C. Carbonicum. Mo Molybdœnum. Ti. Titauium
Ce. Cerium. Na. Natrium ou So. Tu Tungstenium, ou
ch. ou Cl. Ghlorum. Sodium. W.Wolframium
Cr. Chromium. Ni. Niccolum, nickel U. Uranium.
Co. Gobaltum. Os. Osmium. Vn. Vanadium.
Ou. Cuprum. 0. Oxygenium. Y. Yttriura.
Fe. Ferrum. Pd. Palladium. Zu. Zincum.
FI. Fluor. Ph. Phosphorus. Z. Zirconium.
COMPÀRAISON DIS ANALYSES. .109
Pour désigner une combinaison, on écrit les signes des composants l'un auprès de Tautre , et pour indiquer les nombres atomiques, on place des chiffres en exposants, en sous-entendant, comme en algèbre, Texposant 4. Ainsi Fe Su indique la combinaison d'un atome de fer et d'un atome de soufre; Fe Cu Su* indique un atome de fer, un de cuivre et deux de soufre. On comprendra de mémo Fe*Cu Su*, ou bien Fe» Cu« Su^ etc.
Dans la combinaison de trois , ou d'un plus grand nombre d'éléments, on peut écrire la formule de plusieurs manières. Ainsi , au lieu de Fe Cu Su*, on peut partager l'élément électro-négatif entre les deux bases, Fe Su, Cu Su, et écrire Fe Su + Cu Su.
De même Fe" Cu Su*, ou bien Fe* Cu* Su", peuvent s'écrire Fe* Su* + Cu Su, ou Fe* Su* -f- Cu* Su', etc. ; mais alors les exposants qui sont de même valeur, se transforment en coefiBcients, et Ton écrit, 2 Fe Su+ Cu Su, et 3 Fe Su 4- 2 Cu Su.
Cette manière d'écrire s'appuie, théoriquement , sur ce que les composés ternaires de nos laboratoires sont le plus souvent le résultat de la combinaison de deux composés binaires.
On pourrait écrire de même la composition des corps oxygénés. Ainsi, Ca 0, Si 0*, etc. , indiqueraient l'union de 4 atome de calcium et 4 atome d'oxygène , de 4 atome de silicium et 3 atomes d'oxygène, etc. ; mais les corps oxygénés étant très-nombreux, on est convenu , pour éviter complication dans les formules , de supprimer le signe oxygène et de le remplacer par des points, au-dessus de la lettre, en nombre égal à celui du chiffre d'atomes. Ainî^i
on écrit Ca, Si, au lieu de Ca 0, Si G'*, etc.
Quand il arrive que la base entre pour deux atomes dans l'oxyde, on est généralement convenu de couper la lettre en deux par une barre horizontale. Ainsi , au lieu de Fe* 0* , Cu* 0, etc. , on écrit
ï'e, -Gu, etc. Cependant, la difficulté d'avoir de ces lettres barj^es sur tous les corps, a fait aussi recourir à d'autres moyens : on a
coupé la lettre par un trait de lime, comme Fe, Cu ; on a mis une
barre au-dessous , comme Fe^ Cu : et enfin on a mis des chiffres en
indices, comme Fcj, Cu^, ou des primes Fe„, Cu„.
Les sulfures étant aussi très-abondants , et souvent très-compliqués, on a imaginé de représenter les atomes de soufre par des vir-
gules placées au-dessus de la base. Ainsi on écrit Pb, Fe, Sb, etc., au lieu de Pb Su, Fe Su*, Sb* Su*, etc.
D'après ces conventions, les cinq analyses que nous avons \^rises
I" — Cl. Pb Su", OH hieii T.ii Su + Pb Su , ou cnrore Cu Pb.
r — UiiM'b Sii', — Cu'Su + l'b Su, — Gu Pb.
3' — Cil'Pb Sii-, — ïCiPSu + Pb Su, — GuM'b.
-I- — Ca^ Al si-, — Ùa'SÎ + Al *si.
;,- c,' Ap sV. — ( ji- Si + ïAl Si.
Le partage des roinpo-iaiits duniie ici plu-: de tac\\\l6 pour l'ânoM ci B lion el la comparaison.
§ 143. Autre loi poBr lacomblniilitoii dcM cariiH blBHirea. -
Il existe relativement à la combinaison des cijrpâ binaires ui autre loi, d'après luqueile on peut é-^alement arriver à une comp raison facile des analyses; elle consiste en ce que l'élément éli négatif de l'un des composants est généralement un multiple, un sous-mu lli pie, de la quantité du même élément dans i'aub Cetl« loi pstsurtout utile pour les composés oxygénés, les plua no breus comme aussi les mieux connus dans leur compositK On peut chercher quelles sont les quantités d'oxygène de chac des corps dosés par l'analyse, et il en résulte des rapports qm Frent une expressiou très-nette de la composition sans aucune I pothèse. Les analyses de silicates quenous avons calculées ci-des donnent ainsi :
Cxjg. Il.p fisjg. Stf.
elles nombres 2,1 et I, ou bien 3, î et I, sont alors dos poids rel tifs d'oxygène qui caractérisent très-bien les corps.
Signet minéralogiques. — On emploie également des signes po) indiquer ces sortes de rapports; mais on se sert alors des leUf italiques pour montrer que les éléments sont oxydés, et l'oa écrit Al, Ca, Si, etc., au lieu de Âl, La, Si, etc. Loi'squ'il y a plus oxydes d'un même corps, on emploie l'italique courante pour lepl toxyde, et l'italique capitale, soit simple, soit avec un signe ad;
COMPARAISON DSS ANALYSES. I 1 1
tionnel, pour des oxydes plus élevés. Ainsi fe et Fe, mn et Mn, cr, Cf, Or) etc., sont la même chose que te, Fe, Mn, ^n, CV, 4r, Cr, etc. L'eau s'exprime généralement alors par Aq, qui équivaut à Hy* O, ou fty.
Cela posé, nos deux combinaisons peuvent s'écrire aussi :
Ca Al Si*, ou bien en partageant Ca Si -h Al Si. Ca APSi\ — Ca Si -h i Al .Si.
Ces espèces de signes , plus simples que les précédents , ont été nommés signes minéralogiques, parce que la plupart des substances minérales, étant des composés d'oxydes, peuvent être indiquées de cette manière. Par opposition, les autres signes ont été nommés signes ehimiqiies, parce qu'ils indiquent à la fois tous les rapports chimiques.
g 446. v«MMic« d'an slsae à Taotre. — Rien n'est plus facile que de passer d'un de ces signes à l'autre ; savoir :
4*^ Passer du signe chimique au signe miner alogique. 11 suffit du compter les points qui indiquent l'oxygène, de les multiplier par les exposants et les coefficients, et de simplifier ensuite les rapports sMl v a lieu.
Soit, par exemple, la formule Ca* Si -f; 3 -Al Si. Le premier terme équivaut à Ca^ Si^,. ou ^ Cki Si. Le second équivaut à Al* St*, ou 9 Al Si. L'ensemble est donc 3 Ca S/ + 9 Al Si, ou bien en réduisant Ca Si + 3 Al Si.
2** Passer du signe minéralogique au signe chimique. Il faut d'abord multiplier les exposants par les coefficients , puis rétablir les points à chaque oxyde, et les exposants qui doivent les multiplier pour avoir les mêmes rapports ; enfin , repasser aux coefficients et simplifier s'il y a lieu.
Soit la formule 2 Ca SP -\-2 Al Si^ ; le premier terme équivaut
à Ca* Si*, ou Ca* Si*, et 2 Ca Si ; le second terme équivaut à A? Si% ou Al Si» : l'ensemble est donc 2 Ca Si + il SP.
g 147. WÊMppel de* corps iMunorphes. — On comprendra mieux maintenant Tisomorphisme , dont nous avons parlé § 46 : il consiste en ce que les composés de même formule , qui renferment UQ même élément électro-négatif, avec certains éléments électropositifs difiTérents, présentent des formes, sinon toujours identiques, du moins du même genre. Ainsi les sulfures Pb Su , Ag Su , Za Su, etc. , sont isomorphes malgré la différence des bases, et ont entre eux les plus grandes analogies; il en est de même des sulfates
112 ^fl^ÉHALnGlE.
/'6Su", 5a Su', SrSu", etc., des carbouaUsmn C^,JUaC, etc., d'un grand nombre d'autres substauc^^. De là on conclut que can laines bases sont par elle&-mëmes isomorphes ; el il Taut en dire autant de certains corps électro-négatifs, comme le soufre et le sélénjutn, ou bien le chlore, l'iode, le fluor, etc. Les corps oxygénés isomorphes sont, en général, ceux qui présentent les mêmes rapports atomiques i ainsi l'alumine AI, le peroxyde de ferïe, l'oxydi de manganèse Wn, l'osyde de chrome èr, sont i oxydes 61, t-'e, Mii, Ma, etc., sont aussi isomorphes. Cependant ne faudrait pas conclure à priuTï que tout ce qui a la même formi ' est isomorphe, et il faut consulter l'expérience à cet égard; enefi il est reconnu queK, Na, L, ne sont pas isomorphes de Ca,Fe, et qui ont la même formule. Ces corps sont cependant susceptibles se eubslitiier l'un à l'nutre dans les composés.
Il n'arrive pas toujours que les ana^ minérales puissent conduire aussi facilement que les précédentes des rapports simples; fréquemment, au contraire, on n'obtient qi des rapports compliqués et par suite peu satisfaisants. Cela tic principalement à ce que les matières minérales ont rarement ce tallisé seules, et que dès lors l'une d'entre elles a entraîné une ce (aine quantité des autres; c'est, eu effet, ce qui arrive dans o laboratoires, lorsque plusieurs sels se trouvent ensemble dans même solution. Or, ces mélanges masquent les proportions, et travail qu'il fauj faire pour les mettre à découvert , en séparant < qu'il y a de propre au corps et ce qu'il y a d'étranger, est ce qu't nomme rfi'scusston de l'analyse.
g U9. ■>«■ de la dlMaMlon et applleatlon. — Lesobservi tions de laboratoire nous font reconnaître deux sortes de mélanges! les uns se font entre des corps isomorphes et en toutes proportions, les autres, au contraire, se font entre des corps quelconques el to jours par petite quantité.
1° Mêanges de corps isomorphes. — Ces mélanges ont lieu enl des sels qui ont la même formule de compo^tion, quoiqu'ils pui^ sent être à bases diflérentes. Ainsi, quand on mêle ensemble dan la même solution les aluns à baso d'alumine et de potasse, d'alo-' raine et d'ammoniaque, de peroxyde de fer et de potasse, d'oiyA de chrome (Cr) et de potasse, etc., ils so mélangent entre eux itt
toutes les manières pendant la cristallisation , et de telle sorte qu^il n'y a pas un cristal qui ne renferme tous ces aluns , et à peu près comme la solution même. Chacun présente alors la composition 3 Al Su» + ^ ^^* + 24 Aq, qui est celle de l'alun ordinaire, avec une quantité plus ou moins grande de
3 Cr Su»-+-Â'Su»4-24i49, etc.;
ce qu'on peut représenter d'une manière générale sous la forme
3 (Al, Fe, Cr, eic.) Su» -i- K Su» -+- 24 Aq.
en renfermant entre parenthèses les bases. analogues et laissant chacune d'elles indéterminée; c'est-à-dire que c'est alors la somme des quantités d'oxygène renfermées dans ces bases qui est à la quantité d'oxygène renfermée dans l'acide dans le rapport de 4 à 3. •
La même chose arrive précisément dans la nature, et en réunissant les quantités d'oxygène des diverses bases analogues, on parvient à trouver des formules régulières là où l'on ne pourrait rien avoir autrement. Par exemple, l'analyse ci-dessous ne présente rien de satisfaisant lorsqu'on cherche à comparer les quantités d'oxygène de chacun des corps ; mais si l'on réunit d'un côté l'alumine et le peroxyde de fer, qui peuvent se remplacer dans les composés, de l'autre les protoxydes de fer et de manganèse, la chaux , la magnésie, qui se remplacent aussi , les sommes d'oxygène sont alors en rapports simples entre elles et avec l'oxygène de la silice , de manière qu'on a 4 , 4 et 2 pour ces rapports :
Poids. Oxygène. Sommes partielle*. Rapixirt
Silice St. . 0.395 0,205 0,205 2
Alamioe Al. . 0,149 0,069 )
Peroxyde de fer Fe. . o,io4 0,032 ) '
Chaux Ca. . o,ll8
Magnésie Ma. . o,ioi
Protoxyde de fer fe. . o,092
Protoxyde de manganèse, mn. . o,040
Cette substance compliquée est alors représentée par la formule trèsKïlaire (Ma, Ca, mn, fe) {Fe, Al) Si' : c'est un mélange de diverses matières isomorphes, savoir : de Ma Al Si*, composition non dénommée, de Ca Fe Si*, qui forme ce qu'on nomme la mélanite, de Ca Al Si^, ou le grossulaire, de fe Al S»*, ou Valmandine, et de *Rn Al Si^, qu'on nomme spessartine.
Pouf «Iculer eo ffiàk \et quanin^ rdaûiei: île cet corya, il Tial ci-mpom d'Rhiinl chnuuA d'eux iliénriquoœenlpBriannUiéxl'oijgtne, puUcherdicr d'iprip rrt, qumtilét callci dch mali*rf!> coiTespundRiiteK. Ainai on praudri :
Pour rsireWAcikuls, an se serl doa tables du nORipdsilion dw oiydes.TnlIvUI pirueiDpIC, qu<i lOO de magnfeïpivnrermïniaB,!! d'oirg^ne. vn fait pour)*: mièreeub'^laarsM.ll-ioo :D,o39: j: = a,iDi ;elde ini^nie pour inulea leB&uu
i' Mélangen de corps héliroginês. — Lorsque, dans nos latW toirea, plusieure seU de Formules différentes se trouvent âansi même solution, il est rare qne l'un d'eux se précipite sans ei une petite partie des uns ou des autres. Si des sels cristallisent dad une matière en bouillie, ils en entraînent également, et quelqueEo même en grande quantilé, comme dans les formes accidentelles p agglutination, §67.
11 est évident que la même cboso doit avoir lieu dans la nature, et que dès lors l'analyse des minéraux, en nous présentant en Uoc les oxydes qui appartiennent à diverses substances, ne doit pins nous offrir les rapports simples que nous avons indiqués. C'est p là que s'expliquent une multitude d'anomalies apparentes.
Pour discuter alors les analyses on ne peut plus suivre la n précédente. Il faut se procurer par la visite des lieux, ou par l'a men des séries d'échantillons récollés sur place , la connaissancî des matières qui ont pu cristalliser ensemble, et par conséquent tt mélanger. Il faut étudier la composition de toutes ces matières , W établir les formules , du moins approximativement , pour discuteis ensuite tous Im résultais et arriver enfin aux formules réollts.
Mélange de corps formés d'Méments divers. — Quand les matières mélangées renfermeiit des bases différentes, il est toujours facile de les extraire. Par exemple, sachant qu'une substance dont la formule ordinaire est Ca Ma* St* a cristallisé en même temps qu'uno autre Ca Al St*, il sera facile de ramener Tanalyse suivante à la véritable formule, qu'il est d'abord impossible d'établir .
0xyg»-ne.
Silice O.iH-i 0,302
Alamine o.o-ii 11,011
Chaux 0,151 0.0(2
Ma^^ésie 0.2 i 1 0.09:1
En effet, l'alumine renfermant ici 0,04 4 d'oxvfîène, on formoni le compo^ Ca Al Si^ sur cette base, savoir :
Oxygène. Rapport.
Al •. 0,011 1 / oxygène (le i>i lice o,28o 0
Ca 0,011 > et il restera J — tlmux o,u3i 1
Sr 0,022) ( — magnésie... o.o»3 J
On voit que ces restes d'oxygène sont précisément dans le rapport qui constitue la première formule. On calculera si l'on veut les poids correspondants comme ci-dessus.
Mélange de corps formés des mêmes éléments. — La discussion devient en apparence plus difficile lorsque Jes substances mélangées sont formées des mêmes éléments en diverses proportions, par exemple de Ca Si et Ca S'/*; mais on voit bientôt qu'il ne s'agit que de partager les nombres donnés chacun en plusieurs aulns , suivant des rapports donnés. C'est alors un des plus simples problèmes d'algèbre. "^
Silice. 0,497 tenant .»xy*?ène 0.258
S<nt l'analyse . ^,
\ Chaux. 0,502 — 0.141
que l'on suppose être un mélange de Ca Si et Ca Si'. Il s'agit de partager leit nombres 0,258 et 0,l4i chacun en deux autres, a; et y pour le premier, x\ y' pour le second , et de manière que s soit à œ' dans le rapport de 1 à 1 d'après la formule Ca Si, et que y soit à y' dans le rapport de 1 à à suivant la formule Ca Si\
On aura donc d'une part t + y = 0,258, et de l'autre r'-4- »/', ou .r-*- 1 y = 0,i4i. De ces deux équations en x et y, on tirera
â?=0,02i Oxygène de la 8ili<»e I . , . , ^. »
. r. \ j . »^ i dans ''i f<^r">u'<' ^" -^'•
j: =z 00= 0,024 Oxygène de la chaux '
y = 0,234 Oxygène de la silice ) , , . , « ^ . , ' ^ v j , u I dans la formule O» N*'.
y' = ^ y = 0,117 Oxygène de la chaux j
On calculera les poids correspondants de silice et de chanx comme ci-dei»sus, et
on trouvera :
Ca Si 0,134
Ca sr 0,866
Tableau des poids atomiquei et des cùmpositions les plus u
