PROPRIÉTÉS CHIMIQUES DES ÉLÉMENTS

de préciser davantage. Dans quelques cas, comme pour le carbone, Tato-

aiicité et la capacité de saturation maximum concordent si bien et domiDent tellement toute Thistoire chimique du corps, que Ton conçoit h tentation de généraliser un fait particulier et de confondre ces deux choses pour en faire la pierre fondamentale de la chimie.

Les considérations de cet ordre doivent donc être uniquement envisagées comme un moyen de synthétiser un grand nombre de faits d'observation. A ce point de vue elles rendent de réels services. Enoncer que l^atomicité d'un corps simple est d'ordre impair ou pair, c'est dire implicitement qu'un atome de ce corps se substitue de préférence soit à Un, soit à trois ou à cinq atomes d'hydrogène; que pour lui les types de combinaisons les plus stables et les plus fréquents sont : AB, AB', AB' ^ sans exclusion absolue des autres ; ou bien c'est rappeler la tendance dominante et quelquefois exclusive à la formation des types AB', AB^, et la faculté de remplacer par son poids atomique H' ou H\ On résumera d'une façon plus approchée encore les principaux caractères de l'élément en indiquant la valeur la plus fréquente de l'équivalence atomique.

En résumé :

1* Un élément monovalent se substitue à II et donne dans la majorité des cas le type AB.

2* Un élément trivalent se substitue à H' et donne dans la majorité des cas le type AB'.

3* Un élément bivalent se substitue à II* et donne dans la majorité des cas le type AB*.

4^ Un élément quadrivalent se substitue à H^.et donne dans la majorité des cas le type A R^.

Exemples. — L'iode et le chlore sont d'atomicité impaire, et la monoYalence domine. Les principaux composés qu'ils forment sont du type A, B/ :

lU; CIH; IM,; CIM; Cil; C10(C1*Ô).

Mais à côté de ces termes on en connaît d'autres, tels que :

ICI»; IO»(Pe*); IO*(1«0*); IO*(Pe»); lO^(PO): C10*(C1*0'); C10*(C1*0*); C10»(Cl*e»); C10^(C1«0"):

1. A rofiréflcnte un atome d'un élément quelconque, mono, bi, tri, quadrivalent. B rcpréaente la quantité d'un atome quelconque qui équivaut à 1 d'liydroj,'ènc; c'est-àlire que

D = i atome pour les corps monovalents.

B = "4 atome — bivalcuU.

B = -J atome — trivalents.

D = ^ atome — - quadrivalent».

dire

5U CniUlE GËNËRAIfi.

qui feraient logiquement ranger le chlore et i*iode parmi les clc tri, tctra, penta ou heptatomiques, suivant le composé enyisagé.

Il en est de même pour Tazote triatomique dans l'ammoniaque i oessivement ni.>no, bi, tri et pentatomique dans ses divers col oxygénés.

Le carbone est tétratomique dans I*acide carbonique 60^(66^] drogène protocarboné €11^ et Tinfinie yariété de composés qui rivent ; il est au contraire biatomique dans Toxyde de carbone €0 auquel correspondraient les composés non encore isolés €11*;

€s*(es) *.

Les composés binaires remplissent diverses fonctions dont la dépend de celle des éléments combinés et des types auxquels pondent les combinaisons.

L'hydrogène en s*unissant aux métalloïdes monovalents (fluor, brome, iode) ou bivalents (oxygène» soufre, sélénium, tellure) des hydracidcs (FUI, Clll, Brll, III, SH«, ScU% TeH») corps neutres, tels que

OU*, e*H«, S*1I*.

Eiu. Eau oxygénée. Bimirure

d'hydrogène

Le caractère spécifique des hydi*acides est de réagir sur bc d'oxydes métalliques pour donner de Teau et un composé renfen métal uni au second élément de Thydracide :

2 (Clll) -h M»e = 2 (CI M) -+- H«0, 2 (Clll) H- M^G = CPM^ H- H»e,

sii«-+-M^e = M«s-hffe.

Leur saveur est aigre et ils rougissent le papier de tournesol.

Les éléments trivalents fournissent avec l'hydrogène des comp type A,//B' ayant une tendance plus ou moins marquée à 8*unir i dracidcs :

AzlP-+-CIH=AzlP.ClH,

2AzIl»-{-SH« = 2Azff.Sll«,

PhIl»H-llI = PhIl».lH.

L'un d'eux, l'ammoniaque, possède une saveur et une réaction al<

1 . Ces dcrniert ne pcuTent être obtenui qu'à Télat oondeasé; ainsi oo eoBnaft €l*H*i G* a^ s.' 2 (6 CI*) et probablement un polymère de es*(es).

pri<T'RIÉTÉS CllIMlUi:t:s DRS KM-MrXTS.

Les autres composés binaires hydrogénés sont neutres; ainsi, les cnrl>iires d'hydrogène et Thydrogène silicié, les hydrures métalliques, dont on ne connaît du reste qu*un très-petit nombre.

les oxydes sont ou acides» ou neutres, ou basiques. Atcc les éléments métalliques, le caractère acide se révèle surtout pour les types les plus riches en oxygène, tandis que les types les moins riches ont des tendances basiques; les types intermédiaires viennent se placer entre deux.

Avec les éléments non métalliques, Tacidité commence généralement plus tôt, c'est-à-dire que des types tels que A*0 ou AO' sont déjà acides, SI lors qu'ils sont basiques ou neutres avec les métaux. Cl*e, se*, See*, Tee% ee* sont acides. K*0 Mnô*, Ba6* sont des corps basiques ou neutres. Il en résulte que les termes les moins oxygénés d'une série d'oxydation d'un métalloïde sont ou neutres ou déjà acides.

Les fluorures, chlorures, bromures, iodures, correspondant à des

acides oxygénés, par substitution de FI*, CI*, Br*, P à ô, offrent des

caractères spéciaux, dont le plus important est de réagir facilement

sur l'eau pour former un hydracide du fluor, du chlore, du brome ou

de l'iode, ainsi qu'un oxacide de l'élément combiné primitivement.

L'équation suivante symbolise cette réaction :

(AsCl»)*-f-5(Il*0) = As*0»+6Cill.

Les fluorures, chlorures, etc., correspondant à des oxydes basiques présentent des caractères et des réactions qui les rattachent aux sels.

Us sulfures, sélénlures, tellurures, dérivant des oxydes, par substitution de S, Se, Te à 0, conservent généralement les fonctions de l'oxyde correspondant. Ainsi As*S*, As'SS Sb*S*, SnS*, dérivés de As* 6% As»e», Sb*e*, SnG*, sont des sulfacides, tandis que K»S, Ka*S, dérivés de K*0, Na*ô, sont des sulfobases.

Les autres groupes de composés binaires, tels que phosphures, arscniures, silicîures, borures, carbures, alliages, n'offrent rien d'intéres- ^t en ce qui touche les fonctions. Les composés de cet ordre sont généralement neutres.

CHiPITBE III

S^tiS-Cinoa ET RELAnOMS DES CORPS SIMPLES

'S* ■ r::?. dt> oorp? simple^ son! oncore i | f-rrf i:< mieux réussis et les plus - r f yr:.?is pu poursuivre Tapplicatioa^ .::: !i s-.rie J-s oK-monIs.

■ -> -■ -- - -' : •"..^vi'itiîienl par IVlat de condensalioa! - :.:< •:> :•.-.:..>< hydr.\:tnè5, M. Dumas a pu pi ^ r:\ .'.^c.::..:: ^i pciques nu^laux. en plusieurs : .;; :> :\i: i:u: h .m.'^vneilè. Chacune de ces : :vi\ ::::::" d A:-.j!o»ios. L'histoire chimique de - !.. ^^.rn ir-.s:":! l'imairo plus ou moins approcl ^ : '.^ ..■•:■.•::> L > ::.::.. .1'. s do métalloïdes de M. Dumas

. i: . .\ ,:.;:-;. c::::pîvnaut : Toxygène. le soufre» b V. ^ :. : -:: U^ ::'.luiv motalli(|uo) ;

. -\- ..i.,t: :.: its haloiiènos. dans laquelle se nmg^

; ... >;: ^.. r\\ ioiîipronant : Tazote. le phosphore.ri -.: ".; i:>:u;:th: les trois derniers corps sont deirf

:'*::...:• d.: vVi:':-.:;e. qui compte : le bore, le silicium, le ce

> 1 ».' \. ;.: . .;::i |v.r m> cninolîivs chimiques se rattache ai0

1 X .. *: >:> :.\.::v^oïu> dr la pivmière famille ont pour typeprifl . : /: AH- OIP: >IP: Soll': TclP) et pour tj-pe secondaire A"B

Iv* pîvî::ur t\|H* c<t con>!iluc par l'union de 2 volumes d'hydrogio* .i\oc I \itlii:iic de IVIcnicnt du s:rou|>e; la condensation est de 1/3* IVau. riïydro^ÔMc sulluro. rhydro^ène sélcnîê, l*liydrogcne tellurf ocou|vnl i volumes |K>ur la formule Ali'.

k LA

CLÀSSinCÂTION ET RELATIONS DES CORPS SIMPLES. 517

p composés hydrogénés de la seconde famille ont pour type A II |{ Flil; Brll ; III), et sont formés de volumes égaux des deux ints» avec une condensation nulle ; leurs fonctions sont frnnchetcides.

la troisième famille» i atome de chaque élément s'unit à 3 atolydrogène. Le volume occupé par le composé AH' (AzIP; PhIP ; est égal à 2. I^s fonctions sont basiques. la quatrième famille, le carbone et le silicium se rapprochent degré que le phosphore et Tarsenic. Un atome de carbone ou âom s'unit à 4 atomes' d'hydrogène et le volume occupe par le é AU* (eir ; SilP) est égal à 2.

[bore ne peut être relié au carbone et au silicium que par ses prophysiques. Chimiquement, il se place dans un groupe spécial, cette exception, la division des métalloïdes établie par Bl. Dumas dément acceptée et maintenue. On voit qu'elle se base sur de la saturation maximum des éléments par rapport à Thyet par conséquent sur la valeur atomique de substitution, que nommée depuis atomicité.

que soit le point de vue adopté, elle répond le mieux à tous

procédé de classiGcation ne réussit plus avec les métaux qui

t rarement à Thydrogène et qui, étant pour la plupart fixes ou

à de hautes températures, ne se prêtent pas aux déterminations

densités de vapeur, nécessaires pour reconnaître le mode de cun-

ition des éléments dans un composé.

Dumas propose Temploi des composés chlorurés des métaux,

moyen de grouper ces corps d'après des principes analogues à

qui ont réussi pour les composés hydrogénés des métalloïdes. Le

serait aux métaux ce que l'hydrogène est aux métalloïdes.

comparaison des propriétés chimiques conduit à détacher de Yen-

kdes métaux ceiiains groupes bien dessinés par une somme satis-

te d'analogies. Tel est le groupe des métaux alcalins, caractérisés

les réactions fortement basiques de leui^ oxydes, par la facilité avec

ille ils décomposent l'eau, et en général par la similitude de leurs

inaisons, qui tendent, en les rapprochant les uns des autres, à les

du reste des corps simples. Parmi les métaux alcalins on compte :

potassium, le sodium, le lithium, le rubidium, le césium et le thallium.

Ln métaux alcalino-terreux, calcium, baryum, strontium, formant

^ f oxygène des terres alcalines solubles, offrent entre eux autant

'lialogies que le chlore, le brome et l'iode.

k même, les métaux de la série magnésienne (magnésium, zinc, ■Vf manganèse, cobalt, nickel) préaealcni les uns vis-à-vis des awVy^^

li»K iuixc jt aiiuiH 9«» «t trwfrà do

ITî. hiut jk mattji s^ rtfg^setjâe k pea ^ ^ ji tainur xa ^tftt& a6i€c»{ae da stroutioiB!

— ^i' J*ntis ïtkimiiçve* À btkiaK& H da poUsôJ

iiifiiif> i^. .iuac b sitMb^ 23 «si le poids rfl

luif le in jiM&mi. ]

^>4 — liT. 5*:iiiniti i» puoi* atiieikiaes da chlore et à

1 >:tiH. if}QMM iôi.5. dwl b moitié Sljià tr::^ iCâUK ds {Mcds atomîqoe da brame. |

l'ït^r-LZKf p.o^. ±vi.. l^'». t. iY. p. 34>li donne le nom I

(-«itte r»::^:.^ n'est p^ti z*^CfefaI«. «I Ton obcserre quelquefois le CM Ifiirh ptjfiT \rr< o:q:'î5 l-s ŒÎeai unis pu* de» analogies natnivlles. j

M. DuiLH. oh-ir^hAnt i établir on parallèle entre les éléments sinti Uire^ d'Lne iL-èin-r t'imiii^ et \^ termes homologues d'une même sn orjiniijue. a fiit r^sàortir à ci* p>int de Tue des relations numériqaal di^es d'intérêt.

i>ans l'ammoniaque Ai IP nous pouvons remplacer chacun des att-i me= d"hydru;i^ne par un carbure de la forme (?H***^\ ce qui refiiÉk à ajouter 5 foi» au plus C*!!**, n pouvant avoir dans chaque suhslîli-l tion [partielle des valeurs distinctes.

On a ainf:i :

Cil*'** (C'ff'-^' (C-H*»-^»

Al \ H Az Jc^U"^*' Az jC'H»^-«

U I u (c^ii»»-*»

I>;H \mih iiioiôculaircs des îinimoniaqucs composées ainsi produits* rentrent t^ius dans rcxprcssion

17 4-14^«-i-14n'-hl4n'.

Le» carbures appartenant au type G"!!**"*"* (n = l, 2, 5, 4, . • "^ ont d(;H poids moléculaires diiTérant les uns des autres par m foi» '' quantité €1P ou 14 (i/i ^ 1, 2, 3, . • .) et s'exprimant parhf^ mule 10 4- m X 1 4-

GLASSinCATION ET REUTIONS DES COUPS SIMPLES. 519

!■* Sccnosf. MéUax qui décomposent l'eau i la température ordinaire : potassium, sodium, lithium, rubidium, césium, thallium, baryum, strontium, calcium.

S.* SccTiosr. Métaux qui décomposent l'eau yers iCO^ : magnésium, manganèse.

9" SccTiov. Métaux qui décomposent l'eau yers le rouge et à la température

ordinaire en présence des acides : fer, nickel, cobalt, chrome, xinc, cadmium, Tanadium, uranium.

4* Sectiox. Métaux qui décomposent l'eau au-dessous du rouge, mais qui la

décomposent i froid, non sous l'influence des acides, mais en présence des oxydes alcalins, tels que la potasse : tungstène, molybdène, osmium, tantale, titane, étain, antimoine, niobium.

5* SECTKm . Métaux qui ne décomposent l'eau qu'i une température très-élevée

et toujours faiblement ; ils ne la décomposent ni en présence des acides ni en présence des bases : cuivre, plomb, bismuth.

kciiÈVE CLASSE. — Elle comprend les métaux qui ne s'oxydent pas ilemeni à Tair, aux températures les plus élevées, bien que leurs soient irréductibles par la chaleur, et même par le charbon et (ënc.

^ SccTKnr. Aluminium, glucinium, auxquels il conviendra de joindre probablement les radicaux mal connus de certaines terres rares.

tisiÈME CLASSE. — Métaux dont les oxydes sont décomposables par leur.

7* Section. S'oxydent à une température peu élevée et se réduisent à une lem- ^ pérature supérieure : mercure, palladium, rhodium, ruthéniiun.

8* Sectiox. Inaltérables â toutes les températures : argent, platine, or, iridium.

SclaticMi» entre les éqnlvAlente oa les poids Atomiques

et les propriétés des éléments.

DÎTers chimistes se sont préoccupés de chercher des relations entre sa poids atomiques ou les équivalents des éléments chimiquement sialaires.

A la suite de son grand mémoire sur les équivalents (Ann. de Cliim. ide Phys.y (5), t. LV, p. ICO), M. Dumas a fait ressortir des rapproliements de cette nature.

I. Des corps analogues par leurs propriétés peuvent avoir des équivtlents exactement liés entre eux par des rapports trcs-simples, tels

que 1 : 1 ; 1 : 2.

Celle obser\'ation perd néanmoins de sa valeur, si Ton remarque ^^eeM. Dumas que de semblables rapports se retrouvent pour des corp^: ^tti n ont entre eux aucune analogie naturelle.

Exemples. f) =16. S =32. (éléments similaires).

€o = 59. Ni = 59. — —

Az=14. S =28. Fe = 50. Cd = H2 (éléments non

1 2 i 8 B\m\\a\Ye^Y

sso eaniiE générale.

IL Ëtant donnés trois corps simples appartenant à la même bâ naturelle, l'équivalent du corps intermédiaire est souvent la ii| somme des équivalents des deux corps extrêmes.

Ainsi 32 + 128, poids atomiques du soufre et du tellure,

160, dont la moitié 80 est très-près da atomique du sélénium.

40 + 1 36, poids atomiques du calcium et du baryumi

176, dont la moitié 88 représente à la valeur du poids atomique du stronl 7 + 39, poids atomiques du lithium et du

donne 46, dont la moitié 23 est le mique du sodium.

35,5 + 127, somme des poids atomiques du chlore tf

riodc, donne 162,5, dont la moitié 8U très-voisine du poids atomique du l»ûaA

Dœbcrcincr (Pogg. Ann., 1829, t. ^V, p. 301) donne le noifc triades à des groupes de ce genre.

Cette règle n'est pas générale, et Ton observe quelquefois le « traire pour les corps les mieux unis par des analogies naturelles. '

M. Dumas, cherchant à établir un parallèle entre les élémeolfl li laircs d'une même famille et les termes homologues d*une méms v organique, a fait rcssoilir à ce point de vue des relations numén dignes d'intérêt.

Dans l'ammoniaque Az IP nous pouvons remplacer chacun des mes d'hydrogène par un carbure de la forme C"H**"*"*, ce qui r à ajouter 3 fois au plus C"!!*", n pouvant avoir dans chaque sol lion partielle des valeurs distinctes.

On a ainsi :

C»iit«-Hi /C»H*"-^» (CMI*»*»

Az l II Az JC^H*»'-^' Az JC-^II^^*