GROUPE : MÉTAUX TERREUX

dont les oxydes ont été désignés par le nom de

Manganèse ".

Cuivre '.

Uranium.

Fer*.

Plomb*.

Argent".

Cobalt *.

Bismuth.

Or*.

Nickel *.

Mercure *.

Platine'*.

Chrome.

Étain *.

Palladium'

Tungstène.

Titane.

Rhodium.

Molybdène.

Tantale

Iridium *.

Vanadium.

ou Colombium.

Ruthénium

Zinc*.

Nioliium.

Oijmium.

Cadmium *.

Antimoine.

Parmi les métaux usités, le bismuth et l'antimoine, trop fi agiles pour être employés isolémenty entrent dans plusieurs alliages.

CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES

raie des proportions définies. Il est digne de remarque que cette loi, fondée sur la théorie de Dalton et les travaux modernes de Gay-Lussac, s'accorde, ainsi que le fait observer M. Dumas, soit avec l'hypothèse des philosophes grecs sur les limites de la divisibilité des corps (atomes ou molécules insécables), soit avec les expressions des saintes Ecritures : « Dieu, dit la Bible, a tout créé par nombre, poids et mesure (*). »

Isomérie. — La réciproque de la loi précédente est-elle vraie? les mêmes éléments unis dans les mêmes proportions produisent-ils toujours une même substance? Non, sans doute : car Tarrangement des molécules et même une cohésion différente, ou le rapprochement plus ou moins grand des molécules, peuvent produire, avec les mêmes éléments, en égales proportions, des composés différents, que Ton appelle isomères ou isomériques (**). C'est ainsi que, par l'effet d'une simple différence de cohésion dans des substances toutes composées en poids de 44,4 de carbone et de 55,6 d'eau (ou de ses éléments, hydrogène 6,2, oxygène 49,4), on trouve non-seulement Yamidon des céréales et les fécules alimentaires des divers tubercules, mais encore les fibres textiles (cellulose) complètement indigestes, telles que celles du coton, du chanvre, du lin, etc., la dextrine^ qui est soluble dans l'eau froide ou chaude, et l'inu/me, soluble à chaud, précipitable, à un certain degré de concentration, en granules ou sphérules par le refroidissement.

Isomorphisme. — Les substances qui peuvent cristalliser sous des formes appartenant au même système cristallin avec de très-légères différences dans les valeurs absolues de leurs angles, et qui, en outre, sont susceptibles de se substituer en toutes proportions, en produisant des

(') D*après une série de recherches sur les lois des proportions chimiques accomplies avec les soins les plus minutieux par M. Stas, de 1860 à 1865, et dont les résultats coïncident exactement avec ceux qu'avait obtenus H. de Marignac en 18i3, dans la détermination des rapports proportionnels entre le bromure de potassium et Targent, on pourrait conclure que la loi des proportions chimiques est l'expression d'une relation mathématique, que le poids d'un même corps déterminé à l'aide de différents élémenls est identique, mais que les poids atomiques ne sont pas des multiples exacts de l'hydrogène représenté par i, suivigit l'hypothèse de Prout, ou même par 0,50 ou par 0,25.

Voici les nombres auxquels conduiraient ces expériences en les rapportant à Thydrogène pris pour unité :

Hydrogène étant 1

Oxygène 15,960

Argent 107,660

Azote 14.009

Crome 79,730

Chlore 35.368

Iode 126.535

Lithium 7,004

Potassium 39.040

Sodium *»,980

(Voir le t. XIV des Hémoires de l'Académie royale des sciences, des lettres et de beaux- arls de Bruxelles, 1865.)

Au reste, si de telles approximations poussées jusqu'aux limites où il nous est permis d'atteindre ont une importance réelle au point de vue de la philosophie de la science, elles n'auraient en général, dans les applications, que des influences insensibles.

(**) homérie exprime directement : de même composition, et sous-enlend doué de pro^ priéiéê différeniee.

CHIMII IKDUSTB. 1.-2

<;ristaux semblables, sont désignées sous la dénomination d'isomorphes ; la loi appelée isomorphisme a été découverte par Mitscherlich.

C*est ainsi qu'en abandonnant des solutions, des sulfates de fer et de «cuivre, ou obtient par le refroidissemeut des cristaux offrant les formes ^du sulfate de cuivre, à quelques légères différences près dans les angles. >Les proportions peuvent varier sans limites, suivant les quantités intro- •duites dans la solution ; on ne reconnaîtrait pas à Taspect le mélange des deux sulfates, si la belle nuance bleue appartenant au sulfate de cuivre ne virait graduellement à la couleur verdâtre à mesure que les proportions du sulfate de fer augmentent. Nous verrons plus loin qu'il importe beaucoup pour certaines applications d'avoir recours à l'analyse pour reconnaître ces sortes de cristaux complexes ou constater la pureté du sulfate de cuivre cristallisé.

C'est encore ainsi que la potasse et l'ammoniaque peuvent être substituées l'une à l'autre dans l'alun; qu'on peut remplacer dans la même cristallisation l'alumine par le sesquioxyde de fer, sans que les formes cristallines de ces aluns soient changées. Les applications spéciales de Talun de potasse et de l'alun d'ammoniaque donnent en certaines occasions, que nous ferons connaître, beaucoup d'intérêt à ces notions et aux procédés simples d'analyse, qui permettent de caractériser nettement chacun des deux aluns, ainsi que l'alun complexe obtenu par une commune cristallisation dans le même liquide.

Dimorphisme. — C'est aussi à l'arrangement particulier des particules que Ton attribue la propriété du même corps d'affecter des formes différentes : le soufre, par exemple, quand sa cristallisation, naturelle ou artificielle, provient de sa dissolution dans le sulfure de carbone, se présente en octaèdres, tandis que la cristallisation qu'il donne par refroi- •dissemcnt, après avoir été fondu, se présente sous forme de prismes allongés ; nous verrons plus loin que le soufre peut affecter successivement les deux formes en cristallisant dans un même dissolvant.

Le carbonate de chaux constitue les cristaux rhomboédriques du spath d'Islande et les cristaux d'arragonite prismatique, dont les formes sont incompatibles, bien qu'elles appartiennent au même composé.

Le même corps peut même affecter des états différents soit dans ses cristaux, soit dans. ses solutions, à la faveur de certains liquides. Ces différences se manâîBstent dans plusieurs corps avec des propriétés moléculaires faciles à constater sous Tinfluence de la lumière polarisée, en employant les méthodes fondées par Biot. On doit à ce savant et à M. Pasteur de remarquables exemples de ces déterminations, souvent indispensables pour constater l'identité ou les dissemblances entre des corps dont on veut approfondir l'étude.

CONSiDÉRATlONS GÉNÉRALES. 19

9. IMstrtlHitloB des éléoiente dans la eroAte du globe terrestre.

Les 64 corps simples sont répandus inégalement dans la nature, la plupart engagés dans diverses combinaisons ; quelques-uns se rencontrent parfois ou habituellement à Tétat natif.

Dans une note étendue sur les émanations volcaniques et métallifères, M. Élie de Beaumont a présente des considérations remarquables sur la distribution naturelle des corps simples ; nous en extrairons quelques généralités et surtout un tableau synoptique qui résume les pensées de l'auteur.

Le globe terrestre renferme une immense masse centrale incandescente dont l'existence se révèle par les grands phénomènes volcaniques (*) . Les éruptions des volcans amènent à la superficie du globe des roches en fusion, des laves et des matières volatilisées ou gazéiformes.

A ces phénomènes se rattachent les vapeurs chaudes dégagées, même à des distances considérables, des volcans en activité : telle est sans doute Torigine des sufGoni de Toscane qui amènent à la surface du sol l'acide borique, exploité industriellement (voyez plus loin) ; telle est aussi celle des eaux thermales et d'un grand nombre d'eaux minénilcs.

On distingue deux classes de produits volcaniques : les uns à la manière des laves, les autres à la manière du soufre, du sel ammoniac, c(c.

M. Élie de Beaumont désigne l'ensemble de ces produits sous la dénomination à^ émanations volcaniques et métallifères, parce que la plupart des filons métalliques lui semblent s'y rapporter; on doit même y comprendre un grand nombre de gîtes minéraux pierreux.

On est conduit à penser qu'au moment où la surface du globe en fusion commençait à se refroidir, les différents corps simples s'y trouvèrent répandus sans ordre déterminé ; que dans ce cfcaos />^^w^7^/' où les premières masses granitiques se sont formées, peu à peu les matières éruptives à la manière des laves sont devenues moins siliceuses et les émanations volcaniques à la manière du soufre qui, à l'origine, contenaient presque tous les corps simples, sont devenues graduellement moins complexes.

Le tableau de la page 21 peut donner une idée des notions acquises aujourd'hui sur la distribution des corps simples dans la nature minérale et parmi les êtres organisés.

(*) En constatant, en effet, par des expériences faites dans les mines et dans les trous de Mode, qae la température s'élève à mesure que l'on atteint une plus grande profondeur, que cet accroissement est d'environ i degré centésimal pour 50 mètres, on a pu en conclure, en •opposant la loi continue, qu*à une profondeur de 9 myriamctrcs au plus W température sous la couche terrestre s'élèverait au delà de 3000*, dépassant tout ce que nous pouvons produire, et capable de mettre en fusion toutes 1rs roches connues.

20 PRÉCIS DE CHIMIE IlSDUSTRIELLE.

On voit qu'à la surface du globe se trouTent 18 corps simples (indiqués par des astérisques dans la première colonne), en y comprenant ceux dont les quantités pondérales sont très-faibles, comme le brome et riode, qui souvent, peut-être toujours, accompagnent en petites proportions le chlore. Les mêmes corps au nombre de 18 se trouvent également dans les êtres organisés, comme l'indique la douzième colonne.

On remarque (2' et 3' colonnes) les roches volcaniques actuelles et anciennes renfermant les mêmes corps élémentaires au nombre de 14 ou 15.

Dans les roches volcaniques anciennes se trouvent les 15 corps simples comprenant, outre les 14 de la 2" colonne, le phosphore, que Ton a rarement observé à l'état de phosphate de chaux dans ces roches.

Les roches basiques contiennent 50, les granités 42 et les filons stannifères 48 de ces éléments. Les filons ordinaires et géodes 45, les sources minérales 24 et les émanations volcaniques 19.

Parmi les 50 éléments que renferment les roches basiques (4* colonne), on trouve les corps simples des roches volcaniques anciennes et actuelles ; ces roches éruptives sont en grande partie constituées par des silicates à grand excès de bases : de là le nom de basiques qui les distingue ; ces roches contiennent fréquemment de l'eau (serpentine, diallage), qui se trouve aussi dans beaucoup de roches anciennes, mais rarement dans les roches volcaniques modernes.

Les roches appelées granités contiennent des silicates saturés de silice et souvent du quartz en grain ; elles sont donc avec excès d'acide, distinctes par'conséquent des roches basiques.

Les éléments au nombre de 19 dans la 9* colonne composent les émanations actuelles des volcans ; la 1 0° colonne présente les corps sim*pies, au nombre de 20, qui se trouvent à l'état isolé et parmi lesquels Tor, le platine et ceux qui accompagnent ce dernier sont presque toujours rencontrés à l'état natif.

Aux 59 éléments inscrits dans ce tableau il faut ajouter l'erbium, le terbium et l'ilménium ; les deux premiers se trouvent constamment avec l'yttrium, découvert dans l'yttrotantalite; il faudrait, en outre, y comprendre les trois métaux plus récemment découverts, le rubidium, le cœsium et le thallium (voyez ci-dessus, p. 14), et l'on devrait en retrancher le pélopiuin^ métal dont H. Rose a reconnu l'identité avec le niobium. En définitive le nombre des corps simples se trouverait être alors de 64, comme nous l'avons dit plus haut, ce qui est admis dans l'état actuel de la science.

Les radicaux natifs se sont rencontrés au nombre de 20 ; enfin dans les aérolithes (11* colonne) se sont trouvés 21 corps simples. La série des phénomènes ou des réactions chimiques dont le globe

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