DES MÉTAUX

Ce sont les corps les plus importants à étudier , non-seulement parce qu'ils forment une partie des principes constitutifs des appareils électro-chimiques, mais encore parce que, servant d'électrodes, ils fournissent les éléments des composés que l'on veut produire. Ils

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doivent ces propriétés à ce qu'ils transmettent très-rapidement le fluide électrique , et peuvent se combiner avec l'oxygène, les métalloïdes et les acides que les courants leur présentent à l'état naissant. Nous allons d'abord présenter quelques-unes des propriétés générales qui serviront à indiquer de suite le mode d'action que leur fait subir l'électricité , puis nous exposerons les propriétés électro-chimiques de chacun d'eux.

Nous diviserons les métaux en trois sections.

V^ SECTION. — Métaux clectro-positifs^ dont les oxydes forment les alcalis et les ife/re^ .• potassium, sodium, lithium, ammonium, barium , strontium, calcium, magnésium, aluminium, glucium, yttrium, zircouium , thorium.

IP SECTION. — Métaux électro-négatifs qui forment de préférence des acides avec Voxygcne : tellure, arsenic, chrome, vanadium, molybdène, tungstène, antimoine, tantale, titane.

Iir SECTION. — Métaux électro-positifs qui jouent principalement le rôle d'élémerit électro-positif dans les cotnbinaisons salines : or, osmium, platine, palladium, rhodium , argent, mercure, cuivre, urane, bismuth, étain, plomb, cadmium, zinc, nickel, cobalt, fer, manganèse, cérium.

Les principales propriétés physiques des métaux sont : l'^ l'opacité, qui cependant n'est pas absolue, car une feuille d'or amenée à un sixmillionième de millimètre d'épaisseur, laisse passer les rayons verts ; 2° l'éclat métallique dépendant de l'opacité; en tête des métaux qui possèdent cette faculté se trouvent, d'après Leslie, le platine, l'acier, l'argent, le mercure, l'or, le cuivre, l'étain et le plomb; 3" la fusibilité, qui est propre a tous les métaux, mais non au même degré, car le mercure est encore liquide à — 38°, tandis que le platine n'entre en fusion qu'au plus haut degré de chaleur que nous puissions obtenir, c'est-a-dire , avec le courant d'hydrogène et d'oxygène; 4° la densité en général supérieure à celle des autres corps; 5° le pouvoir conducteur de l'électricité, et par suite de la chaleur, beaucoup plus grand que dans tous les autres corps. Les effets résultant de cotte faculté sont tellement importants en électro-chimie que nous devons en mentionner les principaux.

On a vu précédemment que tous les métaux ne conduisaient pas également bien l'électricité ; le tableau donné page 49 présente le rapport de conductibilité. Ce pouvoir conducteur est tellement plus grand dans les métaux que dans les autres corps, que le charbon, qui transmet assez bien l'électricité quand il est bien recuit , résiste, sui-

vantDavy, plusieurs milliers de fois plus au passage de l'électricité que le platine et le fer, considérés comme les moins bons conducteurs. Lorsqu'un métal s'échauffe par le passage d'un courant, on en conclut que l'électricité est gênée dans sa circulation , et que le conducteur métallique ne peut laisser passer toute la quantité que fournit la source. Davy, en confirmant cette conjecture, a reconnu que , lorsqu'un lil rougissait à l'air par suite du passage d'un courant énergique, cas où la pile n'est pas déchargée, si l'on place ce fil dans un liquide capable de le refroidir, l'eau, l'alcool, l'huile, il cesse d'être rouge, et la pile est déchargée complètement. On peut expliquer par ce moyen les faits suivants observés par Davy. Si un fil rougi par un courant dans toute sa longueur vient à être chauffé dans quelques points par une flamme d'une lampe à alcool jusqu'au point du rouge visible, si l'on applique un morceau de glace sur une portion du fil rouge, et qu'on y dirige un courant d'air froid, toutes les autres parties passent du rouge au rouge blanc.

Pour donner une idée des grands effets de chaleur produits par le passage de l'électricité dans les métaux , nous rapporterons les effets suivants, obtenus par Chiidren avec une pile à la Wollaston, dont les couples avaient des dimensions considérables; chaque plaque de zinc avait 2 mètres de long et 0"\8 de large, et chaque plaque de cuivre avait une surface double. Le nombre des couples était tel qu'il fallait vingt et un compartiments présentant une capacité de plus de 3,500 litres. Deux cylindres de plomb étaient soudés aux deux pôles et plongeaient par leurs extrémités libres dans des bassins de mercure séparés. Il a commencé par déterminer la facilité avec laquelle différents métaux entrent en ignition quand ils font partie du même circuit. Il s'est servi à cet effet de deux fils de métaux différents qui avaient l'un et l'autre 0'",21 de longueur et 1 millimètre environ de diamètre. Chacun d'eux, d'une part, était en contact avec le mercure, et, de l'autre, était recourbé de manière à pouvoir s'accrocher l'uu à l'autre. Eu chargeant l'appareil avec de l'eau renfermant ^^ d'acide, on obtenait les effets suivants :

Fils de platine et d'or Ignition du platine.

Fils d'or et d'argent Ignition de l'or.

Fils d'or et cuivre Ignition des deux.

Fils d'or et de fer Ignition du fer.

Fils de platine et de fer Ignition du fer et quelque temps

après du platine.

Fils de platine et de zinc Ignition du platine et quelquefois

fusion du zinc.

Fils de zinc et de fer. . Ignition du fer, échauffement du

zinc sans fusion.

Fils de plomb et de platine. . . . Fusion du plomb dans son point

de contact avec le platine.

Fils d'étain et de platine Fusion de l'étain au point de contact.

Fils de zinc et d'argent Ignition du zinc avant d'être

fondu.

Trois paires de fiis de platine et

d'argent Ignition des fils de platine.

Un fil de zinc entre deux de platine Ignition des fils de platine.

Nous voyons par ces résultats que des deux fils soumis à l'expérience , celui qui rougit est précisément le moins bon conducteur de l'électricité, et que lorsqu'on expérimente avec des fils mauvais conducteurs , c'est précisément aux points de contact où l'électricité éprouve le plus de résistance que l'ignition se manifeste ; ce qui est conforme aux principes précédemment énoncés.

Ayant chargé ensuite sa pile avec un liquide composé d'eau et de 27J de son poids d'un mélange d'acide azotique et d'acide sulfurique, et soumis à l'expérience des fils de platine de différentes longueurs et de différents diamètres , il a obtenu les résultats suivants :

Fil de platine de r",81 de long et de 3 millimètres de diamètre : il est devenu rouge dans toute sa longueur;

Fil de platine de 2'",80 et de 12 millimètres de diamètre : il s'est échauffé jusqu'au rouge;

Tige de platine de 5 millimètres en carré et de 0'",06 de long : elle s'est échauffée au rouge et a fini par entrer en fusion.

En plaçant de l'iridium ou de l'alliage d'iridium et d'osmium au fond d'une petite cavité pratiquée dans un morceau de charbon bien recuit et flottant à la surface du mercure dans l'un des bassins , et fermant le circuit par un morceau de charbon en communication avec l'autre bassin au moyen d'un gros fil de cuivre , il obtint les effets suivants avec la pile fortement chargée : l'iridium se fondit en globules pesant 0^',37 et renfermant encore quelques cavités. Dans cet état, il était brillant et avait une deni«ité égale à 18,G8. L'alliage d'iridium et d'osmium se fondit aussi en globules.

De la réduction des oxydes.

Tous les métaux peuvent être retirés de leurs oxydes au moyen de l'action chimique de l'électricité ; mais il ne faut pas croire qu'il taille toujours employer les actions des plus fortes piles pour obtenir la réduction des oxydes. Lorsque Ton soumet à l'action d'une pile de trente couples comme à celle d'un appareil simple, des solutions de manganèse, de zinc, de fer, d'étain, d'arsenic, d'antimoine, de bismuth, de cuivre, de plomb, de mercure, d'argent, d'or, de platine, la lame négative se recouvre en peu d'iustants de métal réduit ; avec de fortes piles les solutions de titane, d'urane, de chrome, de magnésium, de silicium, n'éprouvent aucune décomposition. Quant aux métaux des alcalis, il faut employer un appareil vol talque composé d'un très- grand nombre de couples, ou bien, si on ne se sert que de quelques-uns, il faut prendre pour électrode négative le mercure , afin de faire concourir l'affinité de ce métal pour opérer la réduction du potassium et du sodium ; tandis que si l'on veut réduire les métaux qui résistent à l'action de piles très-énergiques, il faut employer des appareils simples, convenablement disposés,'et dont on n'a bien connu toute la puissance que depuis que l'on a fait une étude approfondie de l'action chimique de l'électricité.

Lorsque l'on veut décomposer la combinaison d'un oxyde avec un acide , on conçoit parfaitement que si l'on fait concourir a l'action décomposante du courant non-seulement l'hydrogène, mais encore l'affinité d'une forte base pour l'acide, dans ce cas on aura deux forces, l'électricité et l'affinité, qui concourront à la décomposition du sel, avec réduction de la base. Tel est le principe général qui nous a servi à obtenir cristallisés les métaux des terres qui avaient résisté à l'action décomposante des courants les plus énergiques. Les détails dans lesquels nous entrerons à cet égard, en traitant des métaux des terres, montreront la fécondité du principe.

Nous venons de dire qu'au moyen des appareils simples , on obtenait les métaux des terres cristallisés : on peut également obtenir cristallisés tous les métaux ; il suffit pour cela d'employer une action lente et continue, pour que rien ne s'oppose au groupement régulier des particules. Nous entrererons dans quelques détails à ce sujet en parlant du cuivre.

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