ACTION DES MÉTAUX SUR LES ACIDES ÉTENDUS

s’oxyde vers 350°. Le cuivre s’oxyde au rouge mais cette oxydation s’arrête bientôt si on ne renouvelle la surface métallique eu enlevant mécaniquement l’oxyde formé. Maintenu en fusion à l’air, l’antimoine finit par s’oxyder complètement, ce qui est dû à ce que l’oxyde formé se volatilise. La combustion du cadmium, du zinc, du magnésium est aussi totale, ce qui est dû ici à la volatilité du métal lui-même; aussi est-ce dans ce cas la vapeur métallique qui brûle, de sorte que la combustion a lieu avec tlamme.

L’état d’agrégation d’un métal a une grande influence sur son oxydabilité. Le fer, qui ne s’oxyde qu’à une température élevée lorsqu’il est compacte, devient pîjropïiorique , c’est-à-dire qu’il s’oxyde instantanément à l’air avec incandescence, lorsqu’il est très divisé, par exemple tel qu’on l’obtient lorsqu’on réduit l’oxyde ferrique par l’hydrogène.

L’argent ne s’oxyde à aucune température dans l’oxygène, mais il éprouve une oxydation superficielle dans l’ozone. Ce métal, ainsi que l’or et le platine fournissent des oxydes par voie indirecte; mais ces oxydes, comme l’oxyde de mercure, sont réduits par la chaleur seule. Le palladium, le rhodium et le ruthénium sont dans le même cas que le mercure, c’est-à-dire qu’ils peuvent fixer l’oxygène dans certaines limites de température.

Action des métaux sur l’eau. — Le potassium, le sodium, le lithium décomposent l’eau à la température ordinaire en dégageant de l’hydrogène et en donnant les hydrates correspondants. Le magnésium, le calcium et quelques autres ne décomposent l’eau vers 100° que lorsqu’ils sont très divisés ; àl’état compacte il leur faut une température bien plus élevée ; le zinc (1) et le fer effectuent cette décomposition au rouge sombre ; l’étain et le titane au rouge vif; le cuivre au rouge blanc. Les métaux précieux ne décomposent l’eau à aucune température : ce sont l’argent, le mercure, l’or et les métaux du platine.

Action des métaux sur les acides étendus. — Nous avons déjà vu, en étudiant les principaux acides, comment ils se comportent à l’égard des métaux en général. Nous ne voulons que rappeler ici l’action que peuvent exercer les métaux sur les acides

(1) Le zinc peut décomposer l’eau à froid lorsqu’il est associé à du cuivre (t. I, p. 51 1 , note), ce qui montre l’influence que peut exercer sur les propriétés d’un métal la présence d’un autre métal, avec lequel il forme alors un couple voltaïque.

METAUX

sulfurique et clilorhydrique étendus. Tous les métaux décomposant Teaii ù, froid ou au rouge sombre se dissolvent dans ces acides avec dégagement d’hydrogène et nous savons déjà qu’il est inutile d’attribuer cette réaction à l’action du métal sur l’eau et que c’est l’acide lui-même qui est décomposé (t. 1, p. 139).

L’acide carbonique agit, quoique moins énergiquement, à la manière de l’acide sulfurique étendu.

Action sur les alcalis. — La plupart des métaux susceptibles de fournir des oxydes acides ou indifférents peuvent se dissoudre dans, les alcalis avec dégagement d’hydrogène :

3n 4- 2KHO -f- H^O SnO^K^ + 2112.

De ce nombre sont le zinc, le chrome, l’étain, le titane, l’aluminium, etc.

Action de l’air humide sur les métaux. — Beaucoup de métaux inaltérables à l’air sec se recouvrent plus ou moins rapidement d’une couche d’hydrate ou de carbonate lorsqu’on les expose à l’air humide. C’est qu’ici intervient l’action combinée de l’oxygène, de l’eau et de l’acide carbonique de l’atmosphère, ou de certaines vapeurs acides accidentelles. C’est à l’action de l’air humide qu’est due la formation de la rouille sur le fer. Le phénomène, qui ne se produit au début qu’avec une grande lenteur, devient beaucoup plus rapide dès qu’il s’est formé une couche de rouille. Il est alors complexe. D’une part, le fer forme avec la couche de rouille un couple voltaïque dans lequel l’élément électropositif, le métal, décompose l’eau pour s’emparer de son oxygène, tandis que l’hydrogène est mis en liberté et s’unit partiellement, à l’état naissant, à l’azote de l’air pour former de l’ammoniaque ou son carbonate qu’on peut retrouver dans tout échantillon de rouille. D’autre part, l’acide carbonique de l’air agit d’une manière active en produisant de l’hydrogène et du carbonate ferreux, sel très oxydable et qui se convertit à l’air en oxyde ou hydrate ferrique et acide carbonique. La porosité de la rouille facilite du reste cet ensemble de réactidns qui finissent par transformer toute la masse du métal. Il n’en est pas de même de beaucoup d’autres métaux qui s’oxydent dans les mêmes circonstances ; mais la couche d’hydrate ou de carbonate qui s’est formée protège le reste du métal. Le zinc, l’étain, le plomb sont dans ce cas et les deux premiers métaux sont employés, déposés en couches sur le

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fer pour protéger ce dernier contre la rouille. On arrive encore h ce résultat en recouvrant le fer par un vernis, par une très mince couche de matière grasse ou par de la plombagine.

Action des métalloïdes sur les métaux. — Nous avons déjà fait connaître cette action en nous occupant des métalloïdes euxmêmes.

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661. La première classification sérieuse qui ait été faite des métaux est due à Thénard qui se fondait sur leur ox};dabilité dans les diverses circonstances exposées plus haut. Telle qu’elle avait été établie par Thénard, elle s’appuyait sur des faits mal observés et sur une connaissance encore imparfaite des propriétés d’un grand nombre de métaux. L’aluminium notamment et le glucinium étaient mal connus et classés parmi les métaux décomposant l’eau vers 100'’. Or l’aluminium, ainsi que le glucinium, ne décompose l’eau à aucune température. L’aluminium se rapproche par là des métaux nobles tandis qu’il s’en écarte par la stabilité de son oxyde. La classification de Thénard a été successivement modifiée par Régnault et par Deville pour la faire mieux cadrer avec les faits.

Mais, même ainsi modifiée, cette classification quoique respectant certaines analogies importantes n’est pas toujours en harmonie avec les progrès de la science. Tandis qu’elle réunit quelfois des métaux très dissemblables, elle néglige des analogies chimiques importantes entre d’autres métaux. Le zinc y est séparé du magnésium, l’osmium des métaux du platine, le cuivre du mercure qui se trouve par contre à côté de ces derniers. Le thallium n’y est rapproché d’aucun des métaux avec lesquels il offre des analogies.

Berzelius rangeait les métaux suivant leur degré électro-positif; en tête se trouvaient les métaux alcalins, puis alcalino-terreux; le platine. For, occupaient les derniers rangs. Cette gradation correspond, sauf rectification à l’ordre des métaux rangés suivant le degré de chaleur qu’ils dégagent en s’unissant à la même quantité d’oxygène ou de chlore. Il est évident que cet ordre doit être sensiblement celui résultant de la classification de Thénard, puisque celle-ci est basée sur l’affinité pour l’oxygène.

CLASSIFICATION DES METAUX

CLASSIFICATION DES METAUX

La seule classification rationnelle des métaux serait celle qui se déduit de leur atomicité, comme est la classification des métalloïdes. Pour ces derniers, elle est donnée, au moins d’une manière relative, par leurs combinaisons avec l’hydrog-ène. Les rares combinaisons que forme l’iiydrog-ène avec les métaux ne sont pas en rapport avec leur atomicité; mais on connaît des combinaisons des métaux avec les radicaux monatomiques d’alcools. Ces combinaisons conduisent bien à la connaissance de l’atomicité, malheureusement elles sont encore trop peu nombreuses.

Les combinaisons que forment les métaux avec les éléments halogènes établissent-elles réellement l’atomicité du métal? Deux exemples montreront qu’il n’en est pas forcément ainsi. Le fer s’unit à deux atomes ou à trois atomes de chlore ; il apparaît donc comme diatomique ou triatomique. Le cuivre d’après ses combinaisons avec le chlore, GuCl et CuCP^ devrait fonctionner comme monatomique ou comme diatomique.

Si maintenant nous prenons la densité de vapeur du chlorure ferrique, nous verrons que la molécule de ce composé n’est pas FeCP mais bien Fe^Gl® et que celle du chlorure ferreux est Fe^GP, comme celle du chlorure stanneux est Sn^GP et non SnGP. Le double atome de fer est donc tétratomique ou hexotomique et ces deux atomes doivent être unis dans la molécule, échang’eant deux atomicités dans le chlorure ferreux et une atomicité dans le chlorure ferrique.

Cl2 = Feiv^Pei'' = Gl2 et =

On peut donc conclure de la connaissance du poids moléculaire de ces chlorures que le fer est tétratomique (1).

De même la molécule du chlorure cuivreux n’est pas Gu’Gl, mais bien Gu^GP ou Gl — Gu'"— Gu"— Gl, d’après sa densité de vapeur. Le cuivre est donc diatomique dans le chlorure cuivreux aussi bien que dans le chlorure cuivrique.

L’arg-ent est monatomique dans l’oxyde d’arg-ent et dans le chlorure d’argent, mais ne se trouve-t-on pas ici dans le même cas

(I) Le chlorare d’aluminium correspond d’après sa densité de vapeur à la formule AI-C16 (Deville et Troost) ; mais d'après les dernières recherches de MM. Nilson et Petterson cette molécule se dissocie à une température élevée et sa densité de vapeur devient moitié, c’est-à-dire correspond à la formule AlCP. L’aluminium au moins dans son chlorure en vapeur serait donc triatomique et non tétratomique.

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que pour le chlorure cuivreux et sa formule ne doit-elle pas s’écrire Ag’^Gh au lieu de Ag'Cl ? Nous n’avons pas les moyens de connaître le poids moléculaire de ce composé, la question ne peut donc être directement tranchée, mais les analogies entre les chlorures d’argent, mercureux et cuivreux permet de penser que l’argent est diatomique et que son chlorure est Ag^CP, soit ClAg'' — Ag"Cl, quoiqu’on ne connaisse pas le chlorure AgCP. On ne connaît du reste pas non plus l’iodure cuivrique.

Tout en conservant pour le chlorure d’argent la formule AgCl, nous croyons donc pouvoir ranger l’argent à côté du cuivre.

Quelle est l’atomicité du plomb? Si l’on n’envisageait que son chlorure, on serait évidemment porté à l’envisager nettement comme diatomique ; mais il ne serait pas impossible qu’il fût tétratomique comme l’étain et que la molécule de son chlorure doive s’écrire Pb'^CP. Ce qui démontre la tétratomicité du plomb c’est l’existence du plombo-tétréthyle Pb(C^IP)^, du chlorure de plombotriéthyle Pb(C^IP)^Gl et du dichlorure Pb(G^H“)^GP.

On voit en résumé que nos connaissances sont encore insuffifisantes pour trancher dans bien des cas la question de l’atomicité et qu’une classification basée sur cette valeur est encore plus ou moins hypothétique.

Si nous envisageons la molécule des chlorures comme représentée par les formules les plus simple, nous voyons un même métal manifester plusieurs atomicités. Mais dans ce cas, laquelle employer pour classer le métal? Le thallium paraît monatomique dans le chlorure thalleux, comme le potassium dans le chlorure de potassium, et les nombreux cas d’isomérie que présentent les composés thalleux avec les composés de potassium doivent, avec d’autres considérations encore, le faire envisager comme métal alcalin. D’autre part, le chlorure thallique TIGP paraît rapprocher le thallium du bismuth ou de l’or. Enfin, si nous n’envisagions que les propriétés physiques du thallium et de quelques-uns de ses composés, nous serions portés à le rapprocher du plomb, comme le font quelques chimistes.

L’or fournit des combinaisons monatomiques et triatomiques ; mais ces dernières sont les plus caractéristiques. Le bismuth ne se rattache à l’or que par sa triatomicité; on pourrait le classer parmi les métalloïdes.

Ne pouvant donc entièrement nous baser sur l’atomicité, nous

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adopterons la classification suivante qui ne s’écarte pas beaucoup de celle de M. Mendeleef (t. I, p. 106) et qui, tout en cherchant à respecter cette donnée, encore mal définie, respecte en outre d’autres analogies; nous mettons en tête de chaque g-roupe le métal dont le poids atomique est le plus faible.

Ces groupes sont ;

1° Métaux alcalins : monatomiques.

2° — alcalino-lerreux : diatomiques.

3° Groupe du magnésium : diatomiques.

40 — du cuivre (comprenant l’argent).

50 U, — du fer : métaux di- et tétraiomiques . h. — du manganèse et du chrome.

6° a. — de l’aluminium : métaux tri- ou iétratomiques.

b. Métaux des terres rares.

70 — triatomiques.

8° — tétr atomiques. — a. Groupe du plomb.

du titane.

9° Groupe du molybdène.

du platine, du palladium.

du vanadium : métaux pentatomiques.

Lithium.

b. Chrome.

VÏII. a. Étain.

Sodium.

Plomb.

Potassium.

Manganèse.

b. Titane.

Rubidium.