’oppose à la cohésion et tend à la détruire, .■îlle doit augmenter l'affinité, et nous devons nous attendre ,à trouver dans cet agent un aide jirécieux pour jtroduire des combinaisons chimiques : c’est ce (jne l’expérience conliiTne ; ainsi l’eau n’atlaqut' le fer à la température ordinaire qu’avw la plus grande lenteur; tandis qu’il suffit de diriger de la vapeur d’i^au sur du fer chauffé au rouge, pour (ju’aussifùt celle-ci soit décomposée et le fer oxydé. Le soufre et le plondj peuvent rester indéfiniment en conUic.l sans s’altérer; mais si l’on chauffe ce mélange, une combinaison sera le résultat immé(üal de l’élévation lie la température. Le fer et le cuivre ne sont que faiblement atla-

•20 I.\TI10UICTI0.\. — .NOTIU.NS ÉLÉ.MKNTAIilES.

(jucs par le chlore à la température ordinaire ; mais sitôt (|ue Tnii introduit dans le chlore sec une si)irale de fer ou de cuivre légèrement chauffée, la réaction a lieu et se poui-suit jusqu’à l’absorx>tion complète du gaz.

Dans le second exemple, la réaction a été singulièrement activée, parce que le soufre a pns l’état liquide; elle l’a été, dans le troisième, parce que les combinaisons entre le chlore et le fer ou le cuivre se sont trouvées à une température assez élevée pour entrer elles-mêmes en fusion.

Cette influence de la chaleur est générale ; nous verrons sans cesse l’état solide, c’est-à-dire celui où la cohésion est la plus forte, s’opposer à l’action chimique ; et à peine cite-t-on quelques exemples où des corps soUdes réagissent l’un sur l’autre; la chaux et le sel ammoniac en sont pourtant un très-saillant, car leur simple contact suffit pour dégager du gaz ammoniac.

L'état liquide est, au contraire, comme nous venons de le voir, éminemment propre à la combinaison; aussi, lorequ’on veut unir deiLX substances, cherche-t-on toujoui-s à les amener à l’état liquide ; on y arrive par deux moyens distincts :

1“ Par la fusion. — Le soufre et le cuivre, mélangés au.ssi intimement que possible , ne s’unissent pas à froid ; mais si on chauffe légèrement ces deux corps, on voit l’action se produire dès que le soufre a pris l’état liquide; à ce moment la température s’élève assez pour produire un phénomène d’incandescence trèsremarquable; (juelques instants sullisent pour faire disparaître le soufre et le cuivre libres , et opérer lafoi-mation d’im composé renfermant ces deux substances à l’état de combinaison intime.

2° Par la dissolution. — Le bicarbonate de soude et l’acide tartrique secs peuvent rester indétiniment en contact sans altération ; mais il sulFit d’ajouter quelques gouttes d’eau pour qu’im dégagement tumultueux se produise immédiatement. Le gaz qui se forme dans ces conditions est de l’acide carbonique. (Chacun sait le parti (ju’ou tire de cette double propiété pour la fabrication de l’eau de Seltz artificielle.)

Ce qui s’est passé ici est très-simple : les deux substances employées jouissent de la propriété, quand on les mêle avec l’eau, de pénétrer dans l’intérieur de ses molécules sans en altérer la transparence, ou, pour se serx'ir du mot usité, de s’y dissoudre. Par 1(> fait de cette dissohition dans l’eau, leur cohésion est diminuée, Pt leur alflnilé augmente assez pour qu’ils .s’unissent et forment une combinaison.

i:iiAiMTiii; i;knkii\i.iti;s. 21

Ri-ituiniiir. Nous avons vu luvccdi'iiinicnl tjin* l'or disiiarait dans l’pau régale connno l’acide larlrii]ue disparaît dans l'eau ; mais il faut bien se garder de confondre ces deux actions, qui, de prime abord, paraissent être identiques : la première est, comme nous l'avons montré, une combinaison; il nous reste à prouver que la seconde n’est autre chose qu’un mélange.

Si on prend en effet de l'acide tartrique dissous dans l’eau, et si on évapore cette solution, c'est-à-dire si l’on fait disparaître l’eau en la i-éduisant en vapeurs, on trouve, comme produit de la concentration de la liqueur, une matière solide qui est l’acide tartrique. On peut recommencer plusieui’s fois la dissolution de ce corps, sans que le résultat de l’évaporation donne jamais autre chose que l’acide tartrique. O’est donc avec raison qu’on doit éviter de confondre cette opération avec la combinaison ; car la concentration du produit obtenu en dissolvant l’or dans l’eau régale nous laisse un résidu qui n’est pas de l’or, mais une combinaison de ce métal avec le chlore (un des éléments de l’acide chlorhydrique), tandis que l’évaporation de la solution d’acide tartiâque fournit toujours de l’acide tartrique comme unique résidu. Dans le premier cas, il y a réaction chimique; dans le second, au contraire, il n’y a que mélange.

Un caractère très-important empêche de confondre la dissolution avec la combinaison ; c’est encore la chaleur qui le fournit ; nonseulement lorsqu’un corps se dissout dans un autre il n’y a pas élévation de température, mais encore il se produit une absorption de chaleur qui peut quelquefois devenir considérable. On tire même [)arti dans les arts et dans les laboratoires du refroidissement occasionné parla dissolution, pour produire des mélanges frigoriflques.

La combinaison s’opère généralement entre des corps dissemblables, et on peut dire que plus ils sont différents, plus on a de chance de les voir réagir et former des combinaisons stables; le contraire arrive ])our la dissolution, et l’on remarque toujours (jue les substances qui se di.ssolvent possèdent des propriétés semblables ou voisines à celles de leurs dissolvants ; ainsi l’eau dissout les sols qui comme elle contiennent beaucoup d’oxygène ; le sulfure de carbone est le dissolvant du soufre ; l’oxyde de plomb celui des oxydes; le mercure celui des métaux, l’alcool, l’éther et la benzine, ceux des principes qui, comme eux, renferment beaucoup d’hydrogène et de charbon.

VIT. CnîSTAt.i.iSATiox. — Quand un corj)s passe de l’état liquide

INTROUfCTION. — .NUTIO.NS KLÉMF.NTAIIIKS.

OU gazeux à l’état solide , il se produit des iiliénonièncs Uvs-iutéressanls dont le chimiste tire un trop grand parti pour que nous n’eu parlions pas ici.

Si le passage d’un état à l’autre estlirusipie, rapide, la substance so dépose en grains confus et pulvérulents qui ne présentent aucune régularité et (|u’on nomme pour cette raison amorphts ; mais si le changement d’état est lent, le corps, dont les molécuhîs ont le temps de se réunir et de se grouper suivant des lois naturelles, se solidifie en affectant des formes géométriques, et on dit alors qu’il est cristallisé; chaque fragment est ce que l’on appelle un cristal.

Les formes cristallines sont terminées par des faces planes, et à chacune correspond, dans un cristal isolé et complet, ime autre face (jui lui est exactement parallèle. Les cristaux présentent toujours des angles saillants ; et si quelqu(?fois on rencontre d(>s angles rentrants dans une massi' cristallisée, ce fait lient à l’accolemeut des cristaux entre eux.

Pour faire cristalliser un corps, il faut l’obtenir soit à l’état liquide, soit à l’état gazeux, et le placer dans des conditions telles qu’il se refroidisse avec lenteur. Trois j)rocédés peuvent être employés ; la fusion, la dissolution et la volatilisation.

1“ La fusion. — Un des plus beaux e.xemples de cristallisation par fusion nous est fourni par les géodes que produit le bismuth, et (]ui présentent à la surface de leurs lamelles cubiques les nuances de l’arc-en-ciel. Pour les ol)lenir, on fond le bismuth dans un vase en terre ou en fonte et on le laisse refroidir; quand une croûte mince s’est formée à la surface, ou y pratique une ouverture avec une tige en fer, et on laisse écouler le bismuth t[ui ne s’est pas encore solidilié au centre ; on trouve aloi-s les j)arois du vase tapissées de lames régulières (pie l’action de l’air oxyde ensuite à la surfai;e et nuance des teintes si riches que pi-ésenteut les cristaux de ce métal.

Le soufre, l’antimoiue et beaucoup de métaux s’obtiennent à l’état cristallisé jiar un moyen identique.

2" La dissolution. — Nous avons vu plus haut ce qu’on entendait par dissolution : c’est un moyen de diviser les molécules des corps, en les amenant à l’état liquide au sein d’un véhicule a])proprié.

Ia.*s sels sont, à de rares e.xceptions [^ès, plus solubles à chaud (lu’à froid ; aussi, lorsqu’on veut les faire cristalliser par ce moyen, on les ilissout à chaud dans une quantité de dissolvant telle q\ie tout le sel n’y puisse jias rester dissous à la teuqtératurc ordinaire.

CIIAI’ITBi: — r.ÉNÉllAUTKS. 23

Lorsque la dissolution est coiniilèlo, on laisse i-efroidir, l’excès de sel se dé]»osp iiar le i-efroidisseunuit, et si on a soin; d’opérei- avec lenteur, la matière affecte en se solidifiant des formes cristallines.

Si le sel est dissous dans ime quantité d’eau troj) grande pour <[u’il puisse se dè]»oser par le refroidissement, on (îvapore le dissolvan t j usqu’à ce que l’excès en ai télé chassé, et la cristallisation a lieu .

Loiviiu’on veut, dans les laboratoires, préparer des cristaiLx à l’état isolé et parfaitement l'éguliere, ou se sert du procédé suivant, dù à Leblanc :

On cherclie un petit cristal ivguliei- et on le place au fond d’un vase rempli d’une dissolution prescpie saturée de la même substance, ([u’on abandonne à l’évaporation spontanée. Il se dépose; avec une grande lentevir des molécides solides qui recouvrent le cristal primitif, et si on prend le soin de retourner celui-ci à intervalles égaux , de manière' que chae[ue face se'rve ele supiieert au reste pendant le me*me temps , on obtient un e-rislal régulier et dont le volume peut être considérable.

Cette dernière condition étant diftie-ile à re'aliser, on préfère ge'iiérale'inent suspendre le cristal dans l’eau-inère au moyen d’un 111 ; le dépeM a lieu plus uniformément, et la trace du fil se distingue à jieine si on a eu soin do le choisir d’une matière assez résistante pour (ju’il ne soit pas trop gros.

3“ La volatilisation. — La majeure partie îles corjis fond avant de se vaporiser; quebiues-uns cependant, tels que l’iode et l’ai-senic, prennent dans les circonstances ordinaires l’état gazc'ux avant de devenir liquides. Pour ceux-là, quand on veut les obtenir cristallisés, on a recours à la condensation lente de leurs vapeui-s.

Si on chauffe dans une cornue en grès l’arsenic mêlé de terre que livre l’industrie, l’arsenic se réduit eu vapeurs et vient se déposer, sous forme de magnifiques tétraèdres, dans le col du vase, qui est refroidi par le conlai’l de l’air extérieur.

la; jirocédé par volatilisation est souvent employé pour la puritlc.ation des corps. C’est ainsi qu’on raffine le soufre, qui nous arrh’e de Sicile mélangé à des matières lerreusc's. La cristallisation est utilisée de même, soit jiour iiuritler les coiqis, soit pour en déterminer la nature et la pureté.

Quand on examine les cristaux d’une même substance, on reconnait que tous sont identiques, lorsque la cristallisation a été opérée dans les mêmes conditions, et (jue, si elle a eu lieu dans des circonstances différentes, ces formes ne sont pas absolument distinctes, mais qu’elles peuvent être aisément ramenées à un

•Ji iNTRuDi iTioN. — NOTIONS i;i.r;Mi:NTAiiii:s.

im'nie type J’où elles dérivent toutes. Üu comprend dès lors qu’il soit possible de reconnaître une substance par le simple examen de ses cristau.x et que ce moyeu soit précieux pour la détenuination de la nature des corps. Tel est le but de la cristallofîraphie. iV. Cristallographie.)

.\lf. Riche.