ACTION MUTUELLE DES SELS

Quand on opère le mélange de deux sels susceptibles d'agir l'un sur l'autre, il peut arriver :

!• Que les deux sels se combinent pour former un sel double : ainsi le sulfate d'alumine et le sulfate de potasse produisent un sel double qui a reçu le nom A* alun;

2** Que les deux sels se décomposent réciproquement.

Nous distinguons dans Taction mutuelle des sels pouvant se décomposer trois circonstances différentes :

1* Les sels agissent par voie sèche.

^ Les sels sont dissous dans un même liquide.

3* L'un des sels est dissous, l'autre est insoluble.

La décomposition mutuelle des sels est soumise aux lois suivantes, qui ont été établies par Berthollet :

Action mutuelle des sels par la voie ^xm^.-^ Lorsque deux sels formés par des bases et des acides différents sont exposés à une chaleur insuffisante pour décomposer leur acide ou leur base, il y a décomposition si Vacide de l'un peut former avec la base de Vautre un sel plus volatil ou plus fusible que ceux qui existent.

AiH».HCf 4- CaO,CO« ^ AzH«.HO.CO« 4- CaCl.

GËNÉRAUTfiS SUR LES SELS. 71

Le carbonate d'ammoniaqiie preod naissance parce qu'il est plus Tolatil que le chlorhydrate d*axnmomsiqne, {Voyez Carbonates d'ammth niaque,)

Nous ferons remarquer que la transformation du chlorhydrate d'ammoniaque par le carbonate >de chaux en carbonate d'ammoniaque et en chlorure de calcium, constitue une réaction inverse de celle qui a lieu par la Toie humide. Les deux sels en présence de l'eau régénéreraient du carbonate de chaux et duchlorliydrate d'ammoniaque. Cependant l'eau n'intervient pas par ses éléments ; elle n'est pas décomposée.

On s'explique jusqu'à vn certain point cette différence entre les résultats que donnent la voie sèche et la voie humide. La réaction est déterminée par la volatilité du carbonate d'ammoniaque, dans le premier cas, et par l'insolubilité du carbonate de chaux, dans le second.

Lorsqu'on expose à l'action de la chaleur un mélange de deux sels qui ne peuvent donner naissance à aucun composé volatil par l'échange de leurs bases et de leurs acides, on ne peut guère prévoir quelle sera leur action mutuelle. On admet cependant qu'une grande différence de fusibilité détermine leur décomposition mutuelle.

Ainsi ie chlorure de calcium fondu au rouge avec du sulfate de baryte donne naissance à du chlorure de baryum plus fusible que le chlorure de c<ilcium et à du sulfate de chaux.

Caa 4- BaO,SO» = BaCl + CaO.SO».

Oue]q[uefois les sels se combinent entre eux sous l'influence delà chaleur. M. Bcrthier a obtenu par voie de fusion un grand nombre de sels doubles dont quelques-uns sont cristallisés et identiques avec certaines espèces minérales.

Action mutuelle des sels en présence de l'eau. — Lorsqu'on mêle deux sels qui peuvent donner par V échange de leurs bases et de leurs acides un sel insoluble ou peu soluble^ ces sels se décomposent et le composé le moins soluble se précipite.

Ainsi le sulfate de soude et l'azotate de baryte se décomposent, parce que le sulfate de baryte qui peut se former par l'union de l'acide sulfnrique du sulfate de soude avec la baryte de l'azotate de baryte est insoluble :

NaO,SO» 4- BaO,A20» = BaO,SO« + NaO,AzO*.

On peut déduire de la loi précédente une méthode générale servant à la préparation de tous les sels insolubles. Les sels de potasse et de soude et les azotates étant tous solubles, si l'on veut préparer un sel insoluble, un sel de potasse ou de soude en fournira l'acide, et un azotate en donnera la base. Pour obtenir le carbonate de plomb, par exemple, on mêlera

du carbonate de soude à de Tazotate de plomb, et l*on obtiendra un précipité de carbonate de plomb :

Na0,C0« H- Pl)0,AzO» = PbO.CO» -h Na0,A20».

Et de môme pour préparer le phosphate de plomb qui est un sel insoluble, on mêlera les dissolutions de phosphate de soude et d'azotate de plomb.

On prépare souvent des sels solubles*par double échange : ainsi Tacétate d'aldmine s'obtient en décomposant l'acétate de plomb par le sulfate d'alumine ; il se forme du sulfate de plomb insoluble et de l'acétate d'alumine qui reste en dissolution.

Les principes que nous venons d'exposer ne sont pas seulement applicables aux sels solubles qui, par un double échange, peuvent produire un composé insoluble, mais à tous les sels qui peuvent former par leur décomposition réciproque un nouveau sel moins soluble que ceux que l'on met en présence.

Nous ferons ressortir par quelques exemples l'influence qu'exerce une différence de solubilité dans la décomposition réciproque des sels.

Lorsqu'on môle une dissolution de sulfate de magnésie avec une dissolution de sel marin, et que l'on concentre le mélange par l'ébuUition, on voit se déposer bientôt dans la liqueur bouillante des cristaux de chlorure de sodium ; le sulfate de magnésie reste dans les eaux mères, et cristallise ensuite par le refroidissement.

Parmi les quatre sels qui peuvent exister ou prendre naissance dans la liqueur, savoir : le sel marin, le sulfate de magnésie, le chlorure de magnésium et le sulfate de soude, le moins soluble à chaud est le chlorure de sodium ; aussi est-ce lui qui se dépose.

Le résultat est différent si, au lieu de porter à l'ébuUition une dissolution de sel marin et de sulfate de magnésie, on l'abandonne à elle-même à froid : le sulfate de soude cristallise le premier, et l'eau mère retient du chlorure de magnésium. Parmi les sels dont on peut admettre l'existence dans la liqueur, le sulfate de soude étant le moins soluble à froid, est celui qui doit se déposer.

Lorsqu'on fait bouillir du sel marin avec du nitre, la concentration fait déposer du chlorure de sodium, et le refroidissement donne lieu à une cristallisation d'azotate de potasse. On s'explique ce résultat en remarquant que, des quatre sels qu'on peut supposer dans la liqueur, savoir : le sel marin^ le nitre, l'azotate de soude et le chlorure de potassium, le sel marin est le moins soluble à chaud, et le nitre le moins soluble à froid.

D'après le même principe, une dissolution bouillante d'azotate de soude et de chlorure de potassium laisse déposer, pendant l'évaporation à chaud, du sel marin, et par le refroidissement, de l'azotate de potasse. On utilise cette réaction pour transformer l'azotate de soude en azotate de potasse.

Quand deux sels solubles sont mêlés dans une quantité d'eau suffisante pour les dissoudre, on ne saurait se prononcer sur la nature des sels que la dissolution renferme. Ainsi, lorsqu'on dissout dans une grande quantité d'eau de l'azotate de chaux et du sulfate de soude, ou bien de Tazotate de soude et du sulfate de chaux, tant que l'eau est en quantité suffisante pour qu'aucun sel ne puisse s'en séparer, on ignore quels sont les sels que contient la dissolution. Lorsqu'on élimine par l'évaporation une certaine quantité d'eau des mélanges précédents, le premier sel qui se dépose est le sulfate de chaux, parce qu'il est le moins soluble des sels qui peuvent se former dans la dissolution.

En ajoutant de l'alcool à une dissolution étendue qui contient du sulfate de soude et de Tazotate de chaux, on voit aussitôt le sulfate de chaux se déposer; cette précipitation est encore due à l'insolubilité du sulfate de chaux dans l'eau alcoolisée.

Il résulte des observations précédentes que, dans un grand nombre de cas, on ne peut décider si un sel retiré par l'évaporation ou par le refroidissement d'une dissolution préexistait dans cette dissolution ou s'il s'est formé seulement au moment de sa précipitation.

Si l'on suppose dans un^ eau minérale trois acides (AzOSHCl,SO') et trois bases (KO,NaO,MgO), il est évident que l'on ne pourra conclure à la préexistence de tel ou tel sel dans l'eau minérale, d'après le dépôt salin que cette eau aufa formé par l'évaporation. En effet, il est toujours permis de croire que le sel qui cristallise a pris naissance au moment môme où il se dépose : aussi est-il souvent impossible de déterminer par l'analyse la nature des sels qui se trouvent en dissolution dans une eau minérale, en se fondant sur la nature des précipités qu'y forment les réactifs ou des composés qui s'en séparent par l'évaporation.

On peut cependant considérer comme certaine l'existence d'un sel dans un liquide, lorsque, par exemple, ce sel est en excès relativement aux autres sels. Tel est le chlorure de sodium dans l'eau de mer.

L'analyse de l'eau de mer démontre que cette eau contient des métaux alcalins et terreux, du chlore, de l'acide sulfurique, etc. En supposant tous les acides de l'eau de mer combinés avec la soude^ et tous les métaux autres que le sodium unis au chlore, il reste encore un excès considérable de chlore et de sodium ; on peut donc être assuré que le chlorure de sodium existe tout formé dans l'eau de mer.

Nous citerons un exemple qui semble démontrer que dans le mélange de deux sels ne produisant pas de sels insolubles, il peut se faire cependant une double décomposition.

Lorsqu'on mélange une dissolution de sulfate de fer et une dissolution d'acétate de soude, la liqueur prend aussitôt la teinte brune qui caractérise l'acétate de fer, et l'acide sulfhydrique^ qui ne précipite pas le sulfate de fer^ forme un précipité noir de sulfure de fer dés que le sulfate est mêlé avec l'acétate de soude.

Le changement de teinte qu'ont éprouvé les deux dissolutions au mo-

ment de leur mélange, et la réacion de l'acide sulfhydrigue permettent de croire que dans le mélange de Tacétate de sonde et dn snlfate de fer il s'est formé dn sulfata de soude et de l'acétate de fer; car ce dernier sel est précipité par l'acide sulfhydrique, tandis que le sulfate de fer n'est pas précipité par ce réactif. (Gat-Lussag.)

Cette expérience a donné lieu à plusieurs applications utiles dans l'analyse.

Lorsqu'on dissout dans la moindre quantité d'eau possible, 1 équivalent d'acétate de strontiane et 1 équivalent d'azotate de potasse, et qu'après avoir laissé reposer le mélange pendant plusieurs heures, on le verse dans un grand excès d'alcool éthéré, on obtient un dépôt formé par les azotates des deux bases, tandis que dans le liquide on trouve les acétates. L'analyse de ces différents produits démontre que le partage a été inégal. En effet,

1 équivalent d'acétate de strontiane. . I

d'azotate de potasse. ... )

équivalent acétate de potasse.

~ azotate de potasse.

— azotate de stronttane.

— aoétale de âtrontiane.

Ce qui veut dire quele coefficient de décomposition de ces deux sels est 33, puisqu'on entend par coefBcient de décomposition la quantité atomique des deux sels qui se décompose lorsque ces deux sels agissent l'un sur l'autre. En répétant le môme mode d'expérimentation sur beaucoup de sels solubles, on parvient à obtenir une série de coefficients de décomposition, ainsi que le représente le tableau suivant :

SELS EfC ACTION.

Chlorure de potassium. . | Sulfate de zinc !

Gumcims

Chlorure de sodium

Sulfate de zinc

Acétate de potasse Azotate de plomb. .

Chlorure de zinc...

Sulfate de potasse .

Chlorure de zinc...

Sulfate de soude. . .

Acétate de plomb..

Azotate de potasse.