CwVrc (cuprum

Le cuivre est un des métaux les plus répandus. On le trouve tantôt à l'état natif, cristallisé en cubes ou en octaèdres; tantôt uni au soufre, ou à l'oxygène; tantôt à l'état de sulfate, d'arséniate, de carbonate, de phosphate ou de silicate cuivrique. C'est ordinairement le sulfure qu'on exploite, en raison de son abondance. Les mines riches de l'Amérique septentrionale et de la Sibérie renferment souvent de grandes quantités de cuivré natif.

Le cuivré a été connu de temps immémorial, et bien avant le fer; il entrait comme partie principale dans la composition qui servait aux peuples les plus anciens pour fabriquer les armes et instruments tranchants, qui étaient ordinairement faits avec du cuivre contenant de fétain. Les Grecs et les Romains tirèrent la majeure partie de leur cuivre de l'île de Chypre, d'où vint le nom de cyprium^ qui se changea ensuite en celui de cuprum.

Les minerais de cuivre que l'on rencontre ordinairement sont le sulfure cuivreux pur, appelé Kupferglanz par les mineurs allemands; le carbonate cuivrique ou malachite^ et Xazur de cuivre^ qui sont les plus riches en cuivre, mais se rencontrent rarement en abondance; enfin, Xk pyrite de cuivre^ qui est une combinaison chimique de sulfore ferrique avec le sulfure cuivreux. On ajoute à ce dernier minerai du sulfure ferrique, quand il n'en contient pas naturellement assez pour que la proportion de cuivre n'excède pas huit pour cent; on grille ensuite la masse dans des fours patticuliera, ou dans ce qu'on appuie fosses à grillage« La majeure

5t6 etiiVR£)

partie du soufre brûle, et les métaux se transfofiïient en koüssul^ fatesy qui restent mêlés ayec la gangue, et avec la portion de minerai qui a échappé au grillage. On ajoute à ce mélange grillé des minéraux quartzifères, si le minerai n*en renfermait pas assez, et on le fait fondre dans des fournaux particuliers : l'acide sulfurique etToxjde cuivrique se réduisent, le premier à letat de soufre, le second à Tétat de cuivre. Pendant cette opération il se reproduit du sulfure cuivreux ; tandis que la plus grande partie du fer foime avec la silice une scorie très-fusible, consistant en un silicate fe^ reux, dans lequel T oxygène de loxyde est égal à celui de lacide. liC sulfure cuivreux, qui est plus pesant, se rassemble dans une avite au fond du fourneau , et on enlève les scories , qui sont plus légères^ et qui surnagent le sulfure. Il importe que les scories soient très-fusibles , ce qui dépend des proportions entre loxjde ferreux et Tacide silicique; car quand les scories deviennent épaisses et peu fusibles, elles retiennent les parcelles de sulfure cuivreux, qui ne sont pas assez lourdes pour gagner le fond, et que Von perd avec les scories. Le sulfure cuivreux , ainsi fondu, est appelé tnatte; il contient encore beaucoup de sulfure ferreux.

On concasse la masse , et on la grille dans des fourneaux particuliers, sous des hangars. Pendant cette opération , qui dure plusieurs semaines, et qui exige des ouvriers exercés et intelligents, le cuivre se convertit en oxyde cuivrique. Pour réduire celui-ci, on le fait fondre avec du charbon et avec des minéraux quartzifères; lacide silicique de ces derniers s'empare de Toxyde ferreux, et passe avec lui à 1 etat de scories. Le cuivre réduit, qui renferme encore du fer, du soufre, de l'argent, et assez souvent du cobalt et du nickel , reçoit le nom de cuiifre noir ou cuivre cru. On le purifie par la fusion dans un fourneau particulier, en faisant jouer le vent d'un soufflet très- fort à la surface de la masse fondue; le soufre, le fer, et en général tous les corps plus combustibles, s'oxydent et se scorifient. Pour procéder à cette purification , on prend ordinairement une masse de cuivre ayant trois pieds (un peu moins d un mètre) de diamètre et deux pieds (o'"-,649) ^^ paisseur. Le cuivre est contenu dans une fossette, formée d'une espèce de creuset brasqué, où il est d'abord fondu avec du charbon; puis il est, à l'état liquéfié, soumis à l'action oxydante du courant d'air. Les métaux étrangers s'oxydent, et produisent à la surface une pellicule d'oxyde fondu, qu'on enlève. La masse en-

CTJIVRE. 5 I 7

levée renferme beaucoup d oxyde cuivreux; elle est encore utilisée pour Texploitation du cuivre. Mais une partie de cette pellicule d'oxyde, en contact avec les parois du creuset bras« que, se réduit; l'opération est ainsi ralentie, et s'effectue moins complètement. Pour prévenir cet inconvénient, Bredherg a proposé un moyen de son invention , qui consiste à saupoudrer de temps en temps la surface du métal fondu avec du quartz en poudre fine ; celui-ci dissout les oxydes, et donne ainsi naissance à des silicates qui ne sont pas réduits au contact des parois du creuset brasqué. Quand la masse est assez purifiée, on la remue avec un bâton, et l'on jette de Teau sur la surface du métal; ii se forme alors une croûte solide, que l'on enlève : on continue de la même manière, jusqu'à ce que toute la masse de cuivre soit solidifiée et enlevée. Ce procédé s'appelle affmqge^ et le métal, ainsi affiné, est appelé cuiure rosette. Au lieu d'enlever ainsi le cuivre sous forme de disques , on a commencé , dans quelques pays, à le couler en petits lingots ; ce qui est beaucoup plus commode pour le consommateur. Pendant cette opération , il se passe un phénomène dont on n'a pas encore pu se rendre compte d'une manière satisfaisante : quand le cuivre est resté liquide et découvert pendant quelque temps, durant lequel les ouvriers ont soin de l'écumer fréquemment, il se manifeste souvent une espèce d'ébullition : des bulles nombreuses viennent crever à la surface du métal fondu, et produisent un jaillissement de cuivre métallique qui, quand on promène une pelle de fer à la surface du métal, retombe sur la pelle à l'état de poudre extrêmement fine y entièrement composée de grains arrondis. Ce phénomène ressemble tout à fait à une ébullition ; il est évidemment dû à un corps gazeux qui se dégage : les bulles gazeuses , venant crever à la surface, répandent le métal sous forme de gouttelettes fines, qui retombent solidifiées, ainsi que cela a lieu pendant l'effervescence d'un liquide. Mais on n'a pas encore constaté la nature de ce gaz. Lucas ^ qui découvrit la propriété qu'a l'argent fondu d'absorker de l'oxygène , essaya de faire voir cette même propriété pour le cuivre fondu; il trouva que ce dernier, coulé dans l'eau, produit une explosion. Mais Chaudet montra que cet effet a aussi lieu pour plusieurs autres métaux, lorsque, fondus, ils sont versés dans Feau , et que quelques centièmes de cuivre, unis à de l'argent, öteni à celui-ci la propriété d'absorber de l'oxygène; car ce gaz

5l8 CÜIVRK.

se combine immédiatement avec le cuirre. Il est cependant probable que loxygène n'est pas le seul gaz qui puisse être ainsi absorbé par les métaux en fusion ; peut-être que par un fort soufliage, pendant lequel le gaz oxygène se combine avec le cuivre, le métal fondu absorbe du nitrogène ou du gaz acide carbonique^ qui, par le refroidissement pendant lequel le métal prend une structure granuleuse , s'élèvent sous forme de petites bulles. Scheerer et Marchand ont constaté que le cuivre , fondu dans on creuset, présente après le refroidissement, au milieu de sa surface, une végétation mamelonnée, dont la section montre la masse métallique remplie de petites cavités comme produites par un gaz qui aurait cherché à s'échapper par le refroidissement; cest ce qui explique la formation des cavités vésiculaires, ainsi que de la végétation mamelonnée. Le même phénomène s'offrit lorsque le cuivre était fondu avec des flux; mais il n'avait nullement lieu lorsqu'on employait du sel marin comme flux.

Le cuivre préparé en grand est rarement bien pur. On y trouve le plus souvent des traces de fer, de cobalt, de nickel, d*étain, de plomb, et quelquefois d'argent. Pour obtenir du cuivre pur, et propre aux expériences chimiques, on dissout du sulfate cuivrique pur dans de l'eau, et on précipite le cuivre en faisant digérer la liqueur avec une lame de fer métallique, bien décapé* Ensuite on retire la lame de fer, on décante la liqueur, et on fait digérer le cuivre ainsi précipité avec de l'acide chlorhydrique, pour enlever toute trace de fer; on lave bien le précipité, on le presse, on le dessèche, et on le fait fondre avec du verre de borax en poudre j mêlé d'un peu d'oxyde cuivreux, pour oxyder la dernière tiace de fer ou de tout autre métal qui pourrait y être resté. On obtient ainsi un régule fondu , recouvert d'un flux rouge foncé. Pour avoir le cuivre à Vétat très-divisé, on réduit l'oxyde cuivriquc par un courant de gaz hydrogène, ainsi qu'on le dira plus bas.

En réduisant, par la voie hydroélectrique, une solution de sulfate cuivrique, qu on maintient toujours saturée de ce sel, on obtient également le cuivre, qui se dépose sous forme compacte et malléable au pôle négatif. 11 conserve ainsi , avec une exactitude extrême, la surface des objets sur lesquels il se précipite; à la face externe il devient raboteux et cristallin , mais il augmente continuellement d'épaisseur par l'addition de nouvelles couches, de manière qu'on peut à la fin le détacher complètement et le

GÜIYIUK, 5 19

forger au besoin. Cette méthode de réduction est employée avec avantage po^ préparer des empreintes de médailles , depla({ues giayéeSy etc.; elle a reçu le nom de galvanotypie.

Le cuivre pur a une couleur d un brun rougeâtre clair, et beau«* coup d*éclat à l'état poli. Quand on le saisit avec les mains suantes, il leur communique une odeur particulière, très-désagréable. C'est un des métaux les plus malléables. On peut le réduire en feuilles extrêmement minces , et le tirer en fils très-fins* Cependant sa ténacité est si grande, qu'un fil de cuivre, du diamètre de Y^ de pouce (o"°*-,ooo2i6), supporte, d'après de Siokingen^ un poids de i5i kilogrammes , sans se rompre. Le cuivre fohd à II 32 degrés du pjromètre à registre àeDaniell^ qui font 1091 degrés du thermomètre à air. Quand on le laisse refroidir avec lenteur, il cristallise. Sa forme cristalline est un cube, un octaèdre, etc«, appartenant au système régulier. Seebeck retira du cuivre fondu des cristaux, d'où les eaux-mères furent séparées, et qu'il considéra comme appartenant au système rhomboédrique. Mitscherlich ne réussit pas à obtenir des cristaux de cette forme. La chaleur spécifique du cuivre est, d'après Regnauitj 0,095 1 5, et, d'après Dulong et Petite =0,0949. A la chaleur rouge, le cuivre est peu malléable. Le cuivre, à l'état très-divisé, peut être brasé, comme le platine; propriété dont on n'a pas cependant besoin de faire usage, car le cuivré est déjà assez facile à fondre. Cependant Osann a profite de cette propriété pour obtenir des empreintes de médailles, etc. A cet effet, il réduit l'oxyde cuivrique ou cuivreux bien pulvérisé à Taide du gaz hydrogène; il sépare , par la porphyrisation, la partie fine de la poudre de cuivre réduit, et en met, avec précaution, une couche suffisamment épaisse sur la médaille, entourée d'un anneau convenable; puis, il y presse la poudre métallique au moyen d'un fiston qui s'adapte exactement à l'anneau, et achève la près-* sion par quelques coups de marteau. L'empreinte acquiert ainsi une cohésion parfaite, de manière qu'on peut l'enlever; on la calcine ensuite dans le gaz hydrogène, et on la laisse refroidir dans ce gaz. Pendant la calcination , l'empreinte se contracte beaucoup et dans tous les sens; elle diminue ainsi de volume, mais les contours n'en deviennent que plus nets. Elle possède alors la consistance du cuivre fondu. Lorsqu'on mêle une solution de sulfate ou le mieux d'acétate cuivrique avec une solution étendue d'acide phosphoreux , ou qu'on y fait arriver de l'acide sulfureux.

5ao cmvRK.

on Toit qn« le cuivre commence, au bout de quelques insUnts, à se précipiter sous forme de paillettes extrêmement fines, d'un éclat métallique, qui, examinées au microscope , présentent des facettes triangulaires à côtés égaux, et qui, après le lavage et la dessiccation y ont une belle couleur rouge. Le cuivre est un des meilleurs conducteurs du calorique^ et c*est sans doute pour cela que les moules dans lesquels on veut le couler doivent être parfaitement secs; car la moindre humidité produit une forte explosion y par laquelle la masse rouge est lancée de tous cotés. Le poids spécifique du cuivre fondu varie, parce qu'il contient fréquemment de petites cavités ; de là une grande diversité dans les données. D'après l'évaluation qui paraît la plus exacte, le poids du cuivre fondu est de 8,85 ; celui du cuivre laminé ou forgé, de 8,95. Brisson porte ce dernier à 8,878 , et Hatchett a trouvé le poids spécifique du cuivre de Fahlun le plus pur, de 8,895. Suivant Herapath , la densité du cuivre rosette , qui , pendant TafB« nage, n'a pas été remué avec un bâton, ne s'élève qu'à 8,5 1, tandis que celle du cuivre rosette ordinaire est de 8,843, et celle du cuivre fondu et refroidi dans un creuset, de 8,9. J'ai trouvé le poids spécifique du cuivre fondu de 8,83; celui du même cuivre tiré en un cylindre épais de deux lignes, de 8,9468, et celui du cylindre aplati dans sa longueur, de 8,9587. Scheerer et Marchand^ qui se sont donné beaucoup de peine pour déterminer le poids spécifique du cuivre pur, l'ont trouvé = 8^921 (pour le cuivre fondu non vésiculeux, et tel qu'il a été obtenu par la fusion avec le sel marin); pour le cuivre réduit en fils gros, ils ont obtenu de 8,933 à 8,939; et pour celui réduit en fils minces, 8,95a, qui représente le poids spécifique le plus élevé auquel le cuivre ait pu atteindre.

L'atome du cuivre , = Gu , pèse 3o5,695 ; l'atome double, ^i=6u, pèse 791,390.

Le cuivre a peu d'affinité pour l'oxygène. L'oxyde cuivrique est réduit, par le gaz hydrogène, bien au-dessous du rouge. Si l'on chauffe de l'oxyde cuivrique dans une petite cuiller de fer, à laquelle est fixé un bouchon de liege, et qu'on l'introduise rapidement dans un flacon rempli de gaz hydrogène, de manière que celui-ci se trouve fermé par le bouchon, l'oxyde devient rouge à l'instant même, et parait brûler, tandis que la paroi intérieure du flacon se couvre d'eau. Après le refroidissement, on trouve que le

CUIVRE, 5a r

cuivré est réduit. Si l'on fait passer lentement un courant de gaz hydrogène ai travers une boule de verre remplie d oxyde cuivrique, et qu'on cjiauffe très-doucement cette boule, la masse se réduit sans que le cuivre devienne rouge. (Si le gaz hydrogène arrive en trop grande quantité à la fois, l'oxyde s'échauffe aisément jusqu'au rouge ). Le cuivre réduit au-dessous de la chaleur rouge possède la propriété de passer , dans l'espace de quelques jours , à l'état d'oxyde cuivreux , en absorbant l'oxygène de l'air; tandis que le cuivre qui a été réduit à la chaleur rouge ^e conserve à letat métallique.

Le cuivre ne décompose Teau à aucune température; et quand on le fait bouillir avec de l'acide chlorhydrique concentré, il dégage à peine des traces de gaz hydrogène. Il se dissout dans l'acide sulfurique avec dégagement de gaz acide sulfureux, et, dans lacide nitrique, avec dégagement de gaz oxyde nitrique. Ses dissolutions sont bleues ou vertes. Il ne s'oxyde point à l'air, à moins qu'il ne soit en contact avec de l'eau ; car alors il se forme du carbonate cuivrique aux endroits exposés à l'air. Le cuivre, humecte d'un acide, s'oxyde très-promptement aux dépens de l'air; j'en ai donné des exemples, tom. I^, p. i58, à la préparation du gaz nitrogène. A une température élevée, il s'oxyde, mais il ne prend pas feu; de là vient que le cuivre , même lorsqu'on l'a amené à la dureté de lacier, ne donne point d'étincelles avec la pierre à feu; car les particules qui s'en détachent ne brûlent pas. C'est pour cette raison que, dans les fabriques de poudre, on se sert de cuivre en place de fer pour la plupart des instruments. A une très-haute température, le cuivre brûle avec une flamme verte; et quand on l'expose à un courant enflammé de gaz hydrogène et de gaz oxygène , il brûle , d'après Thomson^ avec un éclat éblouissant. Lorsqu'on jette le cuivre, ou l'un de ses oxydes, dans un feu qui flambe, la flamme prend une couleur verte, qui est d'une grande beauté, surtout quand la flamme n'est pas très-écla« tante par elle-même. Aune légère chaleur rouge, le cuivre se couvre d'une croûte d'oxyde, dont la couleur varie du rouge au noir, suivant la quantité d'oxygène qu'il contient; elle est rouge quand l'air a un accès moins libre, et alors la surface du cuivre est couverte d'oxyde cuivreux. Un morceau de cuivre, longtenaps calciné à l'air libre, s'entoure d'une couche d'oxyde, qui se détache facilement après le refroidissement. Cette couche a un

5^% cqivmt.

aspect ooiri et la pellicule la plus ei^terne se compose dojtyds cuivrique; mais la pellicule subjacente est dun rouge brun et formée d*oxyde cuivreux , tant qu'il y a encore intérieurement du cuivre métallique, mais dès que celui-ci a disparu, tout se chaDge, de dehors en dedans, en oxyde cuivrique. Si cette obsenratioD, qui a été faite par Anthon^ est exacte, il y a là quelque chose d'inexpliqué; et on ne comprend pas pourquoi la couche exté« rieure d oxyde n'augmente pas en épaisseur tant qu'il y a encore du cuivre àTintérieur. Souvent on transforme la surface des vaseï de cuivre poli en oxyde cuivreux, parce qu'ils résistent ainsi mieux à l'action de l'air et de l'eau. A cet effet, on les enduit d'nn mélange d'eau et d'oxyde ferrique, et on les chauffe jusqu'à un certain point ; après quoi on les nettoie, pour enlever l'oxyde ferrique (i). Le cuivre se conserve à l'état métallique dans l'eau de

(i) Le cuivre peut aussi être converti en oxyde cuivreux par la voie humide, et avec beaucoup moins de peine qu'en le traitant par l'oxyde ferrique. On dissout deux partitt de verl-de-g;ris et une de sel ammoniac dans du vinaigre ; on fait bouillir la dissoIutioD , on l'écume et on Tétend d*eau , jusqu'à ce qu'elle n'ait plus qu'une légère saveur de cuivre , et qu'elle ne soit plus précipitée en blanc quand on l'étead davantage. On décante la liqueur limpide , et on nettoie le vase , pour le débarrasser du précipité pulvérulent qui s'est formé pendant qu'on a étendu la dissolution. On fait bouillir de nouveau cette liqueur y mais très-rapidement , afin qu'elle ne se concentre pas; car, sans cette préeantion, il se produirait encore un dépèl blanc Ausaitôt qu'elle est en pleine ébuIKtioSi on la verse sur la pièce qu'on veut bronzer, et qu'on a auparavant trèa-bieo poU& Getta pièce est dans un autre vase qu'on place de suite sur le feu , afin que la liqueur chaud« entre instantanément en ébullition. Si l'on veut bronzer des médailles, on les poseddMut sur une grille en cuivre ou en bois, placée au fond du vase. Pour que le bronzé ne de vienne pas inégal , il faut avoir soin que les médailles ue se touchent pas. On conçoil d'ailleurs qu'elles doivent être entièrement couvertes de liquide. Quand l'opération a doré cinq minutes au plus, il faut visiter les pièces. Le cui\Te devient d'abord noir, ou d'un bleu très-foncé, il passe ensuite au rouge bruu, et enfin au rouge foncé ; mais, dans ce cas, la pellicule d'oxyde est ordinairement épaisse el composée de petites écailles , ce quiflit perdre à la surface bronzée son éclat, et la rend inégale. Dès que la pièce a fuis la eaaktr brune qu'on demande, on enlève le vase du feu» on décante la dissolution, on livc la pièce bronzée plusieurs fois à grande eau , et on la sèche avec le plus grand soin ; car s'il reste la moindre trace de la dissolution de cuivre sur la pièce , il s'y forme do vert-degris quand on l'expose è l'air. Lorsqu'on a un grand nombre de médaflies qni doivest avoir toutes la même teinte, il fout les retirer en même temps de la liqueur; sans qaoi celles que l'on retire en dernier lieu deviennent plus foncées. Comme il est impossible de les sécher toutes assez vile, on les met dans l'eau pour les garantir contre l'action de l'air, et on les retire les unes après les autres pour les essu)er. En général, il n'y a jamais d'inconvénient à ce que la dissolution de eiiivre soil très^feible; l'opération marcbe oa peu plus lentement , mais la réussite en est plus aûre. Si , au contraire , la dianlution est trop forte , le cuivre poli se couvre d'une couche épaisse du précipité blanc y qui preai

OXTDE CUIVREUX. Ssi3

chaux et d^tna une solution de carbonate alcalin , tandis qu'il ne tarde pas à se noircir dans une solution d'alcali caustique. Dans l'ammoniaque caustique, il s'oxyde peu à peu et sans coloration^ si l'on empêche l'accès de l'air ; mais la liqueur bleuit au contact de l'air.

I^ cuivre a trois degrés d'oxydation : l'oxyde cuivreux, l'oxyde cuivriquci et le suroxyde de cuivre.

I** Oxyde cuwreux. Cet oxyde a été découvert par Chenemx. On le rencontre, comme minéral (i^oM^i^^r^rz), quelquefois en masses compactes, d'un brun rouge et translucides, quelquefois cristallisées en octaèdres réguliers, dont la couleur est d'un rouge brun, ou lorsqu'ils sont transparents, d'un beau rouge de rubis« Leur poids spécifique est de 5,75 , selon Leroyer et Dumas , et de 6,o5, suivant Herapath,

On peut préparer l'oxyde cuivreux par différents moyens. On mêle intimement cinq parties d'oxyde cuivrique avec quatre parties de limailles fines de cuivre , ou de cuivre en poudre , tel qu'on l'obtient par le bouillonnement du métal fondu pendant la purification du cuivre rosette, et on fait rougir le mélange dans un creuset couvert; ou mieux encore, on dispose des feuilles de cuivre minces avec de l'oxyde cuivrique bien pulvérisé en couches alternées, peu épaisses, et on expose le tout, dans un creuset couvert, à une forte chaleur rouge. L'oxyde cuivrique se convertit en oxyde cuivreux ; le cuivre excédant ne se mêle point avec ce dernier, et il est facile de l'enlever. Une autre méthode pour préparer cet oxyde consiste à faire digérer la battiture de cuivre avec de l'acide sulfurique étendu. L'oxyde cuivrique se dissout, et l'oxyde cuivreux reste sous la forme de paillettes , dont les plus minces sont souvent transparentes. D'après Liebig et fJT'àhler^ on fait fondre du chlorure de cuivre, de manière à le convertir en chlorure cuivreux. Cette transformation s'opère avec dégagement de chlore. On pulvérise le chlorure cuivreux, et, après l'avoir mêlé avec du carbonate sodique sec , on le calcine au rouge dans un creuset couvert. Après le refroidissement , on extrait le sel au moyen de

à Taîr une couleur verte; et alors il faut repolir la pièce, parce qu'il n'y a pas d'autre moyen pour enlever la couche verte. Dès que le bronze te détache par places quand oa emiie la pièce avec un morceau de linge, c'est une preuve que la dissolution était trttfi forte. Une dissolution concentrée par rébnllitlon peut être ramenée au point convenable de dilution ; à cet effet, oo y ajoute ordinairement un peu de vinai^«

5^4 OXTDE CUIVREUX.

Veau , on lave Toxyde cuivreux qui reste , et on le fait dessécher.

D'après Becquerel^ on peut l'obtenir sous forme cristalline, en décomposant une dissolution de nitrate cuivrique par une action hydroélectrique tellement faible, que le cuivre n'est réduit qu'à l'état d'oxyde cuivreux. A cet effet , on remplit un flacon long et étroit avec la dissolution , on met un peu d'oxyde cuÎTrique au fond , puis on pose une lame de cuivre bien décapée sur l'oxyde , et on bouche le flacon hermétiquement. L'oxyde cuivrique, comme base salifiable faible, devient électropositif par le contact avec le cuivre négatif, et il se dépose sur ce dernier de petits cristaux cubiques, brillants et de couleur rouge, qui exigent plusieurs mois pour leur formation. Quelquefois on le trouve aussi dans cet état sur des objets antiques en cuivre , qui ont séjourné au sein de la terre. Lorsqu'on fait fondre le cuirre avec de l'hydrate potassique dans un vase où l'air a accès, il se forme de l'oxyde cuivreux qui se dissout dans la potasse ; c'est à celle-ci que la masse fondue doit, après le refroidissement, sa couleur rouge. L'eau en enlève l'alcali, et laisse l'oxyde cuivreux non dissous.

D'après Mitscherlich , on l'obtient, par voie humide, de la manière suivante : On dissout dans l'eau parties égales de sulfate cuivrique et de sucre de raisin ; on mêle la liqueur avec de la potasse caustique jusqu'à ce que le précipité, qui s'est d'abord formé, se soit dissous en un liquide bleu très- foncé. Lorsqu'on expose ensuite la liqueur à une douce chaleur, l'oxyde cuivrique est peu à peu réduit, par les éléments du sucre, à l'état d'oxyde cuivreux, qui se précipite coloré en rouge, et qui, convenablement lavé, est pur. Examiné au microscope, il présente une structure cristalline.

L'oxyde cuivreux artificiel est une poudre rouge brunâtre, qui ne s'altère pas à l'air. Ses propriétés , comme celles des oxydes àureux et platineux, tiennent de celles des sousoxydes et des oxjdes en eux. Les acides étendus le transforment en oxyde cuivrique et en cuivre. L'acide nitrique le dissout avec dégagement de gaz oxyde nitrique , après l'avoir transformé en oxyde cuivrique. L'acide chlorhydrique concentré le dissout sans lallérer, de manière à former un liquide brun foncé, mais dont la couleur est étrangère au composé en question : il ne tarde pas à s'éclaircir et à devenir incolore. Les alcalis caustiques précipitent de cette dissolution \ hydrate cuii*reux, qui est d'un jaune vif, et qui se

oxrbt ciUfVAEtXi &2&

transform6 promptement en oxyde cuivrique quand on le laisse à lair; il faut même des précautions particulières pour éditer qu'en le lavant et le desséchant il ne passe à Tétat d'oxyde cuivrique. Cet oxyde n'offre, suivant MUscAerlich, aucun aspect cristallin. Il ne renferme pas plus de 3 pour cent d'eau , qui ne peut être entièrement éliminée qu'à H- 36o**. L'oxyde cuivreux anhydre conserve sa couleur jaune orange. L* oxyde cuivreux se dissout sans coloration dans l'ammoniaque caustique. La solution ammonia* cale d'un sel cuivrique dissout du cuivre , quand on le fait digérer à une douce chaleur avec une lame de cuivre bien décapée dans un flacon fermé , et se change ainsi en une solution ammoniacale incolore d'oxyde cuivreux. La dissolution qu on obtient ainsi ne se colore point dans des vases fermés ; mais y à l'air, elle abs(»rbe de l'oxygène, et prend une couleur bleue. Ce changement est si subit, que quand on verse la liqueur de quelques pieds de haut, par un filet un peu mince, dans un vase ouvert, elle devient bleue avant d'être arrivée dans ce vase. Si l'on introduit une lame de cuivre dans la dissolution devenue bleue, et qu'on bouche le vase , la liqueur se colore au bout de quelque temps , parce que Toxyde cuivrique repasse à l'état d'oxyde cuivreux. Cette coloration et décoloration peut être reproduite alternativement, jusqu'à ce que l'ammoniaque soit saturé.

L'oxyde cuivreux , fondu avec les flux vitreux , donne un verre rouge de rubis ; mais il est difficile d'empêcher qu'il ne s'oxyde pendant la fusion , et alors le verre prend une couleur verte. Au chalumeau, on découvre la présence du cuivre dans les flux vitreux, lors même que la couleur ne l'annonce point, en y posant, au moment où ils sont fondus , un peu d'étain , qui réduit de suite l'oxyde cuivrique à 1 etat d'oxyde cuivreux ; de sorte que le globule devient rouge par le refroidissement. Si la quantité de cuivre est petite, ce globule est transparent; dans le cas contraire, il est opaque. La présence de métaux étrangers rend souvent la couleur foncée, presque noire.

L'oxyde cuivreux se compose de :

Centiènies. Atomes.

Cuivre. . • . «. 88,78 a

Oxygène i i,aa i

Poids atomique, =891,390; formule, :=zGnO ou 4u.

L'hydrate jaune renferme i atome d'eau pour 4 atomes d'oxyde

6a6 OXTDE CUlVftIQUB.

Guin*eax c: H + 4 ^^y ou M eu* . Ce rapport n'est pai un àts plus communs; cependant la température élevée qu'il faut employer pour expulser leau, ne permet pas de la considérer comme de leaa hygroscopique.L' oxyde cuivreux forme, avec la plupart des acides, des sels particuliers ; mais souvent ces sels ne se produisent autre* mtot que lorsque l'oxyde cuivreux se trouve à Tétat naissant.

3^ Oxydé cuivrique. On Tobtient, soit en brûlant du cuivre à Tair libre, soit en décomposant le nitrate ou le carbonate cUivrique par la calcination. Dans le premier cas , il est beaucoup pitu dense et plus pesant que dans le second, et son poida spécifique est de 6,4- H est noir comme du charbon, et conserve cette coo* leur, même quand on le réduit en poudre très-fine. A une très* haute température, il fond, et sa cassure devient dristalline. D'après Tindication de Becquerel^ on lobtient cristallisé, en fondant, dans un creuset d'argent, i partie d'oxyde cuivrique avec ^\i parties d'hydrate potassique ; on fait rougir la masse pendant quelques minutes , puis on labandonne au refroidissement. Plus oeliu** ci est lent, plus les cristaux deviennent gros. On enlève Thydrate potassique par leau : une partie de loxyde cuivrique reste sous forme de cristaux tétraèdres d'un grand éclat métallique; la partie pulvérulente est enlevée par lévigation et suspension. Becquerel prescrit d'employer pour cela l'hydrate potassique purifié au moyen de l'alcool, parce que la potasse, contenant du carbonate ou du sulfate potassique, fournirait à peine des traces de cris« taux. Voici la théorie qu'il donne de la formation de ces cristaux: La potasse fondue dissout de l'oxyde cuivrique en abandonnant une quantité proportionnelle d'eau; ensuite elle passe msensîblement à l'état de suroxyde, et l'oxyde dissous se sépare de non« veau. Cependant il est plus probable que l'hydrate potassique fondant dissout d'autant plus d'oxyde que la température est pins élevée, et que l'oxyde cuivrique y cristallise par le rdRraîdîssement, comme il cristalliserait au sein de tout autre dissolvant qu'on laisserait refroidir. Lorsque la température est trop élevfe ou qu'on prolonge trop la chaleur , il arrive facilement qu*au lieu d'oxyde cuivrique on n'obtienne que de petits cristaux d'oxyde cuivreux , d'un rouge de brique.

Chauffé au chalumeau , sur du charbon , il fond lacilement au feu d oxydation ; mais, au feu de réduction , il se réduit âTec une fiiible détonation, et laisse un bouton métallique.

OXT0S CVIVHIQUB. Sà^

Si Ion Terse goutte à goutte une dissolution de cuivre dans une dissolution froide de potasse caustique ^ il se forme un prëcipite bleu volumineux, qui est Yhjrdrate cuwrique; il se conserve à Tair, mais est décomposé à la chaleur de Teau bouillante, même ijaand il est dans l'eau , et donne de loxyde cuivrique noir« La oouleur de Thydrate cuivrique étant d'un très«beau bleu^ on remploie en peinture; mais comme cet. hydrate est très-sujet à noircir pendant qu on le dessèche, sa préparation présente des difficultés. Palmêtedt a trouvé que la meilleure manière de le préparer oonsisie à verser de la potasse caustique sur du charbon cuivrique ^ préalablement traité par l'eau bouillante. L'hydrate qu'on obtient ainsi est grenu, pesant, et facile à laver. Par laddition de la coUe ou du blanc d'œuf , il se conserve mieux en se desséchant. La li« queur alcaline dissout une portion d'oxyde cuivrique combiné avec de la ooUe , et la dissolution prend une belle couleur violette.

L'oxyde cuivrique se dissout facilement dans les acides , et avec dégagement de chaleur. La potasse et la soude caustiques ne dissolvent pas Toxyde cuivrique par la voie humide ; si , au contraire, on le chauffe jusqu'au rouge avec ces alcalis ou avec les terres alcalines, il s'y unit, et la combinaison est verte ou bleue. L'ai-* cali caustique, qui renferme des matières organiques, dissout l'oxyde cuivrique avec une coloration bleue ou pourpre , et il en dissout d'autant plus qu'il contient plus de matières organiques. C'est probablement à quoi il faut attribuer l'opinion de quelques chimistes, d'après laquelle une petite quantité d'oxyde cuivrique se dissoudrait dans un grand excès d'alcali caustique. Les combinaissons qu'il forme avec les alcalis sont décomposées par l'eau, qui dissout seulement l'alcali , et laisse la totalité de l'oxyde cuivrique. L'hydrate d'oxyde cuivrique se dissout en petite quantité dans le carbonate, et surtout le bicarbonate sodique ou potassique. On en sépare le mieux 1 oxyde , en évaporant à siccité la solution , e^ calcstnanf le résidu salin dans un creuset de platine. Lorsqu'en«* suite on dissout l'alcali dans Teau, on voit qu'une partie de Toxyde se fixe si solidement au platine, qu'on ne peut l'en détacher qu'en le dissolvant dans un acide. L'ammoniaque caustique dissout les sels cuivriques , en prenant une belle couleur bleue foncée. Quand on verse de l'ammoniaque sur de l'oxyde cuivrique pur, et qu^on bouche sur-le-champ le vase qui renferme le mélange , l'alcali dissout peu , ou ne dissout m^me point d*oxyde , et

5a8 DXtBS CUtVRIQüfei

se colore k peitie; Aiais qu'on ajoute a la liqueur seulement une goutte d'un sel ammonjque, par exemple, de carbonate, et que Ton agite le mélange, la liqueur prendra à Tinstant même une belle couleur bleue, quelquefois assez foncée pour en devenir opaque. Cette expérience paraît démontrer que c:e qu'on a re» gardé communément comme une dissolution d'oxyde cuivricpie dans l'ammoniaque, n'est, au fond, qu'une dissolution de soussels doubles dans Tammoniaque. Si Ton ajoute de la potasse caustique, en assez grande quantité^ à une pareille dissolution, il se précipite de l'bydrate cuivrique bleu et grenu, et la liqueur se décoloie. Souvent le précipité ne se forme qu'au bout de quelque temps. la liqueur limpide qui reste contient si peu de cuivre, que le gaz ftulfide hydrique n'y produit point de précipité, mais lui fait sea* lemeQt prendre une teinte jaune brunâtre. L'effet que produit It potasse caustique parait tenir en partie à ce qu'elle se combine avec l'acide contenu dans la dissolution ammonique , ce qui bit perdre à Tammoniaque son pouvoir dissolvant. Cependant l'action de la potasse ne consiste pas seulement à s'emparer de l'acide; car, s'il en était ainsi, une faible quantité de cet alcali suffirait pour opérer la précipitation, tandis qu'il en faut d'autant plus que la liqueur contient plus d'ammoniaque.

L'oxyde cuivrique se dissout, par la fusion, dans les flux vitreux, et produit un verre dont la couleur est verte, et, dans de certaines circonstances, bleue. La couleur bleue qu'on a trouvée sur les ubWux du temps des Romains, était un verre bleu en poudre grossière, et coloré par l'oxyde cuivrique. Cet oxyde est tellement soluble dans les huiles , que quand on conserve celles-ci dans des vases de cuivre, elles deviennent vertes. On met quelquefois cette circonstance à profit pour découvrir, dans l'eau-devie, la présence du cuivre, qui, en très-petites quantités, n'est pas toujours facile à reconnaître. A cet effet, on plonge un petit morceau de beurre dans une grande masse d'eau-de-vie. Si ceUe-d renferme du cuivre, le beurre devient verdàtre ordinairement, au bout de 24 à 4^ heures , par l'oxyde cuivrique qu'il absorbe.

L'oxyde cuivrique se compose de :

CeDtièmet. Atome«.

Cuivre 799^3 i

Oxygène ^^y^7 x

Poids atomique, =49^>^^i formule ^ =CuO ou Cu«

SÜllOXYDE OÊ CUtVRE. Big

Lliydrale d'oxyde cuivrique renferme i8,49 powr cent d'eau , et se compose de i atome d'oxyde et de i atome d'eaU)=HCu^ Son poids atomique est = 608,17. L oxyde cuivrique forme des sels avec tous les acides. Plusieurs de ces sels, à l'état anhydre, sont incolores, tandis qu'ils sont bleus ou verts à Tétat d'hydrate. L'oxyde cuivrique est , dans plusieurs cas, employé comme réactif, et surtout comme moyen de combustion dans l'analyse des corps organiques.

3** SuroQcyde de cuivre. Il a été découvert par Tkenard. On l'obtient en prenant de l'hydrate cuivrique, gélatineux, et non gi*enu, qui n'a point commencé à noircir, et versant dessus , à la tempe* rature de zéro, une dissolution aqueuse de suroxyde hydrique, qui contient au plus une quantité d'oxygène égale à huit fois le volume de liquide, mais qui peut, sans inconvénient, être plus étendue. On mêle les deux corps avec soin ; l'hydrate prend d Sabord une couleur verdâtre, et devient d'un brun jaune foncé dès qu'il est entièrement converti en suroxyde. Il faut employer un excès de suroxyde hydrique; mais quand le cuivre est suroxydé, il commence à se dégager du gaz oxygène, effet que l'on doit arrêter sur-le-champ, en versant de l'eau dans la liqueur; sans quoi le suroxyde de cuivre lui-même finit par se décomposer. On lave cet oxyde avec de l'eau, on le presse entre des doubles de papier, et on le dessèche dans le vide sur de l'acide sulfurique. A l'état humide, il ne tarde pas à se décomposer de lui-même, en dégageant du gaz oxygène; la décomposition marche bien plus rapidement quand on y ajoute de la potasse caustique. On peut le conserver sous forme sèche; cependant il se décompose à une température qui ne s'élève pas à celle de l'eau bouillante. Jeté sur des charbons incandescents, il produit une légère détonation, et le cuivre se réduit. Il est totalement insvluble dans l'eau, et n'exerce aucune action sur la couleur du tournesol. Les acides le décomposent : il se forme des sels cuivriques et du suroxyde hydrique. 11 paraît résulter de là que ce suroxyde renferme de leau combinée, du moins avant la dessiccation.

D'après Thenard^ l'oxyde cuivrique se compose de :

Centièmes. Atomes.

Cuivre 66,43a i

Oxygène .••.. 33,568 a

Poids atomique, = 595,698; formule, =CuO* ou Cu. II. 34

530 «ItRttRE DE CÜtVttS.

D*après cela , les quantitëi A*oxjgène contenues dans les trois degrés d'uxydation sont entre elles comme les nombres i, 2 et 4*

Nitmré de cuhre. Thenard fit arriver du gai ammoniac, sur des fils de cuivre roulés et légèrement rougis pendant la à 16 heures, dans un tube de porcelaine. Le gâz ammoniac se décomposa ainsi en gaz nitrogène et en ga% hydrogène , tandis que le cuivre , sans avoir d ailleurs changé de poids , avait perdti sa couleur, et éuit devenu en grande partie d un gris blanc avec quelques taches jaunes. Il avait conservé son aspect métallique ; mais il était devenu si cassant, qu'il se brisait par un léger effort, et offrait alors une cassure à gros grains. Pour expliquer cet effet , on supposait k forniatiori d'un nitrure ; mais comme il n'y avait pas eu de chan« gement de poids, cette supposition n'était pas admissible. Quoi qull en soit , l'état fort singulier dans lequel le cuivre se trouve ainsi transformé, mérite un examen plus rigoureux. On ne croirait cer* tainement pas que ce fût là du cuivre, si l'on n'en était pas prévenu; selon toute apparence , ce métal se trouve ainsi dans ime modification allotropique particulière. Il ne se produit pas lorsqu'on réduit l'oxyde cuivrique par la calcination avec le gaz ammoniac, pourvu qu'on ne prolonge pas l'expérience au delà de la réduction de l'oxyde.

Lorsqu'on maintient l'oxyde cuivrique dans un courant de ga^ ammoniac sec, à environ + i65% il se forme de l'eau et du gaz nitrogène : l'oxyde se réduit d'abord à l'état d'oxyde cuivteui, puis à celui de nitrure de cuivre. La moitié de l'ammoniaque sert à la formation de l'oxyde cuivreux, et l'autre moitié est employée à convertir l'oxyde cuivreux en nitrttre de cuivre. Mais, quelqus prolongée que soit l'expérience, on ne réussit jamais à changer tout l'oxyde en nitrure de cuivre ; la formation d'eau cesse, et \t produit ne s'altère plus. On obtient un mélange ou une eomlti* naison de nitrure de cuivre avec de l'oxyde cuivrique, doüt Itt proportions varient suivant les différents modes de préparatioti.

Le produit ainsi obtenu a l'aspect d'une poudre brune, presque noire \ il a une teinte d'un vert olive , et prend , soUS le brunis^ soir, un éclat de nuance jaunâtre. Chauffé dans un tfibé de Verre, il se décompose bien au-dessous de la chaleur rouge^ avec une laible explosion et production de lumière : une grande partie de la masse est projetée avec violence. L'intérieur du tube se trouve tapissé d'un mélange d'oxyde cuivrèul et de cuivre ttlétallique palvâruleiit

Sl}LFÜtl£ CüIVRteÜX. 53 1

Lorsqu'on traite ce corps par de ratnmoniaque caustique, mêlée de carbonate ammonîque, et quon le fait digérer avec ce mélange à une douce chaleur, il s'y dissout de l'oxyde cuivrique avec une couleur bleue foncée, pendant que le nîtrure de cuivre reste iion dissous. Celui-ci présente alors l'aspect d'une poudre d'un vert foncé, qui prend , sous une forte pression , avec l'acier poli, une couleur jaune laiton et un éclat métallique; il détone plus fortement et à une plus basse température que le précédent; cependant il ne brise pas le tube , dont l'intérieur se recouvre de cuivre métallique pulvérulent. Il se dissout lentement dans l'acide chlorhydrique , et donne' ainsi naissance à du chlorure cuivreux et à du chlorure ammonique. D'après l'analyse de Schrotter^ il se compose de :

Ctntiènies. Atome«.

Cuivre ^ « 93>o6 6

Nitrogène. ••••.••.• 6,94 • s

Poids atomique , = a55 1 ,2 1 ; formule , = Cu'N.

n vaudrait la peine d'examiner si l'on ne pourrait obtenir la coitibinaison exempte d'oxyde^ en employant, pour la préparer, de l'oxyde cuivreux. D'ailleurs cette combinaison elle-même doit être plus exactement étudiée.

Sulfures de cuivre. Le soufre se combine en plusieurs proportions avec le cuivre.

I. Sulfure cuivreux. Il se forme avec production de chaleur et de lumière, en faisant fondre ensemble du soufre et du cuivre, ou lorsqu'on plonge dans de la vapeur de soufre une mince lame de cuivre t le métal s'y enflamme, et brûle en se changeant en sulfate. Le sulfure cuivreux est d'un gris de plomb noirâtre, d'un éclat métallique, souvent cristallin, et plus facile à fondre que le cuivre. Il est souvent préparé en grand pour la fabrication du vitriol de cuivre. A cet effet , on chauffe des lames de cuivre dans un fourneau particulier jusqu'à une faible incandescence, on y projette du soufre en quantité suffisante, et on ferme toutes les ouvertures. Après le refroidissement du fourneau , on ttK)uve le sulfure de cuivre (lorsqu'on le sépare de la portion du cuivre non encore sulfuré) crisuUisé ça et là en ocuèdres réguliers. Dans le règne minéral, on le rencontre sous le nom allemand de Kupferglanz; il s'y trouve quelquefois cristallisé , mais sous une autre forme, dérivée d^un prisme dtoit quadrilatère. C'est donc un composé dimorphe.

533 SULTOllË CUtVAlQtlË.

Le cuivre provenant de la réduction de loxyde cuiviique par le gaz hydrogène, à une température inférieure à la chaleur rouge, a une affinité extrême pour le soufre : trituré en proportion exactement convenable avec des fleurs de soufre, il s'y combine avec une production spontanée de chaleur telle, que la masse devient quelquefois incandescente. — Le poids spécifique du sulfure cuivreux est de 5,79. Ce sulfure se compose de :

Centièmes. Atomes.

Cuivre 79>73 2

Soufre 20,27 • • • • • 1

Poids atomique, =992,555; formule, =€uS ou eu.

J ai déjà dit que cette combinaison se rencontre dans la nature, soit à Fétat de pureté, et portant alors le nom de cuivre gris, soit unie à du sulfure ferrique. On appelle ce dernier composé pyrite de cuivre ; il contient les deux sulfures en plusieurs proportions définies. Les variétés d'un jaune foncé (cuivre panaché) sont les plus riches en cuivre. Je reviendrai sur leur composition atomique à rhistoire des sulfures de fer. Le règne minéral nous ofiîre encore le sulfure cuivreux combiné avec des sulfures d'antimoine, d argent, de bismuth; dans ces composés, le soufre est presque toujours réparti également entre le cuivre et l'autre métal.

Le sulfure cuivreux est une puissante sulfobase. Il n*est pas décomposé quand on le fait rougir dans le gaz hydrogène. En le faisant fondre avec du carbonate potassique et du charbon, on peut en extraire le métal , d*après les expériences de Berthier; mais sans l'addition de charbon il ne se décompose point. La pyrite, au contraire ; ne donne point de cuivre, même lorsqu'on j ajoute du charbon.

a. Sulfure cuwrique. On l'obtient en précipitant un sel cuivrique par le gaz sulfide hydrique. Le précipité est dabord brunâtre, mais ensuite il devient noir. Après la dessiccation, il a une couleur verdâtre, et rougit le papier de tournesol humide sur lequel on le pose. Cependant sa saveur n'est point acide. Le sulfure oui« vrique ne possède donc pas, au même degré que le sulfure platinique , la propriété de devenir acide par la dessiccation. Exposé à laction de la chaleur, il donne un peu d'humidité, de lacide sulfureux, du soufre, et du sulfure. cuivreux. Il ne se dissout, ni dans les alcalis caustiques, ni par la voie humide, dans le sulfure de potassium, ni même dans le sulfhydrate ammonique. Mais