DES MÉTAUX

l5® ÉTUDE GÉNÉRALE. CLASSIFICATION DES METAUX; LEURS PRO- PRIÉTÉS PHYSIQUES ; ACTION Qu’eXERCENT SUR EUX LÀ CHA- LEUR , l’électricité, le FLUIDE MAGNETIQUE, L OXIGENE , l’air, les CORPS COMBUSTIBLES (carbone , PHOSPHORE, SOUFRE,

chlore); l’eau, les acides sulfurique, AZOTIQUE, CHLORHY- DRIQUE, ETC.

Oq a désigné sous le nom de métal des corps simples, presque complètement opaques, très brillants , en masse ou même en poudre grossière , doués de la propriété de prendre un éclat très vif après qu’ils cnt été polis. Ils sont bons conducteurs du calorique et de l’éleclricité , se combinent en plusieurs proportions avec l’oxigène, et forment des oxides dont la propriété essentielle est de pouvoir se combiner avec les acides. Remarquons pourtant qu’il en est qui ne forment que des acides et point de bases, que d’autres forment des bases et des acides.

Les métaux connus aujourd’hui sont au nombre de Sg , et comme ont les a divisés en 6 sections , nous ne les citerons que d’après l’ordre de leur classification.

Plusieurs classifications ont été proposées , mais celle qui est la plus suivie est celle qui est due à M. Thénard.

ire section. — Métaux qui peuvent absorber l’oxigène à la température la plus élevée, et décomposer l’eau à la température ordinaire en s’emparant de son oxigène, et en dégageant son hydrogène avec effervescence.

Ce sont : le potassium , barium,

sodium , strontium ,

lithium, calcium.

section. — Métaux qui peuvent absorber l’oxigène à la

CHiaiIE.

température la plus élevée , mais (jui ue décomposent leau qu"à • l’ébullition ou de loo à 200'’.

Ce sont : le magnésium , rytriuiu,

glucyiiium, aluminiun].

3^ section. — Métaux qui peuvent encore absorber roxigène à la température la plus élevée, mais qui ne décomposent l’eau qu’au degré de la chaleur rouge :

manganèse, zinc, fer, étain ,

4^ section. — Métaux absorbant encore l’oxygène à la température la plus élevée, mais qui ne dceomposenl l’eau ni à froid ni à chaud :

arsenic,

titane ,

molybdène ,

tellure,

chrome,

uraue,

vanadium,

cérium,

tungstène ,

hismalh,

columbium.

cuivre,

antimoine.

’ploinh.

Les 8 premiers sont acidifiablcs , les 6 autres ne sont qu’oxidables.

5c section. — Métaux qui ne peuvent a!)Sorl)er l’oxigène qu'à un certain degré de chaleur, et qui ne peuvent point opérer la décomposition de l’eau.

Leurs oxides se réduisent à une température élevée.

Mercure, iridium , '

osmium, palladium,

rhodium,

6*^ section. — Métaux qui ne peuvent absorber le gaz oxigène et décomposer Teau à aucune température, et dont les oxides sont réductibles au-dessous de la chaleur rouge ;

Argent, platine,

or,

Tous les métaux sont solides à la température ordin iîre, excepté le mercure qui ne se solidifie même qu'entre — Sy et

cadmium ,

cobalt,

nickel.

CHIMIE

La couleur des métaux varie beaucoup , l’or est jaune, le cuivre et le titane sont rouges, les uns sont bleuâtres, les autres plus ou moins blancs. Plusieurs d’entre eux offrent une odeur et une saveur désagréables quand on vient à les frotter. Ils ont presque tous une pesanteur spécifique plus grande que celle de l’eau , et qui varie à i’iniiiii depuis o,865o7, poids du potassium, et 0,972 celui du sodium, jusqu’à 20,98 celui du platine , le poids de l’eau étant toujours pris comme point de comparaison. ^

ÉCL\T. — On donne le nom à' éclat métallique au brillant très vif j)arliculier aux métaux même réduits en poussière, ce qui dépend de la propriété qu’ont ces corps de réfléchir la lumière.

OPACITÉ. — Pendant long-temps on a regardé les métaux comme absolument opaques; mais une feuille d’or très mince laisse passer quelques rayons lumineux, et l’or est le plus dense des métaux après le platine ; il est évident qu’ils ne sont pas entièrement opaques , à moins que l’on n’admette que le battage y ait fait naître des trous imperceptibles qui permettent à la lumière de passer.

DîJGTILITÉ. — On donne ce nom à la propriété qu’ont les métaux de se réduire en fils plus ou moins minces; on donne, au contraire, le nom de malléabilité à la propriété que certains ont de s’étendre en lames plus ou moins fines. Le fer, le cuivre, l’argent sont ductiles ; le }domb, l’or, l’étain sont malléables; l’argent est ductile et malléable, etc.; enfin, on dit qu’ils sont cassants quand iis ne possèdent ni l’une ni l’autre de ces pror priétés; alors le simple choc les réduit en poudre, tels sont le bismiitli , l’arsenic, l’antimoine, etc.

TÉNACITÉ. — On dit que les métaux ont de la ténacité quand, réduits en fils, ils peuvent supporter mi poids plus ou moins considérable; par exemple, un fil de fer de 2 millimètres de diamètre supporte sans se rompre un poids de 249 kil. 059 gr. , aussi possèdc-t-il cette propriété au plus haut degré.

La dureté est la propriété qu’ils ont de rayer plus ou moins les autres corps, tel est le fer; d’autres, au contraire, sont mous comme la cire, tels sont le potassium et le sodium.

Les métaux offrent un tissu qui est peu variable, ainsi les uns sont lanielleux comme le bismuth, l’anlinioine, le zinc; les autres sont fibreux comme le fer ; enfin , d’autres sont grehus

CHIMIE

comme Vantimoine pur, et leur cristallisalion est en général dérivée de la forme cubique.

Les métaux sont élastiques et sonores; propriétés qui sont en rapport avec leur dureté. Ils sont plus dilatables par la chaleur que les autres solides.

Le calorique les fond plus ou moins facilement. Le potassium, le sodium, le plomb, l’étain, le bismuth n’exigent que la température d’un fourneau ordinaire. Le platine, le rhodium . l’iridium, ne fondent, au contraire, qu’à la chaleur que produisent en brûlant l oxigène et l’hydrogène. Quelques uns sont volatils , tels sont : le mercure, l’arsenic, le?iiic, le potassium, etc.

Ils conduisent fort bien le fluide électrique, aussi se sert-on de métaux pour la construction des machines électriques. Quand leur surface suffit pour l’écoulement du fluide, ils n’éprouvent aucune al ération; mais lorsqu’elle n’est pas suffisante, le fluide pénètre dans leur intérieur, les échauffe et finit même par les fondre et les volatiliser : voilà comment agit la décharge d’une forte batterie électrique. Si l’expérience se fait dans l’air ou l’oxigène , quelques métaux brûlent en produisant des flammes de couleur variée; par exemple, le fer en donne une blanche, le zinc , une blanche mêlée de bleu et de rouge; l’étain, une d’un blanc bleuâtre; l’argent, une verte, etc. ^

Quelques métaux possèdent la propriété d’être attirables à l’aimant : ce sont le fer , le cobalt et le nickel ; mais c’est surtout le fer, ou le fer à l’élat d’acier qui la possède au plus haut degré. De plus , le fer peut acquérir la propriété de l’aimant , et alors d’attirer le fer, l’acier , etc. , comme le fait l’aimant.

Le gaz oxigène se combine avec tous les métaux sans exception , et forme des composés que nous étudierons sous le nom d’oxides métalliques. Mais cette combinaison se fait de différentes manières , selon la section à laquelle les métaux appartiennent. Nous en avons parlé au commencement de cet article ; nous n’y reviendrons pas. Nous dirons seulement que ceux de la section peuvent absorber l’oxigène à la température ordinaire; que ceux de la et de la 3^ section s’absorbent sous l’influence de rhumidité; que plusieurs de ceux de la 4* section s’oxident légèrement et se ternissent dans les mêmes circonstances. Plusieurs de ces combinaisons se fout avec dégagement de calo • rique et de lumière.

L’air agit sur les métaux de la même manière que l’oxigène ,

CIIIMIK.

si ce n est pourtant que son action est plus lente , et qu apres être üxidés certains métaux passent à l’état de carbonates. Parmi les niélallüïdes, il n y a que le phosphore, le soufre , le chlore, riüde, le brome, et probablement le fluor, qui s unissent avec tous les métaux. Quant aux autres, ils se combinent de préférence avec certains métaux qu’avec certains autres, tels sont ; riivdrogène , le bore, le carbone, le silicium et Tazote.

Le phosphore, en se combinant avec les métaux , donne heu à des jjhosphures solides , inodores et cassants.. La combinaison s’opère souvent avec dégagement de calorique et de lumière.

Le soulre se conrbine directemeut avec tous les métaux , souvent avec dégagement de calorique et de lumière, il en résulte des combinaisons possédant des propriétés électro-négatives ou électro-positives, que l’on nomme suif tires, qui peuvent se combiner ensemble pour former une série de sels quoii appelle

sulfo-seîs. . ,

Tous les métaux, à l’exception du chrome, du titane, du colombium , du rhodium et de l’iridium , se combinent avec le chlore , à la température ordinaire ou une température peu élevée , en dounant lieu très souvent à uu dégagement de caloi'ique et de lumière, et à des composés que nous étudierons sous le nom de chlorures.

L’iode et le brome forment aussi des combinaisons avec tous les métaux , et donnent lieu aux mêmes réactions que celles que présente le chlore; seulement l’iode exige plus souvent une température élevée. Ces combinaisons coustituent les iodures et les bromures.

Aucun métal n’est soluble dans l’eau s’il n’est oxide, encore ertte propriété n’appartient-elle qu’à quelques uns. Les métaux de la section la décomposent à la température ordinaire; les métaux de la 2*'* section o))èreut la décomposition de 1 eau à une température de loo à 200°. Ceux de la 3®, à une temperature rouge ; ceux des autres sections ne la décomposent pas; la présence d"un oxacide puissant, en aidant la réaction, fait acquérir, aux métaux de la 2® et de la 3® section, la r^ropriete de décomposer l’eau à la température ordinaire. Dans tous les cas , l’oxigène de l’eau se combine au métal , et l’hydrogène se dégage. Les principaux liydracides donnent également lieu à un ilégagemeiit d'hydrogène; mais alors on admet que c est 1 hydrogène de l’acide qui devient libre pendant que son radical se couibiuc au métal.

CHIMIE

Les métaux autres que le chrome, le tungstène, le colombium , le titane, l’iirane, le cérium, l'osmium, le palladium, le rlio- i dium, le platine, l’or et riridium , décomposent l’acide sul lu- , rique concentré à la température de loo à 200. Toutefois la décomposition se fait plus ou moins facilement, selon la cohésion du métal, ou son affinité pour l’oxigène. Quoi qu’il eu soit, toujours il y a formation d’un sulfate et dégagement d’acide sulfureux. Si l’acide était étendu d’eau , alors il n’agirait plus que sur les métaux des trois premières sections , Pétain excepté ; alors l’action est vive. Peau est décomposée; il se dégage de l’hydrogène et il se forme un sulfate, llemarqiions qu’à l’acide sulfurique concentré, contenant toujours de Peau, il doit y avoir aussi dégagement d’hydrogène.

L’acide azotique concentré attaque les memes métaux que I Tàcide sulfurique, plusPurane et le palladium; son action a lieu le plus souvent à la température ordinaire. Il en résulte ordinairement, du gaz oxide d’azote ou du gaz azote et un oxide métallique qui s’unit le plus souvent à Pacide. Il peut en résulter aussi que le métai s’acidifiant, il n’y ait point de combinaison avec Pacide. Quelquefois l’eau se trouve décomposée en même temps que l’azote de Pacide azotique devient libre, alors Phydrogène à Pétat naissant se combine avec l’azote , et forme de l’ammoniaque qui s’unit avec une partie de Pacide. Celte réaction a surtout lieu avec la limaille de fer. L’acide azotique un peu affaibli agit encore énergiquement sur les métaux ; quelquefois même son action est plus prompte ; c’est ce qui arrive avec la limaille de fer ou la grenaille d’étain. En effet, l’acide concentré ne les attaque pas, pendant que Pacide no peu étendu produit une réaction des plus vives.

Le gaz chlorhydrique, mis en contact avec le potassium , le sodium , le manganèse, le zinc, le fer et Pétain, est décomposé; son chlore s’unit an métal , et son hydrogène se dégage. Il est probable que tous les métaux alcalins et terreux se comportent de meme avec cet acide. Les métaux des trois dernières sections n’ont aucune action sur lui. Lorsqu’il est en dissolution dans Peau , l’action est dans quelques cas plus prompte; c’est ce qui a lieu pour le zinc, le manganèse, le fer et Pétain. Quoique cet acide n’agisse pas sur les métaux de la 4® section, cependant à chaud et avec le contact de Pair ou de Poxigène, le cuivre, le plomb , etc. , peuvent être attaqués ; c’est qu ici Poxigène réagit d’un côté sur l’acide pour s’emparer de son hydrogène , tandis que le métal de l’autre tend à se combiner avec le chlore.

CHIMIE

Nous avons vu, en traitant de riiycîrogcne , l’action que certains métaux exercent sur ce gaz en contact avec 1 oxigène; il est donc inutile d’y revenir.

Les métaux se trouvent tantôt à l’etat de liberté , et ce sont en général les moins oxidables; tanlôt, au contraire, ceux qui ont le plus d’alTiniîé pour l’oxigène se trouvent à i’éîat de combinaison, soit avec l’oxigène, le chlore, le lluor, etc. , soit avec

loxigène et un acide à l’état de sel. ^ ^ ^

Le mode d’extraction des métaux variant à riiifini , nous n en parlerons qu’en traitant des métaux en particulier. Cette élude, dans laquelle nous ue passerons en revue que les métaux les plus imporîauts , sera faite dans le même ordre que nous les avons

classés. > P .

Plusieurs métaux sont d’un usage très frequent; parmi eux

se trouvent le fer, le cuivre, le plomb, i étain, le meicuie,

le zinc, le platine, etc.

l6® NOTIONS SUR u’ÉTAT NATUREL DES METAUX, ET LA PRÉ- PARATlON DES PLUS IMPORTANTS ; ETAIN , FER , CUIVRE , PLOMB, MERCURE, ARGENT, OR, PLATINE.

Métaux de la section.

Parmi les six métaux qui composent celte section, nous ne traiterons que du potassium , qui seul avec le sodium otire vraiment quelque intérêt. .

Les métaux de la i'’® section, unis à l’oxigene , donnent naissance à des oxides que l’on connaissait sous le nom à' alcalis : de là le nom de métaux alcalins par lequel on 'es désigne quel-

quefoi.s. . ,

POTASSIUM. — Découvert par Davy, le potassium est soiiae, possédant l’éclat métallique au plus haut degré.Quand il est récemment préparé. il ressemble à l’argent mat ; mais il se ternit hieniot au contact de lair. H est aussi mou que la cire , aussi roiiglc le raie- t-il facilement , et peut-on le couper avec un couteau ; il offre alors une section lisse, unie et des plus brillantes. Sa pesanteur spécifujue = o, 865. Soumis à ulie température de 5o , il entre en fusion, et si la chaleur est plus forte , il se xolntîlîse en produisant une vapeur verte.

Exposé au contact de l’air ou de l’oxigèiie , meme à la tempe-

CHIMIE

rature ordinaire, il s’empare de ce dernier gaz et pr oduit un oxide blanc qui recouvre ordinairement le potassium et l’empèche de s’oxider facilement. Si on chauffe le potassium dans un excès d'oxigène, il passe bientôt à l’état de peroxide ; dans tous les cas la combinaison se fait avec dégagement de calorique et de lumière. Cette propriété de s’oxider facilement fait qu’on est obligé de le conserver dans de riiuile de naphte.

Son affinité pour l’oxigène est telle qu’il décompose instan> tanément l’eau, s’empare de son oxigène et en dégage l’hydrogène ; mais comme le calorique qui se dégage est en assez grande quantité, l’hydrogène s’enflamme à mesure qu’il se produit. Bientôt le potassium est transformé entièrement en oxide qui reste dissous dans l’eau.

Pour l’obtenir, ou peut suivre le procédé suivant. On prend un fragment de potasse dans lequel on fait une cavité que l’on remplit de mercure , alors ou place ce fragment sur une plaque métallique et l’on fait arriver les deux pôles d’une forte pile , de manière que le pôle positif soit en contact avec la plaque et le pôle négatif avec le mercure. Quand la pile ayant été activée , le mercure contient assez de potassium , on distille l’amalgame avec de l’huile de naphte employée ici pour chasser, par sa volatilisation, l’air contenu dans la cornue. Bientôt après, le mercure se volatilise et le potassium reste à l’état de pureté.

On l’obtient en bien plus grande quantité en exposant à une haute température la potasse à l’action du fer ou du charbon; ceux-ci s’emparent de l’oxigène et mettent à nu le potassium qui se volatilise.

SODIUM. — Le sodium est inodore, presque aussi ductile et presque aussi mou que la cire. Il a une couleur analogue à celle du plomb ; sa section est unie et très brillante. Sa pesanteur spécifique = 0,972. Il fond à 90®, et ne se volatilise pas.

Ses autres propriétés ont tant d’analogie avec celles du potassium , que quand on connait celles de ce dernier corps, on peut faire l’histoire de l’autre.

On l’obtient absolument de la même manière.

LITHIUM, BARIUM, STRO]\TIU31 , CALCIUM. Ces quatre corps ont la plus grande analogie de propriété. Comme ils sont entièrement inusités, nous les passerons sous silence ; nous dirons seulement que , pour les obtenir, on suit absolument le même procédé que celui que nous avons décrit pour i obtention du potassium.

CIIIRIÏE,

Métaux de la section.

Ces liiélaux sont au nombre de quatre , savoir :

aluminuni , glucinium ,

ytrium, magnésium.

Ils oui été appelés terreux, parce que, autrefois, leurs oxides n’étaient connus que sous le nom de terres. Long-temps on n’a pas pu lesréJuire. Ce sont MM. Woelher et Bussy qui sont parvenus à les isoler en chauffant leurs chlorures avec du potassium. .

Ces métaux ne nous arrêteront pas plus long-temps , car ils

sont entièrement inusités.

Métaux de la 3® section.

Parmi les sept métaux qui composent cette section, savoir: le manganèse, le zinc , \e fer, V étain , le cadmium, le mchel et le >obalt, il n’y en a que trois : le zinc, le fer et l’elam, que nous traiterons un peu complètement. ^ i

M\NGA1\ÈSE. — Ce métal , découvert par Scheele et Ganh, en 17 "4, est solide, très cassant, très dur, grenu, d une couleur gris-hlanc; pesant 6,85; fondant k 1600 du pyromètre de Wedgwoûd non volatil, se combinant lacilement avec loxigene en plusieurs pi o()Oi lions. Ce métal, qui est sans usages, s’obtient en calcinant le peroxide de manganèse avec du chai bon.

FEU.— Il est solide, dur, à gros grains, acquérant par le froltemeut une odeur sensible; très ductile,^ il passe mieux à la filière qu’au laminoir. Sa ténacité est extrême; car un fil de T miilimètres de diamètre est capable de supporter un poids de a42 kilüg. 659. Sa pesanteur spécifique = 7,788.

Il fond à i3o® du pyromètre de Wedgwood. Il est attirable à raimaut, et peut même s’aimanter soit par la percussion, soit par le frottement contre un aimant naturel ou artificiel, en flottant celui-ci toujours dans le même sens, soit enfin en consul vaut des barres île 1er dans une position verticale, ou sous un angle de 70" et dans le plan du méridien magnétique.

C’est fun des métaux les plus combustibles ; car, porté au ■s rouge , puis mis en contact avec l’oxigène , il brûle entièrement Jet se convertit eu oxides qui apparaissent sous torme d aigrette

CHIMIE

lumineuse. Ce que l’on connaît sous le nom de bnltitures n est autre chose qu’un oxide de fer. Ce métal s’oxide lui-meme a la température ordinaire quand Toxigène ou l’air sont un peu humide?, à moins que, comme Tout propose MM. et Payen ,

l’on n’ait recouvert le fer d’une couche d’alcali. L oxide qui se forme porte le nom vulgaire de rouilïc, ^

Tous les métalloïdes , Thydrogène excepté , sont susceptibles de se combiner avec le fer. La plupart des métaux peuvent egalement s’allier à lui.

L’eau présente avec le fer des pliénomenes remarquables. INous savons maintenant qu’à une température rouge elle est decomposée; mais elle l’est encore à la température ordinaire, pourvu qu’elle ail le contact de l’air ; c’est qu’alors le fer s oxide d abord aux dépens de l’oxigène que l’eau tient en dissolution; ensuite l’oxide formé et le fer non oxidé, couslitiiant une sorte de pile faible, réagissent sur l’eau, la décomposent de maniéré que son oxigène se fixe sur le métal , tandis que son hydrogéné se dégage. Au contraire, une lame de fer bien decapee n a aucune

action sur de l’eau privée d’air. ^ .-c

Le fer se trouve naturellement sous quatre états : i nain , oxidé, 3® oxidé et combiné à un acide; 4® en combinaison

avec le carbone, le soufre , etc.

Pour extraire le fer, on se sert de deux procédés: par la

méthode des hauts fourneaux ; 2° par la méthode catalane. Dans la première méthode, où l’on emploie une haute température, le tW passe d’abord à l’état de fonte; dans la 2 , au contraire, le fer est immédiatement transformé en fer ouvrable.

Dans les deux méthodes, on emploie les oxides de fer et son carbonate. On les calcine daiis des tourneaux particulieiLS , les avoir mélangés avec une certaine quantité de charbon; celuici s’empare de l’oxigcnc de l’oxide, forme de l oxide de carboue et de l’acide carbonique qui se dégagent , taudis que le ier mis à nu s’écoule à la partie inférieure du fourneau.

I CS usa-es du fer dans les arts sont assez connus pour qu il soit inutile de'^les rapporter ici. En médecine , on l’emploie dans une foule de prépara ions comme tonique , apéritif, astringent , etc.

ZINC. Il solide, blanc-bleuâtre, lamelleux et ductile,

pourlantÜ passe mieux au laminoir qu’à la filière; sa durele est faible, sa pesanteur spécifique = 7,1. H fond a 370% et se volatilise un peu au-dessus de cette température. C lauHc avec