TROISIÈME FAMILLE. — ALUMINIUM. GIT

à Talun d'alumine [SSÔ* . APG» . SO^K*ô . 24IPO], mais un suHate double qui avec 61*0' aurait pour formule

[3se».6i*e*.3(Sô^K*ô).6u«e].

Les composés du glucinium se représentent plus simplement en prenant pour l'oxyde [6U6], GIO. On a alors pour le sel précédent

Ise*Giô.se'K«ô.2ipe].

U cymophane, au lieu d'être [SAI'O'.ei'O^, devient [Al'O'.Giei, A1*0* . GIO, et prend la forme typique des spinelles.

Il est vrai que Talumine et la glucine ont la même forme cristalline; mais Toxyde de zinc est aussi dans ce cas, et personne ne songe à Técrire [Zn*6*l, Zn*0*« Ces arguments très-sérieux avaient acquis un nouveau poids à la suite de la détermination de la chaleur spécifique par Reynoldy 0,642, chaleur qui accordait le poids atomique 6^ = 9,4 déduit de 610 avec la loi de Dulong et Petit.

Les recherches récentes de Nilson et Peterson tendent à remettre le doute dans les esprits. Avec la chaleur spécifique trouvée par eux, 0,4079, et OU = 9,4, la chaleur atomique devient 3,83; tandis qu*en écrivant la glucine 01*0* on a 01= 13,8, et la chaleur atomique 5,63 ^ rapproche assez de celle qu'exige la loi de Dulong et Petit. 11 paraît probable que les déterminations de Nilson et de Peterson sont exactes. Malgré cela, le retour à la formule 01' 6' pour la glucine ne doit pas encore être considéré comme définitivement acquis. Les élémeUwS à poids atomiques faibles ne vérifient généralement pas la loi de Dulong et Petit. Pour décider la question, il est indispensable de déterminer la densité de vapeur d'un composé volatil, tel que le chlorure

Aluminium.

Aluminium dérive du nom latin de Talun (alumen). Ce sel était trèsanciennement connu et servait déjà aux Égyptiens dans leurs teintures.

L'alumine ou oxyde d'aluminium est l'un des composés minéraux les plus répandus. Elle forme la base des argiles (silicates hydratés d'alumine), du kaolin, qui dérive lui-même par désagrégation lente à l'air des roches feldspathiqucs et granitiques.

L'alumine pure et cristallisée coustitue certaines pierres précieuses : coryndon, saphir, rubis ; à l'état hydraté, elle porte les noms de gibbsite, de diaspore, de bauxite.

thi ittitt¥8 mmn vmmim urai ibmti é% ûm\if% iiieeic su ttmm

de MMliUffl; bfimth» du OrdmtMd,

6 18 CUIAIIE GËNËRALE.

Davy n'avait pas réussi à isoler le métal contenu dans la terre alumincuse ; ce n'est que plus tard, en 181 7, que Wœhler sépara raluminium par la méthode d'Œrslcd, en réduisant le chlorure par le potassium. Le métal alcalin est placé dans un petit creuset en platine que Ton dispose au lond d*un creuset en terre plus grand, contenant un poids de chlorure d'aluminium à peu près égal à celui du potassium. L'appareil, bien couvert, étant rapidement porté au rouge, les vapeurs de chlorure anhydre viennent réagir sur le potassium fondu. Cette expérience, qui ne permet d'opérer que sur do petites quantités de produit, fournit à Wœhler une poudre métallique grise et des grains fondus de la grosseur d'une tète d'épingle, blancs conmfie l'étain. 11 put cependant, sur ces échantillons presque microscopiques, caractériser le métal nouveau par ses propriétés les plus essentielles : faible densité, 2,50 à 2,67; fusibilité, malléabilité, inaltérabilité à l'air à la température ordinaire, oxydation difBcile à haute température, facile solubilité dans les lessives alcalines, etc. (Wœhler, Annalen der Chemie und Pharmacie, 1845» t. LUI» p. 421 ci Poggendorff*8 Annalen. 1817, t. XI, p. 146).

M. Henri Sainte-Claire Dcvillc, en modifiant d'une façon heureuse b méthode de Wœhler, parvint, après une série de recherches habilement dirigées, à rendre courante et industrielle l'extraction du métal de ^a^ gile. Tout était à créer pour atteindre le but. Le sodium et le potassium revenaient alors à des prix trcs-élevés ; le chlorure d'aluminium était un produit de laboratoire également fort coûteux. Nous avons vu plus haut comment le prix du sodium a pu être abaissé jusqu'à 9 fr. 15 cent, et même moins le kilogramme. A l'occasion des composés aluminiques, nous étudierons la fabrication du chlorure anhydre d'aluminium ou du chlorure double d'aluminium et de sodium [Al*Cl«] et [A1«C1« . 2ClNa], APCP et Ai* Cl'. Cl Na; rappelons seulement que le chlorure d'aluminium, anhydre et volatil, ne peut s'obtenir que par l'action du chlore sec sur jn mélange intime et porté au rouge d'alumine anhydre et de charbon divisés :

[Al•e*^-3€^-Cl•=Al•Cl•-^- seej,

Al*0»-h3C4-Cl» = Al»Cl* + 3C0.

Dans ses premières tentatives industrielles à Javel, M. Deville faisait réagir les vapeurs de chlorure anhydre et puriGé sur le sodium fondu.

Le chlorure d'aluminium brut, introduit dans un cylindre A (fig. 277), chauffé dans un petit foyer, est distillé ; il passe dans un cylindre B chauffé au rouge sombre, et contenant 60 à 80 kilogrammes de pointes de fer, qui le débarrassent du sesquichlorure de fer, de Tacide chlorhydrique et du chlorure de soufre qu'il peut contenir. Les vapeurs sortent du cylindre B par un large tubn, oii elles déposent les paillettes de

tROISIËHE FAKIILE. — ALL'JIIMIJII.

Slonire Se fer eulrainéos eL fui-mécs jiar l'nclion du fer sur le '

*^mi;lilurure ' ; enfin elWs arrivent dans le cylindre C en fonle, porté

' *ougc sombre ilanH sa jiartie inférieure (it cunU^nant trois nacelles

~nt« cbur^t'es chacune lie âOO grammes de sodium. La rêacliou

k le métal alcalin et le cliluriiro d'aluminium est assez vive et

t[ipe assez de chaleur pour qu'il soit iaulilt! d'entretenir le feu

i du tube C, une fois que colle réaction commence. Lorsque

-- <!il'iriiR? d'aluminium arrive au contact du sodium, il se forme du

^^i m:inii Arf.l"-(- 6Na = AI' + 6ClNa et de l'aluminium. Bientôt le

^^1 ninrin. se combinant avec l'eseès de chlorure, fournit nn chlorure

^*«llbl« assez volatil pour aller se condenser sur le sodium de la na-

TOisine, où il se ilccjmpose de nouveau pour reconstituer du sel

■in et do l'aluminium. On s'aperçoit aisément que la réaction, qui

commence dans une nacelle qu'après avoir été épuisée dans celle

la précède, est terminée, lorsque en ouvrant le couvercle on voit le

de la dernière nacelle entièrement transformé en une matière

ilonoée, baignant dans du chlorure. double fondu, Ou enlève les

iHes pour les remplacer par d'autres, le contenu, après refroidis-

lemenl, est détadié et chauffé à nouveau dans des creusets ou des

pots de fer. où l'action se complète entre lu siiiiium i[m peut rester et le

blorure double. On trouve, après refroidissement, uni couche de sel

«t des globules de métal mal réunis que l'un lOiond après lavage

l'eau, en favorisant la réunion des grains par un écrasage avec une ba-

de fer.

La formation inévitable d'un peu d'alumine, qui s'interpose entre les

particules de métal réduit et empêche leur agglomération en un seul

culol. est une des principales causes de l'insuccès relatif des tentatives

dirigées en vue de préparer l'aluminium dans un creuset, par la fusion du

Kà l'eau

•CSquicllIui'Ul

gI te coiidcuH ^Ê

6S0 dHINIE GfiNfiRiLE.

chlorure double aycc du sodium. On sait, en effet, combien une matière réfractaire mélangée à un produit fusible gène la liquéfaction et la réunion en un bain unique. Ces inconvénients ne se présentent pas au même degré lorsqu'on remplace le chlorure double par la cryolithe ou fluorure double d'aluminium et de sodium ^ Le docteur Percy et Uenri Rose' appelèrent les premiers l'attention des savants sur la possibilité de produire l'aluminium avec ce minéral, originaire du Groenland, et utilisé d'abord pour la fabrication de la soude caustique et du savon. Voici comment on peut opérer pour réduire la cryolithe. On la pulvérise et on la mélange avec la moitié de son poids de sel marin ; on met cette poudre dans un creuset de porcelaine par couches, en alternant avec des plaques de sodium jusqu*à ce que le creuset soit à peu près plein. La dernière couche doit être composée de cryolithe pure, que l'on recouvre avec du sel marin. On chauffe rapidement jusqu'à fusion parfaite et on laisse refroidir, après avoir agité la mati&re fluide avec on tuyau de pipe. £n cassant le creuset, on trouve le plus souvent l'aluminium réuni en gros globules faciles à séparer.

C'est après avoir reconnu l'influence heureuse des fluorures que Hil. Deville réussit à modifier et à rendre très-pratique l'extraction de l'aluminium. Le lit de fusion se compose de :

Chlorare double d'aluminium et de sodium. . . . 400 iMirties.

Sel marin 200 —

Fluorure de calcium 200 —

Sodium 75 à SO —

On mélange à l'avance les trois premières substances bien sèches, et l'on alterne couches par couches les morceaux de sodium et la matière saline. La réaction peut être faite dans des creusets ou sur la sole d*un four à réverbère d'une construction spéciale. Lorsque la matière est bien fondue, on brasse et on coule sur une «dalle calcaire propre et sèche. 11 s'écoule d'abord un liquide très-limpide, incolore, puis une matière grise un peu pâteuse qui contient de l'aluminium en petits grains et que l'on met à part, et enfin un culot et de petites masses métalliques qui pèsent ensemble 25 pour 75 de sodium. La théorie exige 2,5 de sodium pour 1 d'aluminium.

On emploie aujourd'hui, à l'usine de Salyndres, un mélange de

Qilorure double 12 parties.

Cryolithe 5 —

Sodium 2 —

et l'on fond à réaction sur la sole d'un four à réverbère. Le métal réduit est coulé dans des lingotières et refondu deux ou trois fois.

1. n est probable que le fluorure double fondu possède la propriété de dissoudre ralunnne formée nux dépens de rhumidité.

2. Annnleê de Chimie et de Phfm^Wi (3)i t; IbV; pi 896 (H. Rose).

TROISIËHIS FAMILLE. - ALUMINIUM. 651

L*alaminium ainsi préparé n'est généralement pas tout à fait pur : il contient du fer et du silicium. Pour obtenir le métal exempt de ces corps étrangers, il est nécessaire de faire réagir le sodium sur des ma« tières premières pures.

Propriétés, — L'aluminium est un métal blanc ou légèrement bleuâtre, si on le compare à l'argent ; cette teinte bleue devient plus marquée pour le métal écroui. Au moment où il vient d'être coulé, il a à peu près la dureté de l'argent vierge ; quand il est écroui par martelage, il ressemble presque à du fer et devient élastique et dur. Sa malléabilité et sa ductilité paraissent illimitées. On peut le réduire en lames très-minces ou en fils très-fins sans être obligé de le recuire. Il se lime facilement et n'empâte pas l'outil. L'aluminium est légèrement magnétique; il conduit l'électricité huit fois mieux que le fer. Il cristallise facilemenl par fusion ; les cristaux obtenus par clcctrolyse semblent octaédriques et réguliers^. L'aluminium fond à une température comprise entre celles de la fusion de l'argent et de la fusion du zinc, vers 700 degrés ; il est complètement fixe. Densité du métal solidifié après fusion, 2,56; densité du métal écroui, 2,67. Chaleur spécifique, 0,21 43. Une grande sonorité^ se manifestant avec d'autant plus d'intensité que le métal est plus pur, 4:onstitue pour lui une propriété intéressante ; un lingot suspendu à un (il et frappé d'un coup sec produit le son d'une cloche de cristal. Les diapasons fabriqués avec l'aluminium vibrent très-bien.

Ses propriétés chimiques doivent le faire considérer comme l'un des métaux les plus inaltérables, intermédiaire, sous ce rapport, entre les métaux nobles et les métaux communs.

L'air et l'oxygène ne lui font subir aucune modification sensible, même à la température la plus élevée d'un ioumeau de coupelle, et il ne s'oxyde que très-superficiellement sous l'influence du dard du chalumeau oxyhydriquc.

Si le métal contient du silicium, il brûle, au contraire, avec vivacité, en donnant du silicate d'alumine.

On peut fondre l'aluminium sous une couche de salpêtre en pleine décomposition et dégageant de l'oxygène, sans qu'il s'oxyde.

Le soufre n'agit sur lui qu'à une température très-élevée. Le charbon, l'azote, le phosphore et l'arsenic ne s'y combinent pas directement, tandis que les éléments halogènes, le bore et le silicium s'y unissent facilement à des températures plus ou moins élevées.

L'aluminium ne décompose pas l'eau au rouge vif.

L'acide nitrique étendu ou concentré a une action nulle à froid, trèslente à chaud; il en est de même de l'acide suliurique étendu.

1. D'après G. Ros« les ciIsUux d alumluium ne pivaissctit pas apparlcnir au système régulier.

659 CHIMIE GSNÊRALE.

L'acide chlorhydrique étendu ou concentré Tattaque au contraire énergiquement a^ec dégagement d'hydrogène ; il en est de même de Tacidc chlorhydrique gazeux.

L'hydrogène sulfuré est sans influence.

Les lessives alcalines même étendues le dissolvent ayec dégagement d'hydrogène et production d'aluminates ; l'eau de savon elle-même n'est pas inofTensive. Cependant M. Deville a constaté que le métal peut être projeté dans de la soude caustique fondue et portée au rouge sans provoquer de réaction.

L'aluminium s'unit facilement au cuivre avec dégagement de chaleur et formation d'alliages connus sous le nom de bronze d'aluminium. Mis en présence d'une solution de nitrate de plomb ou d'argent, il ne précipite pas le métal ; il n'en est pas de même avec des solutions alcalines ou ammoniacales d'oxyde de plomb ov d'argent : la réduction s'effectue aussitôt ; de même pour l'oxyde stanneux en solution potassique.

Usages. — Le métal de l'alumine n'a pas trouvé les applications étendues que l'étude de ses propriétés chimiques et physiques avait fait espérer. Son principal usage est actuellement la fabrication du bronze d'aluminium et de quelques menus objets d'ornement.

Analyse. — L'étincelle éclatant entre deux surfaces en aluniiuium donne les raies suivantes : 624,4; 623,4; 572,2 (assez vive); 569,5 (assez vive); 505,6 (assez vive); 466,2 (assez vive); 396,1 ; 394,4.

L'aluminium se reconnaît à sa solubilité dans l'acide chlorhydrique ; la solution donne avec l'ammoniaque un précipité gélatineux insoluble dans un excès de réactif, et qui, séché et calciné avec du nitrate de cobalt, laisse un résidu d'un beau bleu (voyez Composés aluminiques).

On dose toujours ce métal sous forme d'oxyde îinhydre.

Équivalent. — Les considérations fondées sur l'isomérie et sur la densité de vapeur du chlorure démontrent la nécessité d'adopter pour l'oxyde la formule [Al*ô*], A1*0*. Le sulfate d'alumine anhydre prend alors la formule [386". A1*0»], 3S0\ APO». Si l'on détermine par la calcination les poids d'acide sulfurique et d'alumine combinés dans 100 de ce sel, connaissant la composition de l'acide sulfurique et sachant que le rapport de l'oxygène de la base à l'oxygène de l'acide est égal à 1 : 3, on pourra calculer l'équivalent de l'alumine et partant l'équivalent du métal. Derzélius a trouvé ainsi Al = 13,67, Al = 27,34. Les nombres adoptés aujourd'hui ne s'écartent pas beaucoup de ceux-ci : Al = 13,75 Al = 27,5. La chaleur atomique est égale à 5,89325.

La densité de l'alumme cristallisée est égale à 3,97; comparée à celle de l'aluminium, elle conduit à la conséquence que le métal libre

TROISIËSIE FAUILLE. ~ GALLIUM. 655

et le métal combiné ne sont pas dans le même état (Dumas). Si, en se fondant sur l'analogie de l'aluminium avec le fer, on calcule le poids atomique de l'aluminium au moyen de sa densité 2,50 et du volume atomique du fer 7,2, on trouve le nombre 18 qui est exactement égal aux deux tiers du poids atomique adopte et qui conduirait à A16 pour Toxyde. Il est probable que dans le sesquioxyde de fer le métal n'a pas non plus le même volume qu'à l'état de liberté.

Gallium.

L'histoire de la découverte du gallium est un véritable roman, le roman d'un savant de génie. Par la manière dont elle a été amenée, par les difGcultés qu'il a fallu surmonter pour isoler quelques milligrammes du nouveau métal, sans autre guide qu'ime foi profonde dans des déductions théoriques, cette découverte laisse loin derrière elle celle des autres corps simples, qu'un hasard heureux a mis entre les mains d'expérimentateurs habiles et d'observateurs sagaces. Laissons parler l'auteur (Lecoq de Boisbaudran, Annales de Chimie et de Physique^ (5), t. X, p. 100) :

« Depuis que je m'occupe de chimie, mon attention s'est toujours portée sur la question philosophique de la classification des éléments. Des rapports intéressants avaient été déjà signalés par plusieurs savants (en particulier par M. Dumas). Je m'attachai n découvrir de nouveaux rapprochements. Parmi les conclusions que Ton pouvait tirer de mes essais de classifications chimiques, se trouvait la possibilité de l'existence d'éléments inconnus venant remplir les places laissées vides dans les séries naturelles.

a Malgré l'importance que je ne pouvais m'empécher d'attribuer aux hypothèses nées de mon imagination, je n'ai pas cru devoir les publier sans les avoir soumises au contrôle de l'expérience et sans avoir tenté des efforts sérieux pour leur faire produire des résultats positifs.

« La perfection actuelle de l'analyse chimique et le soin avec lequel ont été examinés presque tous les minéraux connus, ne donnent guère l'espérance de trouver de nouveaux éléments, comme cela pouvait se faire autrefois^ dans des matières dont ils formaient une pailie constituante essentielle ; il faut s'attendre à ne les rencontrer qu'à l'état de faibles traces disséminées au milieu de masses considérables de substances étrangères. »

C'est avec ces idées et guidé par des prévisions tirées surtout de considérations théoriques sur les raies spectrales, que le savant chimiste entreprit la tâche ardue de rccliercher un corps simple inconnu dans la blende ou sulfure de zinc naturel. Ce sujet Toccnpn

651 CUINIK GËNËRALE.

pendant quinze ans. Après plusieurs tentatives infraitueuaes et après avoir finalement mis en œuvre 52 kilogr. de blenJê de Pierrefitte, M. Lccoq de Boisbaudran aperçut, le 27 août 1875, entre trois et quatre heures du soir, les premiers indices de Tezistence d*un nouvel élément qu'il a nommé gallium^ en Thonneur de la France (Gallia). La quantité de métal contenue dans la petite goutte de liquide exanunée lors de la première observation ne dépassait pas un 1/100 de milligramme. En 1878 on a vu figurer à l'Exposition universelle des plaques, des lingots et des cristaux de gallium pesant ensemble plus de 50 grammes. Cette belle conquête de l'esprit humain sur la matière fut annoncée h l'Académie des sciences le 20 septembre 1875.

État naturel. — Voici, par ordre de richesse décroissante, les matières premières examinées jusqu'à présent et qui ont fourni le gallium :

1* Blende noire de Bensberg (Rhin);

2^ Blende jaune et transparente des Asturies ,

3^ Blende brune de Pierrefitte (Argelcs) ;

4^ Zinc en poudre et en grains (tuthics) de la Vieille-Montagne,

5® Cadmics de Corphalie.

Les crasses de zinc, la blende jaune de Mandesse (Gard), celle de Schwarzenbcrg, de Suède, la blende en bâtons de la Nouvelle-Montagne, la blende ruhanée de la Vieille-Montagne, les galènes de Pierrefitte, les tuthies de Corphalie, les zincs laminés de la Vieille-Montagne, les calamines de Sardaigne et du Gard n'ont fourni que des traces de gallium ou des résultats tout à fait négatifs.

Extraction. — Le procédé suivant a été employé pour extraire les 50 à 60 grammes de gallium qui ont figuré en 1878 à l'Exposition universelle. C'est, à quelques perfectionnements pratiques près, celui qui a servi à l'auteur pour isoler les premiers milligrammes de produit.

Le minerai est, suivant sa nature, dissous dans l'eau régale, l'acide chlorhydrique ou Tacide sulfuriquc. Les blendes peuvent être préalablement grillées et traitées par une quantité insuffisante d*acide sulfuriquc ; la liqueur provenant de ce premier traitement est mise en contact, à tiède, avec un grand excès de zinc. On chauffe pendant douze à vingt-quatre heures. Il se forme un précipité gélatineux contenant du gallium, non adhérent aux lames de zinc, qu'on recueille sur des filtres. Après lavage, il est repris par l'acide chlorhydrique ou l'acide sulfurique et la liqueur est traitée une seconde fois par le zinc. Pour peu que le minerai soit de teneur raisonnable, le second précipité gélatineux donne les raies du gallium; il est redissous dansTacide chlorhydrique; on fait passer un courant d'hydrogène sulfuré, on filtre et on chasse Thydrogène sulfuré. La liqueur est ensuite précipitée par le carbonate de aoude^ en fracliouuaul qI eu ^'arrêtant dès que la raio 417,0 cesse

TROISIÈUE FAMILLE. ~ GALLIUM. 655

d*ètre Tisible dans la solution chlorhydrique du précipité. Les oxydes ou sous-sels séparés par le carbonate de soude sont repris par Tacide sulfurique ; la solution est évaporée avec précaution jusqu'à ce qu*il ne se dégage plus ou presque plus de vapeurs blanches sulfuriques. On laisse refroidir et Ton agite avec de Teau qui dissout les bases au bout d'un temps plus ou moins long. La solution du sulfate à peu près neutre est additionnée de beaucoup d*eau et portée à TébuUition ; le soUs-sel de gallium qui se sépare est séparé par filtration à chaud \

Le précipité est dissous dans un peu d*acide sulfurique et la liqueur est additionnée d*un léger excès de potasse caustique qui redissout le gallium^ d*abord précipité par elle, mais précipite le fer. On précipite après Cltration Toxyde de gallium par un courant d*acide carbonique.

L'oxyde est repris parle moins possible d'acide sulfurique; on ajoute un excès d'acétate d'ammoniaque légèrement acide, puis on fait passer un courant d'hydrogène sulfuré ; on étend d'eau et on porte à l'ébullition. La plus grande partie du gallium se sépare. On filtre à chaud et on lave à l'eau bouillante. Le précipité est repris par l'acide sullurique, on ajoute un léger excès de potasse ; on filtre et on électrolyse la solution alcaline d'oxyde de gallium ainsi obtenue. La surface de l'électrode positive en platine doit être de deux à dix fois plus grande que celle de l'électrode négative. On règle le rapport des surfaces polaires suivant la concentration de la liqueur. Pour électrolyser 20 à 50 centimètres cubes de solution, 5 à 6 couples Bunsen du moyen modèle suffisent.

Le métal réduit recouvre la lame négative d'une couche fondue assez adhérente, qu'on isole en pressant entre les doigts la lame de platine sous l'eau tiède.

Propriétés. — Le gallium est un métal gris blanc, doué d'un bel éclat, mais se ternissant légèrement à l'air humide par suite d'une oxydation superficielle. La couleur et le brillant se modifient notablement au moment où le métal se solidifie. Liquide ou en suriusion, il offre une couleur blanc d'argent ; mais, si l'on touche un point de sa surface avec une trace de gallium solide, on voit se former une tache qui s'étend rapidement; le métal en cristallisant alors prend une teinte bleuâtre très-prononcée et son éclat diminue. Son point de fusion a été trouvé égal i 30^,15. H se maintient en surfusion avec une facilité remarquable et pour ainsi dire indéfiniment à la température ordinaire, en vase clos. Cette surfusion cesse au contact de la plus petite parcelle de gallium solide. Le métal offre alors la tendance la plus marquée à la cristalli-

i. Si l'on arait laissé trop d'acide sulfurique, ce sous-sel ne se séparerait pis; il faudrait alors évaporer à sec et chasser une plus grande quantité d*aciJo 8uiruri<\uc.

('•56 CDINIK GËKÉRALK.

sïitîon. En opcrniit sur des portions un peu notables de'produit» il est facile d'isoler des crialaux Yolumineuz et brillants appartenant au système orthorhombique.

Au-dessus de 30*, 15 ou en surfusion, le gallium adhère au verre, sur lequel on Tétend aisément, sous forme d*un beau miroir blanc.

Au rouge vif et en présence de Tair, il ne se volatilise pas et ne s*oxyde que Irès-superficiellement.

La densité du métal solide à -+- 23* (relativement à Teau à + 23*) est égale à 5,935.

La densité du métal en surfusion à + 24%7 est égale à 6,069.

L'acide chlorhydrique le dissout à froid et plus rapidement à chaud avec un vif dégagement d'hydrogène. L'acide nitrique froid ne l'altère pas sensiblement ; il le dissout à chaud mais lentement, avec dégagement de vapeui^ rutilantes. Le gallium est soluble dans une lessive de potasse caustique, de l'hydrogène est mis en liberté; il ne décompose pas l'eau.

La réaction la plus remarquable du gallium est la formation de deux belles raies violettes : 417,0 (étroite et forte) ; 403,1 (étroite, bien marquée, mais moins forte que la première) lorsqu'une étincelle d'induction éclate à la surface d'une solution saline de ce métal. Elles ont tous les caractères de raies produites par le corps simple lui-même. Dans la flamnic du gaz, on n'observe qu'une trace faible et fugitive de la raie violette la moins réfrangible. La raie 417,0 est caractéristique du gallium

Équivalent. — L'existence d'un alun gallo-ammoniacal conduit à adopter pour l'un des oxydes la formule [Ga*©*] Ga'O* ; l'équivalent et le poids atomique se trouveront donc suffisamment établis par l'analyse d'un sel tel que l'alun de gallium et d'ammonium ou le nitrate de sesquioxydc.

En calcinant un poids connu de l'un ou l'autre de ces sels et en pesant le résidu d'oxyde, M. Lecoq de Boisbaudran a trouvé avec l'alun 6a = 70,032, avec le nitrate 6a = 69,698. Des considérations uniquement fondées sur une classification des éléments, établie d'après leurs propriétés et d'après les valeurs de leurs poids atomiques, conduisent l'auteur au nombre maximum 69,97 et au nombre mmimuni 69,66, dont la moyenne est 69,82.

D'autre part, étant supposes connus les trois spectres des métaux, aluminium, gallium, indium, on peut chercher l'équivalent du gallium en appliquant la loi spectrale d'après laquelle les variations des longueurs d*onde des raies correspondantes sont, pour une même famille' naturelle, des fonctions très-simples des variations des poids atomiques. La comparaison des spectres des trois métaux précédents avec ceux des

TRCNSIÈIB FAMILLE. - CÊRITM, ITTRini, ETC 657

trois métaux alcalins, potassium, rubidium, césium, conduit également au poids atomique 69,86.

Dans sa classification des éléments basée sur des principes analogues^ M.MendelcjefTdonne 68 pour le poids atomique du corps qui parait correspondre au gallium et auquel le savant russe avait assigné d'avance la densité 5,9, trouvée depuis expérimentalement.

69 9 Le volume atomique du gallium est 7-W-= 1198; il est donc presque

^1 à celui de l'aluminium -^-^ = 11.

La chaleur spécifique de Télément liquide entre 120^ et 15^ est égale 1 0,0802; celle du métal solide entre 23"^ et 12'' est égale à 0,079. De même que pour d'autres métaux, tels que le plomb, le mercure, Tétaiu si le bismuth, les chaleurs spécifiques à l'état solide et à l'clat liquide oe difTèrent pas sensiblement. La chaleur de fusion est faible et égale ï 1330 calories pour 1 atome ou 69,9 (Bcrlhelot).

La chaleur atomique 69,0 X 0,08 = 5,592 (liquide)

ou 69,9x0,79 = 5,52 (solide)

le rapproche trcs-sensiblement de celles de l'aluminium (5,53), du glu- Kinium (5,64), et du magnésium (5,88) qui ne vériiicit que par à peu près la loi de Dulong et Petit.

■étWBX d« la eérlte t eériom, lanthase» dldjmef et métmiv de la sadofÊmâHm et de la eanareklte de la GaroUae da Nord t yttrliiiD» crMom,

Ces six métaux entrent isolement ou mélangés deux ù deux, trois à trois, etc., dans la composition de minéraux silicntés ou autres, tous assez rares, à l'exception de la céritc. En voici, selon Rammcishcrg, la composition et les formules calculées d'après les nouveaux poids atomiques (les oxydes étant considérés comme des scsquioxydes). Avec les anciens poids atomiques qui dérivent des oxydes considén'ïs comme prr}toxydes [R6], les expressions de ces minerais sont généralement plus simples; nous les donnons en regard.

Dans le tableau suivant, ft représente l'un quelconque des cinq métaux précédents, lorsque le même minerai en renferme deux ou un plus grand nombre; lorsqu'ils sont seuls, ils sont désignés par leurs fcv''>' bolcs propres. Ta = tantale et niobium; Nb = niobium et tantale ' ; Ti= titane et thorium. M représente un métal diatomique*

i. Lm acUci mtiUk^ cl Uaijiflquc oat yov formate 51^0*; TP^; l'aô^ Ual)lcs.> ri^Mièfafonnlefie*.

CUINIB GÉNÉRALE.

MJnèru».

Cérite

Lanthaniic

Uamariite

Xénoiime .....

Gryptoliihc

YitroUnUlile. . . .

Feigoflonite

Poljcrate.

Euxénite.

Pomolfls Donrellet.

2R«6*.3Si6«+3Aq R*e'.3ee*-|-9Aq R«Fl«.2(R-6*.3e6«) ¥«e».Ph*0»(?)

ec«o* . Ph*e»

i 5(2MO.Ta«e» + 3Aq \ I 2(R«0».3Ta«0»-f 3Aq | l m(3lie.Nb«e») + xAq |n(3h«0»,3îfb«6»)+«Aq

Du Groenland i

Ttterbite jaune 3

— brune 1

Du Kimafret 1

Tyrite 3

Géradte 2

Jn(R«e».3ïn)*e») j

^J MO. fie» i

*((nR*e».3Tie«) i

+ «Aq

8M0iSi6* + Aq M0.€e« + 3Aq

MFi«. 2 (iio.ee») 3(¥e) .Pb«e»

3 (€ee) . Pb«e»

2Me.Ta«e»

3Me.fib*es+xAq

«(«posant ai = «=l) >/3

Me.ifb^e» 4(Me.fie«)

+ «Aq

CrisUllisé.

Compact .

m(Me.Nb«e») i n(R«e».3Nb«e»)W . ^.

n(R«e«.5Tie«) I

Me.we»

2(Me.Tie«)

|+«Àq

Alyô. .

Hdrespâr

Eydland

Pyrochlore. • .

lo De Hiask ....

60(NaFl)

. i i2(Me.Nb«0»))

^ ( €e«e'.3Kb«e» I

. 12(Me.TiO«)

* I €e*e».3Tie« 1

90(NaFl)

3* De Fredriksrlrn .

2» De Crevig. . . .

4*' De Kaiserstuhl. .

Gadolinite

D*Hitteroë D'Ytterlen

^ l i2(Me.i«)»e»)

^ I ee*e'.3Nb»e»

. ( 12 (Me. fie»

* ( €e«e'.3fie« 12(NaFl) J 20 (Me . Nb«e») €e*e».3f«)*e»

20 (Me. fie») j ee*e».3fie»

21(NaFl)

{ io(2iie.Nb»e»

} €e«e5.3Nb«0« m(3Me.Sie*)i n(R«e».Sie«) }

4 (NaPl)

5{iie.Nb«e*) 4 (Me . fie*)

6 (NaPl)

5 (Me. Nb«e») 4 (Me. fie»)

NaPl

2(Me.Nb»e») 2 (Me . fie»)

5 (NaPl) 1

3(2Me.Nb«e» (

3 Me. Si e*

ai : •

Yttrotitaniie

Tschewkinite.

TROISIÈME FAMILLE. — GÉRIUM, YTTRIUM, ETC. 659

iwku« ( m (2 MO . Sie«) / m(2M0.Si6«) 1

"™^ f «(2R*e».3Sie«) i n(2R«e».5Si6«) |

m : n = 3 : 2 (le plus souTent)

o ( 3(Me.Sie«) "f2(Me.Sie«) . 3(R«e».3Sie«) * I 2 (R«6^ . 3 TiÔ«) . ) 3(Me.Si6*) ^1 2(Me.Si0«) . j 3(R«Ô».3Si6«) *| 2lR«6^.3Tie«}

Le cérium» le lanthane et le didyme se trouvent mélangés dans la cérite, minéral relativement abondant et qui sert généralement à la préparation de leurs composés. Wœhlcr a isolé les métaux de la cérite sous forme d'un mélange dans lequel le cérium dominait, par la réduction au moyen du sodium des chlorures anhydres fondus avec du chlorure de potassium. Après refroidissement, il a trouvé dans la gangue saline des grenailles et une poudre grise, métallique. Les grenailles possédaient un éclat métallique, une couleur comprise entre celle du fer et celle du plomb; elles étaient malléables, d'une densité égale à 5,5 à 12*. Ce métal se ternit à Tair en devenant bleu; il décompose Teau à 100* et se dissout dans les acides étendus avec dégagement d'hydrogène ; au rouge faible, il prend feu et brûle avec éclat et quelquefois avec une sorte d'explosion. Le cérium en poudre s'enflamme au-dessous de 100* (Wœhler, Annalen der Chemie und Pharmacie ^ t. CXLIV, p. 251).

L'yttrium accompagne toujours l'erbium et souvent les oxydes de lanthane, de didyme et de cérium. L'yttria est plus abondante que Terbine.

Les minerais de ces métaux sont toujours très-rares. L'yttrium et l'erbium n'ont encore été isolés qu'à l'état de poudres noirâtres et trèsimpures, par l'électrolyse des chlorures fondus.

L'existence d'une terre jaune ou terbine, accompagnant l'yttria incolore et l'erbine rose, dans la samarsbite et dans la gadolinite, fut annoncée par Mosander, puis niée par Berlin, Bahr et Bunsen, Clève et Hoglund. Elle a été démontrée avec certitude dans ces derniers temps par MM. Marc Delafontaine et Marignac. Le poids atomique du terbium ' qui prendra désormais définitivement rang dans la liste des éléments, serait, d'après Marignac, égal à 99 ou à 148,5 suivant que l'on adoptera la formule Teô ou Te*0* pour l'oxyde.

Les dernières recherches de M. Delafontaine et de M. Nilson tendent à prouver que la terbine n'est pas la seule terre jaune de ces minéraux; l'avenir décidera si le décipium, le scandium, le philippium, rytter"*

660 CHIMIE GÉflÉRALE.

bium, ont réellement une existence propre; pour le moment nous ne pouvons qu'effleurer cette question, qui est encore à Tétude.

Poids atom. PttidtaloB Chalrar Chaknr aU». Chakaratan.

nouveaux. aactans. apédfiqoa. mmveUou aocicBoe.

Cërimn 6e 138 02,0 0,04470 6,18 4,12

Lanthane fca. . . . 150 02,8 0,01485 6,25 4,16

Didyme Bi 144J8 06,0 0,04565 6,60 4^

YUriumf 02,5-80,6 61,7 ? ? ?

Erbiom Er 162-170,6 112.6 ? î î

Lorsqu'on fait éclater de fortes étincelles sur le chlorure de cérium, on obtient les raies : 551,1; 540,9; 539,2; 535,2 (assez vive) ; 527,3 (assez vive); 471,5; 462,8 (assez vive); 457,3 (assez vive); 456,2 (vive, double); 452,7 (vive, double); 447,1; 446,0 (assez vive); 441,9: 439,6 429,1; 428,9.

Avec de fortes ctincellcs dans les chlorures de lanthane et de didyme on a : 545,4 (faible, La); 530,3 (faible, La); 518,7, La; 518,2 (assez vive, La); 512,95 (faible, Di); 494,4, Di; 492,1 (assez vive, La); 490,1, Di; 489,9 (assez vive, La); 488,25, Di; 469,1, La; 466,3 (assez vive, La); 462,0, La; 457,95 (assez vive, La); 455,75 (assez vive, La); 452,5 (assez vive, La); 443,0, La; [438,25; 435,4; 433,0; 429,5; 428,6, assez vives, La]; [426,8; 419,6; 415,15; 412,1; 408,16; 407,65, La].

De fortes étincelles dans le chlorure d'yttrium donnent : 619,05 (assez vive); 013,1; 600,25; 598,65; (assez vive); 597,07 (assez vive); 566,2 (assez vive); 552,65; 549,6 (assez vive); 546,6; 540,2 (assez vive); 520,5 (assez vive); 519,95 (assez vive).

De fortes étincelles dans la solution de chlorure d'erbium donnent : 622,1 (assez vive); 615,8; 600,4; 598,25 (assez vive); 558,75; 555,5 (assez vive); 547,6 (assez vive); 535,2; 533,4; 478,58.

Thorium.

Nous n'avons rien à ajouter d'essentiel à ce qui a été dit à propos de cet élément dans les généralités sur les métaux terreux (voyez p. 645). 11 a été découvert en 1828 par Berzélius dans la Ihorile, qui contient 57 pour 100 de thorine (oxyde de thorium, Th6*) unie à deTacide silicique et accompagnée de chaux, de magnésie, d'oxydes de fer, de manganèse, d'urane, de plomb, d'élain, avec un peu d'alcali et de l'eau. L'orangite est un minéral analogue; il contient 71 pour 100 de thorine. La thorine accompagne encore Pytlria et le cérium.

De fortes étincelles dans le chlorure de thorium donnent : 439,2 /assez vive): 458,1 (\i8sczvive ; 428,1 (assez vive); 427,7