PREMIÈRE PARTIE

Tartrates et paratarlrates .

M. de la Provostaye a publié, dans les Annales de Chimie et de Physique , 3e série, t. III, un travail étendu sur les formes cristallines des tartrates et des paratartrates. Les détails du Mémoire de ce savant physicien me permettront d’être court dans la description des formes cristallines de ces sels. Je dirai seulement ce qui est néces-

saire à 1 intelligence des observations nouvelles que j ai faites sur chaque sel en particulier.

Tartrate neutre d ammoniaque , — Le tartrate neutre d’ammoniaque cristallise dans le système du prisme oblique à base rectangle, Jîg. i et PI. II. La forme primitive simple ne se rencontre pas 5 elle porte toujours diverses modifications', mais je ne considérerai d’abord que la modification b1 portant sur l’arête B. O11 a :

Le prisme est très-peu oblique puisque l’angle de la base sur la face verticale M ne diffère que de i°5i/de l’angle droit.

Cela posé, je puis dès à présent signaler la relation curieuse des formes cristallines des tartrates et des paratartrates. Nous allons voir, par l’examen de ces formes, qu’elles peuvent être regardées comme dérivant d’un prisme rectangulaire droit ou oblique, mais très-peu oblique, dans lequel le rapport des longueurs des arêtes C et D , c’est-àdire de deux des trois axes de la forme primitive , sera donné par une facette b 1 toujours sensiblement inclinée, de même sur les faces P et M. On aura toujours :

Angle de P sur M, voisin de 90°;

Angle de P sur b', voisin de ï3o°.

Il n’y aura de différent, dans les formes cristallines de tous ces sels, cpie les facettes placées aux cotés de la forme primitive.

Le tartrate neutre d’ammoniaque est hémièdre. Si nous considérons la forme primitive, Jig. 1, nous y trouvons les angles O identiques, les angles E identiques. Cela veut dire que, si une modification quelconque porte sur les angles O , elle doit se trouver simultanément et la même sur ces quatre angles. Il en est de même pour les angles E. Mais à une extrémité seulement, les angles O' et E' sont

tronqués; les angles O et E de l’autre extrémité ne le sont jamais. Cette observation, appuyée sur l’étude d’une multitude de cristaux, nous montre clairement que deux des extrémités du cristal sont dissymétriques» Je n’ai jamais rencontré un seul cristal où les angles O et E fussent modifiés en même temps que les angles O' et F/. J’ai obtenu toute une cristallisation de ce sel où aucun des huit angles n’était modifié. Cela ne prouve rien contre l’existence de î’hémiédrie; seulement elle n’était plus accusée directement par l’absence de certaines faces comparée à l’existence d’autres faces.

11 y a dans ce sel un clivage très-net et très-facile parallèlement à P.

Bitartrate d’ ammoniaque . — Le bitartrate d’ammoniaque cristallise dans le système du prisme droit à base rectangle» Les cristaux li’ont jamais les formes simples des fi g. 3 et 4 ; les arêtes C et les angles solides sont tronqués» On a :

p : M — go° ,

il y a généralement, entre les faces P et &1, les facettes lr et Z>3. La moyenne de l’angle P * bx, dans les tartrates et paratartrates, est de i3o degrés environ*, et l’angle i25°3o est celui qui s’éloigne le plus de cette moyenne.

Il y a , dans le bitartrate d’ammoniaque , un clivage facile et net, parallèlement à P, comme dans le tartrate neutre, et un second également facile parallèlement à M.

Le bitartrate d’ammoniaque est hémièdre. En effet, la forme primitive étant un prisme rectangulaire droit, fig. 3, les huit angles solides sont identiques et doivent être modifiés simultanément de la même manière. Or les facettes qui portent sur ces angles sont toujours très-inégalement développées. Quatre d’entre elles, dont deux à chaque extrémité latérale, sont très-petites ou nulles, et les quatre autres faces beaucoup plus larges sont situées de manière à

çe que, si elles étaient prolongées jusqu'à leurs rencontres mutuelles, elles donneraient lieu à un tétraèdre irrégulier» De meme qu’à chaque système cristallin correspond un ou plusieurs octaèdres, de même à chaque système correspond un ou plusieurs tétraèdres, et un tétraèdre est toujours une forme hémiédrîque. Il n'est pas indifférent de noter la position des faces tétraédriques relativement aux autres éléments du cristal. Si les faces tétraédriques, et j’entends par là celles qui se développent le plus, sont tangentes aux. quatre angles Er, fig. 3 , le tétraèdre obtenu, en les supposant prolongées indéfiniment, sera, par rapport aux faces P et T, dans une position inverse du tétraèdre obtenu en prolongeant les faces qui seraient tangentes aux angles E. Or il arrive toujours, dans le bitartrate d’ammoniaque, que les faces tétraédriques sont situées sur les angles E'. Je conviens dès à présent d appeler hémièdrie à droite une pareille hémiédrie; je dirais hémièdrie à gauche si les facettes tétraédriques portaient sur les angles E. C’est là une pure convention, analogue à celle que M. Biot a adoptée pour indiquer le sens de la rotation du plan de polarisation ; mais cette convention nous sera très-commode. Un moyen simple de reconnaître l’espèce d’hémiédrie es celui-ci : Supposons que l’on ait entre les mains un cristal de bitartrate d’ammoniaque; plaçons-le de manière que les faces P soient verticales et parallèles au corps de l’observateur, les faces T horizontales. A droite de la face P, la plus rapprochée du corps, se trouve la facette tétraédrique; c’est alors que nous disons que le cristal est hémièdre à droite. Si la facette tétraédrique était à gauche de cette face P, nous dirions que le cristal est hémièdre à gauche. Je le répète, c’est une convention. Cette distinction de l’hémiédrie est très-utile dans l’étude des tartrates et des paratartrates. Ce qui permet de l’établir, en d’autres termes, ce qui permet de comparer tous ces sels au point de vue de l hémiédrie, c’est l’existence constante des faces P, T, M, h\

Tartrate neutre de potasse. — Le tartrate neutre de potasse cristallise dans le système du prisme oblique à base rectangle; mais le prisme est très-peu oblique. On a :

L'obliquité du prisme est donc déterminée par un angle de 3o minutes seulement. Ce tartrate, ainsi que les deux précédents, dérive donc d’un prisme P, M , T, ou P ! M et P ; T == 90°, et où le rapport de deux des axes est donné par une modification ù1 inclinée sur la base P de i3o degrés environ.

Il y a deux clivages nets et faciles parallèlement aux faces P et M ; l’hémiédrie de ce sel est très-prononcée. Il y a cependant quelque difficulté à la constater, parce que l’on obtient assez rarement des cristaux complets. J’ai préparé et fait cristalliser nombre de fois du tartrate neutre de potasse , et, dans tous les cas, j’ai vu les cristaux appuyés sur les parois des vases ou implantés dans la croûte cristalline par la même extrémité. Cette particularité, tout à fait digne d’attention, je l’ai retrouvée dans les cristaux de bitartrate de soude, dans ceux de sucre candi et de sucre de lait. Le sucre candi est hémièdre, et toujours les facettes hémiédriques sont placées à l’extrémité engagée dans la croûte cristalline ou dans la grappe des cristaux.

Le prisme rectangulaire du tartrate neutre de potasse , fig. 5 , est oblique ; de là résulte que les angles E sont identiques, que les angles O sont identiques. Les modifications qui existent sur les angles E, à droite du cristal, doivent exister à gauclie sur les mêmes angles E; j’en dirai autant des angles O. Mais il n’en est point ainsi : les angles E de droite sont modifiés, les angles O le sont aussi, mais par des facettes tout autrement inclinées. Il en est de même des angles O, qui sont modifiés à gauche sans l’être à droite. En supposant prolongées les facettes qui portent à droite sur les angles E, à gauche sur les angles O, on ob-

tient un tétraèdre irrégulier, et, en se rappelant la convention faite ci-dessus [voyez bitartrate d’ammoniaque), on voit que les cristaux sont héinièdrcs à droite»

Bitartrate de potasse. — Ce sel est isomorphe avec le bitartrate d’ammoniaque. On a :

P : M = go° ,

L’hémiédrie est encore ici plus prononcée que dans le bitartrate d’ammoniaque : les faces qui portent sur les angles E' sont très-dé veloppées et conduisent à un tétraèdre irrégulier*, les cristaux sont hémièdres à droite.

Tartrate neutre de soude. — Le tartrate neutre de soude cristallise dans le système du prisme droit à base rectangle» On ne rencontre pas la forme primitive. On a ici :

P : M = go° ,

Je ne peux rien dire sur l’hémiédrie de ce sel : je n’ai pu me procurer des cristaux complets, isolés; ils sont toujours implantés par une extrémité, et un seul biseau est visible. Dans deux cristallisations cependant, j avais opéré sur plusieurs kilogrammes de ce sel, et les cristaux étaient beaucoup plus volumineux qu’on 11e les obtient ordinairement ; car ce tartrate cristallise généralement en aiguilles déliées.

Bitartrate de soude . — Le bitartrate de soude s’obtient difficilement en beaux cristaux. Les faces P, b\ M sont brillantes, mais fortement striées, ce qui en rend la mesure très~difficile ; et les sommets sont toujours, dans les cristaux un peu gros, terminés par des faces courbes et rayées. Mais j’ai obtenu de très-petits cristaux d’une netteté parfaite. Si l’on fait cristalliser une goutte d’une dissolution chaude de ce sel sous le microscope, on ne tarde pas à voir de petits cristaux de la plus grande netteté, ayant la forme

de prismes droits à base rhombe, portant un biseau à chaque extrémité , Jîg. 7.

L’hémiédrie se voit facilement sur chacun de ces cristaux,

comme l’indique la ligure. Le prisme étant un prisme droit, à base rhombe, au lieu d’un biseau à chaque extrémité il devrait y avoir une pointe octaédrique. Le biseau, d’autre part, est en sens inverse aux deux extrémités, de manière que si l’on prolongeait ses faces indéfiniment, on donnerait lieu à un tétraèdre irrégulier comme dans les bitartrates de potasse et d’ammoniaque. Comme je n’ai pu mesurer les angles de ce sel , je ne puis savoir si l’on y observe encore la relation des formes des tartrates. Cela est extrêmement probable, et dès lors les angles des pans du prisme rhomboïdal doivent être voisins de 100 et 80 degrés. En conservant, en effet, la notation adoptée jusqu’ici, les pans du prisme sont les faces b 1 qui, par leur développement, ont fait disparaître les faces P et M. Or, d’après les angles des faces P, M, Z?1, si l’on prolonge indéfiniment les faces b 1 dans tous les tartrates, on a un prisme rhombique dont les angles sont voisins de 100 et 80 degrés.

Tartrate neutre de chaux . — Ce sel forme de très-petits cristaux durs et brillants, ayant la forme d’un prisme droit, à base rhombe, modifié par les faces de l'octaèdre sur les angles de la base. L’angle de l’octaèdre est de I22°i5', et les angles des pans sont 82° 3o' et 97°3o/. Ces angles suffisent pour déterminer le cristal.

Il est facile de voir que la relation générale des formes des tartrates se retrouve encore dans celui-ci 5 car, si Ion imagine le prisme rectangulaire correspondant au prisme rhombique, et si l’on désigne par P et Mies faces du prisme rectangle, et par bx les faces du prisme rhombique, on a :

P : M = go° ,

P : bx = 1 3o° 1 5'.

Dans ce tartrate, que j’ai étudié avec soin, rien 11 annonce

l’hémiédrie. Peut-être, si l’on pouvait obtenir de gros cristaux, certaines facettes viendraient indiquer ce caractère si constant dans tous les tartrates. Il faut bien remarquer que l’absence de l’hémiëdrie n’est pas prouvée quand la forme ne l’indique pas géométriquement. Une substance hémièdre peut donner des cristaux bomoédriques , c’est-àdire des cristaux où existent toutes les faces que demande la loi de symétrie. Ainsi la pyrite jaune, qui, en général , cristallise en dodécaèdres pentagonaux, se trouve quelquefois en cubes portant toutes les faces du dodécaèdre rhomboïdal. Le cristal, au point de vue purement géométrique, est bomoèdre ; mais au point de vue de la structure moléculaire interne, il est toujours, à coup sûr, hémièdre, et ses propriétés physiques le manifestent.

Tartrale double de potasse et d'ammoniaque. — Ce sel peut être obtenu par une évaporation lente, en gros cristaux complètement isomorphes avec le tartrate neutre de potasse, décrit précédemment.

Tartrate double de soude et d1 ammoniaque ; tartrate double de soude et de potasse. — Ces deux sels, que I on peut obtenir en cristaux d’une grande beauté , ont la même forme cristalline, avec les mêmes faces et les mêmes angles. Ils cristallisent en prisme droit, àbase rectangle, fig. 8 et 9. La forme primitive simple, Jig. 8, ne se rencontre pas. Elle

est toujours modifiée, comme l’indique la Jïg. 9, parles

facettes b\ b et les cristaux complets ont, en outre, les angles solides tronqués. La relation des formes cristallines des tartrates se poursuit dans ces sels doubles; on a :

P : M = go° ,

P : bl = i29°49'.

Ces deux sels sont hémièdres. Puisque les cristaux peuvent dériver d’un prisme droit, à base rectangle , jïg. 8, les arêtes B sont identiques, les arêtes C sont identiques. Par suite, dans la Jîg.g, les arêtes f et les arêtes ff sont respcc-

fivement identiques 5 mais ne parlons que des arêtes / : ce sont les seules qui nous intéressent. C’est de la dissymétrie de leurs modifications que nous sommes partis précédemment pour distinguer les deux espèces d’hémiédrie. Les arêtes/*, au nombre de huit, devraient être simultanément modifiées de la même manière. Or, toujours quatre seulement portent de petites facettes, et les deux arêtes modifiées à une extrémité latérale sont en sens inverse des deux arêtes modifiées à l’autre extrémité, de manière à fournir un tétraèdre irrégulier par leur prolongement. Chacun voit de suite qu’il y a deux tétraèdres possibles, puisqu’il y a huit facettes/*, et que, par rapport aux faces P et T, ces deux tétraèdres seraient en sens inverse. Ces deux tétraèdres sont symétriques ; ils ne peuvent se superposer: ils sont l’un par rapport à l’autre ce qu’une image, dans une glace, est par rapport à la chose réelle.

Dans les deux tartrates que nous examinons, si 1 on place le cristal devant soi, les faces T horizontales, les faces P verticales, la facette/*, placée à droite de la face P, la plus rapprochée du corps de l’observateur, est une des facettes tétraédriques. E11 d’autres termes, d’après la convention faite, riiémiédrie est à droite dans les tartrates de soude et d ammoniaque , de soude et de potasse.

L’hémiédrie n’est pas indiquée par les facettes qui naissent sur les arêtes/7. J ai en effet rencontré, dans certains cas, î arête/7 modifiée à gauche, lorsque l’arête/ était modifiée à droite, dans le tartrate de soude et de potasse. Ce derniersel ne porte qu’ assez rarement les facettes hémiédriques bien développées 5 mais quand elles existent, elles ont toujours la position que j’ai indiquée. L’étude de l’hémiédrie se fait mieux sur les cristaux de tartrate de soude et d’ ammoniaque.

Emétique cle potasse ; émétique d ammoniaque . — Ces deux sels, que l’on peut obtenir en beaux cristaux, surtout celui d’ammoniaque, sont isomorphes. Ils cristallisent en

prismes droits, à bases rhombes, modifiés sur les arêtes des bases par les faces de l’octaèdre. Les faces de l’octaèdre , qui est d’ordinaire surmonté d’un autre octaèdre plus surbaissé, sont assez développées pour faire disparaître, en presque totalité, les faces des pans. Le prisme droit, à base rhombe, qui forme les faces des pans, est souvent combiné avec les faces du prisme rectangulaire droit correspondant.

Si nous désignons par P et M les faces du prisme rectangulaire, et par bx les faces du prisme rliomboïdal, nous aurons :

La relation des formes cristallines des tartrates s’observe donc encore dans les émétiques.

Quant à l’hémiédrie, il est facile de voir, bien que les cristaux soient souvent homoèdres, qu’il y a une tendance du cristal à donner lieu à une forme tétraédrique : quatre des faces de l’octaèdre se développent plus que les autres, et finissent quelquefois par les faire disparaître. J’ai déjà fais remarquer précédemment que le développement de toutes les faces exigées par la loi de symétrie ne prouvait pas la nen-existence de l’hémiédrie.

Nouvel émétique cT ammoniaque, — Lorsqu'une solution d’émétique d’ammoniaque a donné, par refroidissement, des cristaux d’émétique isomorphe avec celui de potasse, et qu’on enlève ce premier émétique, les eaux mères donnent de suite, et en très-peu de temps, une grande quantité de beaux cristaux prismatiques, allongés, beaucoup plus efflorescents que les cristaux d’émétique ordinaire , et qui n’ont plus du tout la forme de ces derniers cristaux. Les auteurs ne parlent pas de ce sel, et j’ai tout lieu de croire qu’il n’a pas encore été observé.

On trouve, dans ce tartrate nouveau, et la relation des formes des tartrates et le caractère d’hémiédrie à droite. Ce sel cristallise en prismes droits, à base rhombe, portant les

faces du prisme rectangulaire correspondant très-peu développées. Désignons toujours par P et M. les faces du prisme rectangle, par b 1 les faces du prisme rhomboïdal ; on a :

P : b1 = 1 ?,yuo/.

Sur tous les cristaux, l’hémiédrie est nettement indiquée. Deux arêtes seulement, à cliaque base, sont modifiées de manière à donner un biseau qui , à l’autre base, est placé en sens inverse ; ce qui conduit encore à une forme tétraédrique. L’hémiédrie est à droite. L’angle du biseau est de 85°3oh

Acide iarlrique. - — L’acide tartrique est hémièdre. On ne peut pas spécifier le sens de i’hémiédrie. La forme des cristaux est tout à fait dissymétrique ; et la propriété, si facile à vérifier, qu’a cet acide de donner deux pôles d’électricités contraires, lorsqu’on élève sa îempérature, vient confirmer l’existence de ce caractère : car on sait, depuis longtemps, que ces deux propriétés sont corrélatives en général.

Je renvoie, pour l’étude détaillée delà forme de cet acide, au travail de M. de la Provostaye. La relation des formes cristallines des tartrates paraît se poursuivre encore dans l’acide tartrique; mais, dans tous les cas, elle est bien altérée. Cet acide dérive d’un prisme oblique à base rhômbe, dont l’obliquité est assez prononcée. La facette b 1 fait avec la face P un angle de 1 35 degrés , et la base est inclinée sur M de io3 degrés.

Paratarlrale neutre de potasse. — Ce sel peut s’obtenir en beaux cristaux, qui dérivent d’un prisme rectangulaire droit, fig. 10. La forme simple ne se rencontre pas. Elle est toujours modifiée sur les arêtes B , par une facette b\ qui fait avec la base P un angle très-voisin de i3o degrés. On a :

P : M = go°,

Les faces b\ en se développant , font souvent disparaître les faces M , et les cristaux , ne portant pas d’autres modi-

fications, se présentent en tables hexagonales, fig. 11^ formées parles faces P, T et b i.

Nous retrouvons dans ce paratartrate , ainsi que je l ai annoncé, la relation des angles des faces principales des tarlrates. Ce sel dérive, en effet, d’un prisme rectangulaire droit, dont le rapport de deux dimensions, C et D, est donné par une facette &1, inclinée sur la base P, d’un angle voisin de i3o degrés.

Quant à l’hémiédrie, je n’ai rien trouvé qui l’annonçât.

Paratartrate neutre d’ ammoniaque . — Le paratartrate neutre d’ammoniaque s’obtient difficilement bien cristallisé. Les cristaux dérivent d’un prisme rectangulaire droit, comme le paratartrate neutre de potasse , et l’on a :

Les cristaux n’étaient pas assez beaux pour que je puisse rien affirmer sur l’hémiédrie.

Paratartrate double de potasse et d’ ammoniaque . — Ce sel cristallise mal. On l’obtient, par évaporation lente, en cristaux aiguillés, striés longitudinalement. Ils dérivent d’un prisme droit , à base rectangle, de même que les sels précédents. Les arêtes B., fig. 10, sont modifiées par des facettes &1, très-développées , qui font disparaître les faces P et M. On a :

P : bx = 1 3o°45/.

Le prisme n’est pas modifié à ses extrémités.

Paratartrate d’antimoine et de potasse. — Ce sel cristallise en prisme droit, à base rhombe, surmonté des faces de l’octaèdre. L’angle du prisme est de 85° 20'. Si on le suppose modifié par les faces du prisme rectangulaire correspodant , il est facile de voir, en appelant P, M les faces de ce dernier prisme, bi les faces du prisme rhom- Jbique, que l’on a :

Je ne puis pas dire si ce sel est ou non hémièdre , car je n’ai pu l’obtenir qu’en petits cristaux mal déterminés.

Je remets à un travail ultérieur la description des autres paratartrates.