MÉTALLOÏDES ET LEURS COMPOSÉS

On peut employer le courant de la pile pour préparer l’hydrogène et l’oxygène. Si on ne veut avoir que l’hydrogène, on opère sur une solution de proto-sulfate de fer, qui absorbe à mesure l’oxygène correspondant k l’hydrogène dégagé. Si l’eau contient du chlore, du brome ou de l’iode, tout l’hydrogène ne se dégage pas. M. Ed. Becquerel a recherché la quantité relative que ces trois corps en absorbaient. En mettant dans le même circuit quatre voltamètres, l’un contenant de l’eau acidulée, les trois autres de l’eau chlorée, bromée , iodée, il a obtenu des quantités de gaz différentes dans chaque appareil. On sait que la différence de conductibilité des divers liquides que l’on met dans les voltamètres, n’empêche pas que l’eau ne soit décomposée en égale quantité dans chacun. Il faut donc admettre que l’excès offert par le voltamètre, sur les vases qui contiennent les métalloïdes, est dû à une absorption. Or la différence ne porte pas seulement sur l’hydrogène, mais aussi sur l’oxygène, et le moyen employé pour constater le fait, permet aussi d’apprécier le rapport qui existe entre les corps cités pour la faculté d’absorber l’un ou l’autre des principes de l’eau. Le chlore, comme on s’y attendait, absorbe l’hydrogène en plus grande proportion et l’oxygène en moindre quantité; c’est le contraire pour l’iode. Le brome est intermédiaire au chlore et è l’iode, tant par rapport à l’oxygène, que relativement à l’hydrogène.

Le soufre s’obtient en cristaux par le moyen de deux bocaux, dont l’un contient du sulfate de cuivre; l’autre une dissolution de sulfocarbonate potassique; un tube plein d’argile imbibée de dissolution de nitrate établit la communication électrolytique; la réunion métallique se fait au moyen d’une lame de cuivre, plongeant dans le sulfate, jointe à une lame de plomb qu’on place dans la solution alcaline; le courant dépose sur le cuivre des cristaux de même métal, transporte l’acide sulfurique et l’oxygène à travers le nitre sur la lame de plomb; du contact de tous ces corps et de la réaction compliquée qui s’en suit, résulte, entre autres produits, du soufre en cristaux octaèdres à bases rhombes.

Si l’on veut préparer du silicium, on verse dans une des branches du

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tube en U une dissolution de sel marin, et dans l’autre une dissolution hydrochlorique de silice en gelée; dans celle-ci on met une lame de platine communiquant avec la lame de zinc qui plonge dans l’eau salée. Du courant qui s’établit résulte la formation de chlorure de zinc et la réduction de la silice. L’emploi d’un acide chlorhydrique contenant du fer paraît nécessaire pour commencer l’action. Aussi relrouve-t-on ce métal dans les premiers cristaux qui se forment sur la lame de platine.

Au moyen de la pile agissant sur une dissolution de fluorure de silicium dans l’alcool rectifié, placée dans un tube fermé par un tampon d’argile, et qu’on tenait plongé dans une solution de sel marin où l’on avait mis une lame de zinc qui était l’électrode négatif de la pile, Golding a obtenu, pendant huit à dix heures, un dégagement d’hydrogène sur le platine; et, au bout de ce temps, le silicium s’est déposé peu à peu et s’est entouré de silice gélatineuse.

On a préparé de la silice cristallisée en agissant sur la liqueur des cailloux, dans un vase divisé en deux cases par une brique poreuse, au moyen d’une pile faiblement chargée, mais à grande tension, c’est à-dire composée d’un grand nombre d’éléments.

La plupart des acides solubles pourraient être obtenus en mettant un des sels qu’ils forment dans une capsule communiquant avec deux autres capsules contenant seulement de l’eau distillée, et dans lesquelles on placerait les deux pôles de la pile. Dans la capsule négative se rendrait la hase, si le courant n’était pas assez énergique pour la détruire, dans l’autre on recueillerait l'acide.

Nous avons dit que dans l’action de la pile sur l’eau, au contact de l’air, il se formait de l’acide nitrique au pôle positif, de l’ammoniaque au pôle négatif.

Métaux.

On a indiqué comment Davy avait obtenu ceux de la première section , ou du moins le potassium et le sodium.

Le procédé que M. Becquerel a employé ponr le silicium, peut s’appliquer à 1 extraction du zirconium, du glucinium, de l’yttrium, du magnésium.

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Quand on cherche à obLenir le magnésium, en plaçant dans une des branches du tube en U du chlorure de ce métal, du sel marin dans l’autre, et y faisant plonger les deux lames de platine qui terminent les fils d’une pile voltaïque, la magnésie et la soude libre sont les seuls produits de l’action du courant. Mais l’addition du chlorure argentique à la solution magnésienne permet d’obtenir du métal. D’abord il se dépose avec l’argent qui est réduit dans les premiers instants de l’action; mais ensuite, quand tout l’argent a disparu de la liqueur, le magnésium n’en continue pas moins de fournir seul des cristaux octaèdres d’un blanc argentin.

L’expérience toutefois, il faut le dire, est un peu capricieuse dans ses résultats, et le magnésium n’apparait pas toujours.

La plupart des métaux des autres sections peuvent être retirés de leurs sels par l’action de la pile. Si elle ne se compose que de quelques couples, on les obtient souvent cristallisés. Que l’on place une solution de protosulfate de fer dans une des branches du tube en U, dans l’autre une solution de sel marin, et qu’on plonge dans chacune un des pôles en platine d’une pile de deux è trois éléments ; il se produit un sulfate double de fer et de .soude, et du fer se dépose sur la lame négative, quelquefois eu petits cristaux d’aspect chatoyant; d’autre fois en tubercules plus ou moins cristallisés, mais possédant toujours la polarité magnétique.

En général, il faut une action très-faible pour obtenir les métaux sous forme de cristaux. Une action vive ne donne que des poudres : une intensité moyenne et telle que l’eau soit près d’être décomposée, fournit souvent un métal en couche cohérente. Le degré d’adhérence que prennent les molécules dépend de la faiblesse du courant et de la dilution de la liqueur ; il y a un milieu à tenir et pour la concentration du sel qui fournit le métal et pour la force du courant.

Si le courant est trop faible, il ne produira que des cristaux; trop fort, le métal n’aura pas de cohésion.

Oxydes.

En plaçant de l’eau salée dans trois capsules , faisant communiquer la première avec la deuxième, celle-ci avec la troisième, au moyen d’une

mèche d’asbeste ; plongeant une lame de zinc dans la première; dans la troisième une lame de cuivre, communiquant par un fil de même métal avec le zinc, un courant s’établit; d’où résulte du chlorure de zinc dans la capsule n“ i , et de la soude dans-la troisième.

En mettant une dissolution de sulfate de chaux dans le tube en U , y plongeant les pôles d’une pile très-faible; si l’on a pris toutes les précautions pour éviter l’acide carbonique de l’air, on voit au bout de quelque temps de l’hydrate de chaux cristallisé dans la branche où l’on a mis le fil négatif.

En opérant de la même manière sur le nitrate d’argent on obtient, sous forme d’aiguilles tétraédriques, un peroxyde d’argent AgO" qui n’a pas encore été produit par d’autres moyens.

L’hydrate d’oxyde de zinc cristallisé se produit quand on met en communication , au moyen d’un tube plein d’argile humectée de nitrate de potasse dissous, deux flacons, dont l’un contient une solution d’oxyde de zinc dans la potasse caustique et une lame de plomb; l’autre, une dissolution de nitrate de cuivre et une lame de même métal. Les deux lames sont réunies par un fil et le courant détermine l’oxydation de la lame de plomb, la décomposition du nitrate de cuivre, le dépôt du cuivre métallique sur la lame de cuivre, le transport de l’oxygène et de l’acide nitrique dans la solution alcaline; d’où résulte la saturation de la potasse et par l’acide nitrique et par l’oxyde de plomb qui se forme, et, comme conséquence, l’élimination de l’oxyde de zinc qui se dépose, à l’état d’hydrate, sous forme de cristaux prismatiques disposés en roses sur la lame de plomb.

Pour avoir de l’oxyde de plomb cristallisé, on place un diaphragme de porcelaine dégourdie, contenant une solution potassique concentrée d’oxyde de plomb, dans un bocal à moitié rempli d’acide nitrique concentré ; deux lames de platine mettent les deux liqueurs en relation avec les pôles d’une pile faible ; l’électrode négatif doit être plongé dans la solution alcaline. L’acide nitrique est décomposé (en acide nitreux probablement qui se dégage) et en oxygène qui se rend vers le pôle positif, dans la solution alcaline, et fait passer l’oxyde de plomb à l’état de

peroxyde qui se dépose en combinaison avec de l’eau et avec une couleur jaune.

Quand on soumet un sel de plombsoluble, à l’action d’une pile composée d’un petit nombre d’éléments, on observe un dépôt de plomb métallique au pôle négatif, et l’électrode positif se recouvre d’oxyde puce anhydre.

Chlorures.

Ou sait que l’acide chlorhydrique, au contact d’une lame d’argent, ne l’attaque pas sensiblement : l’insolubilité du composé qui résulte de la réaction , est sans doute la principale cause de sa presque nullité. Mais si l’on met, en contact avec l’argent, un morceau de charbon ou d’anthracite, l’action de l’acide sur l’argent en est augmentée : ce qu’il faut probablement attribuer au courant qui s’établit; le charbon négatif attire fhydrogène qui à l’état naissant se combine avec lui ; le chlore, s’unissant lentement à l’argent, donne un chlorure cristallisé en octaèdres. Ce ne sont pas seulement des jours ou des mois qu’il faut pour que la réaction s’opère, mais des années.

Dans les mêmes circonstances, le cuivre donne du protochlorure de cuivre cristallisé.

Que l’on mette, dans l’une des branches d’un tube en U, du sel marin, dans l’autre un sel de cuivre, tous deux dissous dans l’eau , et qu’un fil de cuivre établisse la communication entre les deux branches; on obtient un chlorure double de cuivre et de sodium.

Ainsi, tandis qu’avec des piles énergiques on peut détruire les combinaisons les plus intimes, au moyen des appareils de M. Becquerel, on peut former des composés qu’on n’obtiendrait pas par les procédés chimiques ordinaires. Il ne serait môme pas possible de produire le double chlorure ci-dessus mentionné, avec un courant d’une certaine intensité, car l’effet de celui-ci serait, au contraire, de détruire ce composé.

En substituant au sel marin des chlorures de calcium , de potassium, d’ammonium , de barium, de strontium on obtient des produits décomposition semblable qui cristallisent en tétraèdres réguliers. On peut de même remplacer la lame de cuivre par des lames d’argent ou de plomb,

et l’on obtient des produits analogues et même isomorphes avec les précédents.

Sulfures.

Pour obtenir des sulfures simples ou doubles, M. Becquerel emploie des tubes en U contenant du protosulfure de potassium dans une branche, du nitrate de cuivre dans l’autre; il en réunit un certain nombre pour en former une pile : la lame qui plonge dans le nitrate de cuivre du premier tube s’attache, par son extrémité, avec celle qui plonge dans le sulfure du deuxième, et ainsi de suite. Si maintenant on place des lames de cuivre dans le nitrate, et d’argent dans le sulfure, on voit du cuivre métallique se déposer en cristaux sur les lames de cuivre ; les lames d’argent se recouvrent de sulfure d’argent, en cristaux octaèdres. La rapidité de ces décompositions dépend du nombre des tubes ; il ne faut pas en général les multiplier par trop, car alors on n’obtiendrait pas certains produits qui peuvent résulter d’une action plus lente. En prolongeantsuffisammentl’action, on peut obtenir la transformation totale de l’argent en sulfure d’argent. M. Becquerel, qui a eu l’occasion d’observer des pièces d’argent qui avaient séjourné longtemps dans des fosses d’aisances, et qui s’y étaient converties en sulfure, leur a trouvé la même texture qu’au sulfure produit dans ses tubes. Dans cette expérience, il ya double action : du protosulfure de potassium sur l’argent; du nitrate de cuivre sur le sulfure alcalin. Ou, si l’on veut, l’argent s’empare du soufre, dégage et fait passer sur le cuivre l’électricité négative; le potassium se substitue au cuivre dans le nitrate, et le cuivre se dépose sur la lame négative, c’est-à-dire sur le cuivre.

M. Becquerel admet que les pièces de monnaie ne se sulfurent pas autrement; qu’il suffit qu’une matière carbonacée, détritus de substance organique, se trouve eu contact avec l’argent, pour que celui-ci joue vis-àvis d’elle le rôle d’élément positif et soit capable d'agir sur les sulfures qui résultent de l’action des matières organiques sur les sulfates. Ce savant pense d’ailleurs que la cémentation, dont cette formation nous offre un exemple, que le transport du soufre dans l’intérieur de la masse du métal ne se peut bien expliquer qu’en faisant intervenir le courant. C’est par

lui, c’est par des actions électro-chimiques analogues , qu’il pense qu’on peut se rendre compte de la formation d’une foule de produits naturels.

Quand on fait plonger du cuivre, au lieu d’argent, dans la dissolution de prolosulfure de potassium , on obtient du sulfure de cuivre d’un gris métallique, en très-petits cristaux.

En substituant, dans cette dernière expérience, le persulfure au protosulfure , on obtient encore un de ces composés que ces appareils peuvent seuls fournir : c’est un sulfure double insoluble de cuivre et de potassium, qui cristallise en longues et belles aiguilles blanches, inaltérables à l’air.

Le plomb donne des produits analogues.

lodures.

Que dans la première expérience de l’article précédent, on remplace le protosulfure par l’iodure potassique , la lame d’argent par une lame de plomb, et l’on verra se produire autour de cette lame, et remplir bientôt toute la capacité du tube, de longues aiguilles blanches, .soyeuses , d’iodure double de plomb et de potassium • que l’action se continue, et l’iodure double blanc sera peu à peu remplacé par des cristaux jaunes octaédriques de deuto-iodure de plomb. Dans le composé précédent, le plomb est è l’état de proto-iodure.

Si l’on veut interpréter ces deux réactions successives, il faudra dire que l’iode d’une portion de l’iodure de potassium se porte sur le plomb; que le proto-iodure de plomb s’unit à l’iodure alcalin , tandis que le potassium se substitue au cuivre du nitrate, le cuivre déplacé se déposant sur la lame de plomb. Plus tard , quand il ne reste plus d’iodure alcalin libre , celui qui s’était uni à l’iodure de plomb subit lui-même une décomposition ; son iode se porte sur l’iodure de plomb déjà formé et le fait passer à l’état de deuto-iodure, tandis que le potassium forme une nouvelle quantité de nitre aux dépens du nitrate du cuivre.

Le cuivre oH're de môme, d’abord un double iodure blanc en aiguilles, puis un iodure simple sous forme d’octaèdres.

Sels à oxacides.

Pour obtenir du phosphate de fer, on met dans une des branches du tube en U une dissolution de phosphate de soude, dans l’autre une solution de sulfate de cuivre : dans celle-ci une lame de cuivre, dans la première une lame de fer , et les deux lames sont mises en communication. Le courant provient du fer qui est attaqué et qui rend le cuivre négatif ; sur cet élément se déposent des cristaux de cuivre j l’acide sulfurique et l’oxygène se portent l’un sur la soude du phosphate, l’autre sur le fer, qui, oxydé, s’unit à l’acide phosphorique devenu libre.

Le phosphate ammoniaco-magnésien, qui constitue quelques calculs urinaires, peut aussi être produit par l’électro-chimie. Une dissolution de chlorure magnésien dans une hranclie du tube en U, de l’urine dans l’autre, où s’engage l’électrode négatif en platine d’une pile dont le pôle positif est plongé dans la dissolution magnésienne , et la réaction s’effectue. L’eau est décomposée, l’hydrogène naissant forme, avec l’azote des matières animales, de l’ammoniaque; foxygène se substitue au chlore du chlorure magnésien et forme de la magnésie : ces deux bases s’unissent à l’acide phosphorique et le nouveau sel se dépose.

Celte théorie n’est peut-être pas à l’abri de toute objection, surtout en ce qui concerne la formation de l’ammoniaque, qu’il conviendrait peutêtre aussi bien de rapporter è la décomposition de l’urée, ou, si l’on veut, è sa transformation préalable en carbonate d’ammoniaque.

Au reste, en employant du phosphate d’ammoniaque, au lieu d’urine, on détermine encore la production du phosphate double.

On peut produire un carbonate double de cuivre et de soude, en mettant une dissolution de bicarbonate de soude dans un tube bouché , à la partie inférieure, par un tampon d’argile humecté; plaçant le tuhe dans une éprouvette en partie remplie de dissolution de sulfate de cuivre, et faisant communiquer les deux liquides par une lame de cuivre. Attaquée par le bicarbonate, l’extrémité qu’il baigne devient positive, sur l’autre bout constitué négatifse dépose du cuivre ; l’oxygène et l’acide sulfurique, transportés vers le pôle négatif, réagissent l’un sur le cuivre pour refor-

mer de l’oxyde, dont s’empare l’acide carbonique, que l’autre a chassé de sa combinaison pour prendre sa place.

L’électricité à forte tension peut aussi produire des combinaisons, mais il faut toujours quelle agisse lentement, que par conséquent la quantité d’électricité soit faible.

Avec une pile formée d’un grand nombre d’éléments chargés avec de l’eau pure, M. Grosse, en opérantsur du carbonate de baryte et du sulfate, d’alumine, a obtenu du sulfate de baryte au pôle po.sitif, et des cri.staux d’alumine au pôle négatif.

Une pile de onze couples a donné, au bout de six mois d’action sur du fluo-silicate d’argent, de l’argent au pôle négatif, et au pôle positif de la silice sous la forme de cristaux et à l’état de calcédoine.

Cette électricité k; grande tension semble surtout plus propre pour attaquer les substances insolubles, comme le verre, les silicates, les carbonate et sulfate barytiques. Mais on peut encore en opérer la décomposition avec de l’électricité k faible tension, pourvu qu’on y mette le temps, cet élément qui est tout pour nous, et qui semble n’étre rien pour la nature ; car le plus, grand nombre des formations minéralogiques paraissent bien dues à des causes peu intenses , mais dont la durée n’a pas été limitée.