MÉTALLIQUES

Les recherches importantes sur les métaux datent du moyen-âge, c’est-à-dire des siècles de Y alchimie : 011 appelait ainsi une science occulte , connue seulement d’un petit nombre d’adeptes, et qui avait pour but de découvrir un remède universel qui leur assurerait l’immortalité: les alchimistes croyaient également pouvoir trouver la pierre philosophale , c’est-à-dire le moyen de transmuter les métaux qu’ils àppellaient imparfaits en or et en argent. Leurs recherches étaient basées sur l’opinion que l’or existe dans tous les métaux , mais mêlé d’impuretés , et qu’eu le séparant de ces substances étrangères on pouvait le ramener à son état de pureté naturelle; ils avaient donc divisé les substances métalliques en métaux nobles ou parfaits , et en demi-métaux ou imparfaits j ils les avaient placés sous l’influence des planètes. Le fer était soumis à Mars , le cuivre à Vénus , le plomb était consacré à Saturne , l’argent à Diane , i’étain à Jupiter , etc.; l’or était nommé le roi des métaux. Des charlatans firent des fortunes colossales aux dépens des rois , des princes , des évêques qu’ils flattaient de l’espérance de transmuter ainsi les métaux. Frédéric III, empereur d’Allemagne , fit frapper une médaille avec l’or qu’avait donné une opération" alchimique faite en sa présence par un nommé Iiichterhauscn : il lui accorda des lettres de noblesse, et le mit au nombre des barons du Saint-Empire , sous le nom du baron du Chaos. Un tel fief valait une fortune : le nouveau gentilhomme ne se montrait nulle part qu’il ne fût accueilli et recherché : l’électeur de Ma yence le pria de faire en sa présence une transmutation ; il y consentit et employa gros comme une lentille de matière de projection qu’il mêla avec de la gomme adragante , afin, disait- il, de la mitiger; il enveloppa le tout d’une couche de cire ; on mit cette matière avec \ onces de mercure dans un creuset qui fut recouvert de charbon. Le prince soufflait le feu : lui-même et le baron dirigeait l’opération : quand elle

i3o COMBUSTIBLES

eut duré une demi-heure, on retira le creuset qui se trouva plein d’or en fusion ; il était d’un beau rouge. Le gentilhomme le jugea d’un titre trop élevé, il demanda qu’il fût baissé par une addition d’argent : on le fit : on procéda à une seconde fusion , on coula et on obtint un lingot qu’on trouva très pur mais un peu cassant. L’alchimiste expliqua facilement cette circonstance fâcheuse par les molécules d’étain accidentelles, qu’une troisième fusion devait faire disparaître : on fondit donc le métal une troisième fois et l’on obtint de l’or excessivement ductile. Le directeur de la monnaie dit à l’électeur qu’il n’en avait jamais vu de plus fin. Menconius rapporte cette histoire et cite les expressions du prince avec une complaisance qui porte à croire que l’un et l’autre pensaient que la transmutation était réelle. Ceux qui faisaient de semblables expériences avaient soin de se munir, pour agiter le mélauge , d’un tube creux qui contenait de l’or et qui n’était bouché qu’avec de la cire ; celle— ci fondait par l’action de la chaleur, le métal coulait dans le creuset et l’alchimiste réussissait ainsi à persuader à ses dupes qu’il avait les moyens de transmuter les métaux. L’art de préparer le remède universel suivit celui de faire de l’or. Paracelse, si célèbre pour la cure des maladies syphilitiques, de la lèpre, etc., etc., homme d’un grand mérite et qu’il ne faut pas classer à côté du charlatan dont nous venons de parler, portait au pommeau de son épée une panacée universelle qui devait le rendre immortel. Cette nouvelle fontaine de Jouvence ne l’empêcha pas de périr à 47 ans , victime de ses débauches. Ces idées ambitieuses ont dû s’évanouir devant les lumières d’une saine philosophie : les chimistes modernes ne se livrent plus à ces travaux dont ils connaissent l’inutilité ; ils étudient les propriétés physiques et chimiques des métaux et s’occupent des moyens de les faire servir au bien-être de la société.

Propriétés piivsiquks. Une des propriétés les plus remarquables des métaux est l’aspect brillant qui leur

MÉTALLIQUES. i3î

est particulier et qu’on désigne par le nom d’ éclat métallique; cet éclat est dû à la faculté qu’ils ont de réfléchir puissamment la lumière, faculté qui semble en partie résulter de leur texture plus serrée et qui les rend particulièrement convenables pour les miroirs dont ils forment toujours la base : cet éclat n’a plus lieu dès que les métaux sont en poussière très line. Ces corps sont en outre opaques, insolubles dans l’eau, bons conducteurs du calorique et de l'électricité; leur pesanteur spécifique est en général plus grande que celle de l’eau. Ils se fondent à l’aide de Ta chaleur; et l’on peut en général , lorsqu’ils sont en fusion , les jeter dans un moule et leur donner telle forme qu’on désire : c’est ainsi qu’on fait un grand nombre d’ustensiles en étain , argent , etc. , d’une forme élégante. Us diffèrent considérablement entre eux dans leur degré de fusibilité ; le mercure jouit de cette propriété à un tel point qu’il reste liquide à la température ordinaire, tandis qued’autres métaux comme le platine ne peuvent être fondus que par la plus violente chaleur qu’il soit possible de produire. Quelquer— uns sont volatils ; la plupart sont fixes dans l’acception ordinaire de ce mot, c est-a-dire ne peuvent être volatilisés par la plus forte chaleur de nos fourneaux.

La nuii été des métaux est très variable, mais celle propriété dans quelques-uns peut être augmentée par 1 art : c’est ainsi que les modernes sont parvenus à se procurer avec l’acier un grand nombre d’instrumens trancha ns que les anciens faisaient avec une combinaison de cuivre et d’étain ; leur sonorité est en proportion de leur dureté.

L Élasticité des métaux dépend de leur dureté et peut de même être augmentée par l’art : ainsi l’acier dm, t sont faits les ressorts de montres est presque parfaitement élastique, bien que le fer dans son état naturel ne le soit que très peu.

Malléabilité ou propriété de s’étendre, de s’aplatir par le choc ou sous le laminoir. Celui de tous les

métaux qui est le plus malléable est l’or ; c’est pour cela que , malgré sa grande valeur, on peut faire des feuilles d’or assez minces pour se les procurer à bas prix. L’argent est aussi très malléable. Voici la liste des métaux malléables et l’ordre de leur malléabilité.

Or.

Argent.

Cuivre.

Étain.

Platine.

Plomb,

Zinc.

Fer.

Ductilité. Propriété qui rend les métaux susceptibles d’être étirés en fils ; on peut à cet égard les ranger comme il suit :

Or.

Argent.

Platine.

Fer.

Cnivre

Zinc.

Étain.

Plomb

Tréfilekie. Celte opération est celle par laquelle on étire les barres de métal en les faisant passer dans les trous d’une lame d’acier appelée filière. Pour qu’un fil puisse être étiré il faut que le métal ait une grande ténacité : l’or, l’argent, le fer, l’acier, le cuivre et les alliages qu’ils peuvent former entre eux sont ceux que l’on emploie ordinairement.

L’action violente de l’étirage durcit le métal et le rend cassant ; il faut le recuire plusieurs fois pendant le cours de l’opération. Les fils d’or et d’argent sont faits en couvrant un lingot cylindrique d’argent de feuilles d’or , et le passant par les différons trous de la filière jusqu’à ce qu’il ait la grosseur d’un cheveu. Cette grande ductilité fait un des caractères distinctifs de l’or.

Ténacité. Cette propriété , en vertu de laquelle un corps supporte un poids plus ou moins considérable sans se rompre 7 varie dans les métaux.

MÉTALLIQUES. i33

Les métaux suivans , tirés en fil de deux millimètres de diamètre, ont supporté, savoir :

Fer 249 kil. 65g

Cuivre i37 3gp

Platine 124 000

Argent 85 62

Or 68 216

Étain 24 200

Zinc 12 700

Il est évident que les corps pour être tréfilés doivent jouir de la ténacité à un certain degré.

Les métaux sont en général insipides et inodores ; quelques-uns cependant exhalent par le frottement une odeur désagréable. Leur structure est lamelleuse , fibreuse ou granuleuse ; ils peuvent cristalliser en cubes, en octaèdres, etc.

Etat naturel, extraction. Les métaux se trouvent dans la nature quelquefois à l’état natif, c’est-à-dire, purs et non mêlés à d’autres substances , de manière qu’ils possèdent l’apparence et les propriétés inétalli—

3ues ; on les rencontre le plus souvent unis avec 'autres substances ; ce mélange s’appelle minerai (1). On en isole le métal par l’action d’une violente chaleur et par des moyens mécaniques. Les métaux et les minerais métallifères se trouvent à différens endroits sous l’eau, dans les lits des rivières, des lacs, des mers: tels sont les sables aurifères et ferrugineux , les grains d’or natif, les ocres et les fragmens de minerais ; à l’état de sels et en dissolution dans l’eau : telles sont encore les eaux vitrioliques qui contiennent du fer, du cuivre ou du zinc. Dans la terre les métaux sont communément disposés en filons , plus rarement ils forment des couches ou des amas : tantôt ils composent à eux seuls le filon ; tantôt ils y sont mêlés à des substances pierreuses; ils entrent quelquefois comme partie consti-

(1) On nomme gangue la substance pierreuse ou acidifère qui accompagne les minerais métalliques.

tuante dans la composition de certaines roches auxquelles ils donnent leur couleur, leur densité, etc. , etc.

On obtient les métaux en général en traitant les minerais par le boccardage, le lavage , le grillage et la fusion. La première et la seconde de ces opérations les réduisent en poudre et les séparent des sels et autres matières plus légères ou plus solubles dans l’eau. La troisième et la quatrième les isolent entre eüx ; elles volatilisent l’arsenic , le soufre et les autres substances volatiles avec lesquelles ils sont combinés. Ces diverses opérations amènent en général les métaux à l’état d’oxides : on les unit alors aux flux noirs ou blancs. On désigne ainsi les substances quelles qu’elles soient qui facilitent la fusion des minerais. On emploie en grand comme flux les pierres àcbaux ou les terres argileuses: dans les expériences chimiques on se sert principalement de quelques alcalis. Les flux alcalins sont les flux bruts blancs et noirs ; le flux brut blanc est un mélange de partie égale de nitre et de tartre qu’on met dans un creuset avec le minerai qu’on a l’intention de faire fondre : l’explosion que fait le nitre avec la matière inflammable du tartre est utile dans quelques opérations, quoique, en général, elle présente l’inconvénient de faire jaillir hors du vase une partiede la matière à essayer, si l’on n’a pas le soin de ne jeter à la fois qu’une petite quantité du mélange ou d’opérer dans un grand vase. Le flux noir diffère du précédent par la proportion de ses ingrédiens : il contient une fo:s plus de tartre que de nitre ; aussi la combustion est incomplète, et une forte partie d’acide tartarique se décompose par la simple chaleur et laisse à nu une certaine quantité de charbon qui donne au mélange la couleur noire. On se sert pour réduire les oxides ou les ramener à l’état métallique des charbons de bois ou de terre qui, pendant ’a combustion, s'emparent de l’oxigènc de l’oxide et se combinent avec lui.

ÎNdus examinerons actuellement les propriétés chimiques générales des métaux , c’est-à-dire l’action

MÉTALLIQUES. i35

qu’exercent sur eux les corps précédemment étudiés, et nous terminerons par l’étude particulière de ceux qui , par leurs usages dans les arts, offrent de l’intérêt.

Propriétés chimiques. Les corps simples ou composés précédemment étudiés ont une action plus ou moins marquée sur les métaux. La plupart de ces actions sont liées par des lois générales qui permettent de les réunir sons un seul point de vue , et nous nous convaincrons que celte marche abrège de beaucoup le travail et diminue conséquemment la masse des faits isolés que la mémoire doit recueillir.

Action de la chaleur sur les métaux. Les métaux exposés à la chaleur peuvent être rangés en plusieurs classes. Fusibles à la température ordinaire (le mercure) ; fusibles au-dessous de la chaleur rouge (potassium , sodium , étain , bismuth ) ; fusibles au-dessus de la chaleur rouge ( argent , cuivre , or , etc. , etc. ) ; fusibles au chalumeau le plus énergique (titane, cérium, etc). Infusibles ( tungstène , etc., etc). Volatils : on dit qu’un métal est volatil lorsque, exposé à une température supérieure à celle qui est nécessaire pour sa fusion, il peut entrer en vapeur (mercure, arsenic, potassium, tellure, zinc ).

Table des principaux métaux rangés suivant l’ordre de leur plus grande fusibilité.

Mercure

Potassium . , .

Pjrrom.

de Wedgtrood.

Sodium . . . .

Étain

Argent

Bismuth

Cuivre

Plomh

Or

Tellure

Fer

Arsenic

Manganèse

Antimoine. . .

La plupart des autres métaux ne peuvent entrer en fusion qu’au feu du chalumeau d’oxigène et d’hydrogène.

Agtion de la pile. Je renvoie, pour cette partie, à ce qui a été dit eu parlant de la pile galvanique.

Action de l’oxigène sur les métaux. La plupart des métaux s’unissent à l’oxigène , et un grand nombre s’y unissent en plusieurs proportions. Les différens oxides que peut former un seul métal sont liés par une loi qui peut s’énoncer ainsi : Les doses d’oxigène , dans les différens oxides d’un mêlai , sont toujours en rapports simples. Cette loi est une conséquence de nos remarques sur l’échelle synoptique.

Protoxide de mercure, 200 -(-8=208.

Protoxide de cuivre, 64-f8=72.

Deutoxide de mercure, 200-f- 16=216.

Deutoxide de cuivre, 64-j-i6=8o.

Les doses d’oxigène sont pour le mercure et le cuivre dans le rapport de 8 à 16 ou de 1 à 2. Ce rapport serait pour le fer de 1 à 1 i|2.

Nos lecteurs trouveront dans la table suivante les rapports en poids dans lesquels l’oxigène se combine avec les métaux les plus employés.

Echelle synoptique.

Noms des oxides.

Quantité d'oxigène qu»

prennent 100 parties de métal pour passe* à l'état d'oxide. (Les proportions indiquée»

dans cette colonne ont été données par l’analyse directe. j

1 2 magnés. 8 g alumin. 8 8 silicium 8 20 calcium 8 44strontium 8 70 barium 8 4o potassiumS 24 sodium 8 28 mangan. 8 18 — >(i

33 zinc. . . 8 28 fer. ... 8

oxig. oxide de magnésium ou magnésie.

— — d’aluminium ou alumine. . .

— — de silicium ou silice

— — de calcium ou chaux ....

— — de strontium ou strontiane.

— — de barium ou liante

— — de potassium ou potasse.. . .

— de sodium ou soude

— — de manganèse

— — (pero.)

— — (prot.) de zinc

— — (pr°t-) de fer

(dent.) de fer

— — (tril.)dcfcr

MÉTALLIQUES. i37

5g étain.

38 arsenic 28 chrome 4-3 antime.

26 cohalt

71 bismuth 8 64 enivre 8 64 — 16

104 plomb 8 104 — 12

200 mercure 8 200 — 16

1 10 argent 8 199 or 8

18 1 platine 16 i8r — 32

8 oxig.

oxide (prot.) d’étain

(deut.) d’étain

(dent.) d’arsenic. . .

(prot.) chrome ....

(prot.) d’antimoine.

(dent.) d’antimoine.

— (trit.) d’antimoine. .

(prot.) cobalt

— (deut.) cohalt

— de bismuth

— (prot.) de cuivre. . .

(deut.) de cuivre. . .

— (trit.) de cuivre. . . .

— (prot.) de plomb.. .

— (deut.) de plomb. . .

— (trit.) de plomb...

— (prot.) de mercure.

— (dent.) de mercure . .

— d’argent

— (prot.) d’or

— (deut.) d’or

— . (prot.) de platine. . .

— (deut.) de platine . . .

Les métaux ont été classés en six sections suivant leur affinité pour l’oxigène , et on les étudie en général dans cet ordre.

iie Section. Métaux dont on n’a pu réduire l’oxide et que l’on admet par analogie ; ils sont au nombre de sept : magnésium , glucinium , jtrium , aluminium , thorinium , zirconium , silicium. On ne les rencontre dans la nature qu’à l’état d’oxides.

2e Section. Métaux qui ont la propriété : i° d’absorber l’oxigène à la température la plus élevée ; 20 de décomposer subitement l’eau à la température ordinaire en s’ emparant de son oxigène. Us sont au nombre de six : calcium , strontium, barium , sodium , potassium , lithium.

3e Section. Métaux qui ont la propriété : i° d’absorber l’oxigène à la température la plus élevée ; 2" de de ne décomposer l’eau qu’à l’aide de la chaleur rouge. Ils

i38 COMBUSTIBLES

sont au nombre de cinq : manganèse, zinc, fer, étain ,

cadmium.

4° Section. Métaux qui : i° absorbent Voxigènc à la température la plus clevce ; n° qui ne décomposent l'eau ni à chaud ni à froid. Il y en a quinze, et les cinq premiers sont acidifiables : arsenic , molybdène , chrome, tungstène, columbium, antimoine, urane, cérium, cobalt, titane, bismuth, cuivre, tellure, nickel, plomb.

5e Section. Métaux qui : i° n absorbent Voxigcne qu’à une certaine température et dont les oxides sont réductibles à une température plus élevée ; 2° qui ne peuvent décomposer l’eau. Us sont au nombre de deux : mercure, osmium.

fie Section. Métaux qui n absorbent Voxigcne et ne décomposent l’eau à aucune température , et dont les oxides se réduisent au-dessous de la chaleur rouge. Ils sont au nombre de six : argent , palladium, rhodium , platine , or , iridium.

Action du chlore, du soufre, de l’iode et du isrômesur les métaux. La place que doivent occuper ces élémens dans la série des corps chimiques n’est pas encore fixée. Les conséquences de cette incertitude sont remarquables , surtout dans l’action de ces mêmes corps sur les métaux. Examinons les proportions que doivent avoir ccs composés en suivant l’échelle synoptique : nous prendrons pour exemple le mercure.

Protoclilorure de mercure sc compose de 36 chlore, îoo merc. Dcutochlorure — de ~i chlore, aoo merc.

Prolosnlfiire — de 1 6 soufre, aoo inerc.

Detltosulfure — de 3a soufre , aoo merc.

Protoiodurc — de ia5 iode, zoo merc.

Dentoiodurc — de a5o iode , aoo mcrc.

Protobrômure — de y5 brome, aoo merc.

Dcutohrômure — de tSobrème, aoomerr.

La même table nous montre que

36 de chlore et i hydrogène forment l’acide hydrorbloiiqne

MÉTALLIQUES. 1 Jq

1 6 de soufre et i hydrogène forment l'acide hydrosuifurique. iî5 d’iode et i hydrogène — l’acide hydriodique.

75 de brome et x hydrogène — l’acide hydrobrômique.

200 de mercure et 8 oxigène — le protoxide de mercure.

200 — et 16 oxigène — le deutoxide de mercure.

Par conséquent le chlore, l’imle, le soufre, le brome unis au mercure .sont respectivement dans des proportions telles que l’hydrogène nécessaire pour acidifier les radicaux non-métalliques, et l’oxigène nécessaire pour oxider le métal sont exactement dans les proportions pour faire l’eau. D’un antre côté l’état actuel de la science ne permet pas d’affirmer qu’un corps bien desséché ne contient plus d’eau ; on peut donc se faire les questions suivantes:

Lorsque le chlore , le soufre, l’iode ou le brome s’uniront à un métal, le composé sera-t-il binaire (chlorure , sulfure, iodure, bromure du métal) , contenant une certaine quantité d’eau? ou, les principes constituons de l’eause sont-ils séparés dans l’action chimique, l’hydrogène s’unissant avec le radical non-métallique pour former un hydracide , et l’oxigène s’unissant au métal pour former un oxide ; auquel cas le composé serait un sel ( hydrochlorate, hydrosulfatc, hydriodate, hydrobrômate de l’oxide du métal)? Ces questions 11’ont pas été résolues ; quelques chimistes prétendent que le composé, lorsqu’il est solide, est binaire ou en urc , mais qu’il passe à l’état de sel lorsqu’il est dissous dans l’eau. Celte décision 11e me paraît pas mathématique, et je préfère appeler ces composés indifféremment chlorure , ^sulfure , iodure, bromure, hydrochlorate, hydrosulfate, hydriodate, hydrobrômate. Je remarquerai seulement que le nombre équivalent du soufre étant 16 et celui de l’oxigène étant 8, la quantité de soufre dans les sulfures sera double de la quantité d’oxigène nécessaire pour oxider le métal.

Action dk l’iivduogkne, du bore , nu carbone, de l’azote, du phosphore sur les métaux Ces élémens , excepté le dernier, ont peu de tendance s’unir avec

1 1\ o COMBUSTIBLES

les métaux; les phosphures paraissent régis clans leur formation, par les mêmes lois que les sulfures.

Action des acides sur les métaux. Les acides sont de deux espèces : i° oxacides , lorsqu’ils ont l’oxigène pour acidifiant ; 2° hfdracides , lorsque l’hydrogène est acidifiant.

Action des oxacidessuu lesmètaux. S’il y a action, le métal est oxidé aux dépens de l’acide et il y a dégagement du radical de l’acide, ou d’un composé qui contient moins d’oxigène que l’acide lui-même: l’oxide métallique formé s’unit en général à l’acide excédant: par exemple, si l’on verse de l’acide nitrique sur du cuivre, il se forme du nitrate d’oxide de cuivre, et il se dégage du deutoxide d’azote. Quelquefois le métal s’oxide aux dépens de l’eau contenue dans l’acide, s’unit à l’acide, et l’hydrogène est dégagé (zinc, eau, acide sulfurique); il se forme du sulfate d’oxide de zinc et l’hydrogène se dégage.

Action des hydracides sur les métaux. Il en résulte presque toujours un corps binaire en urc et l’hydrogènese dégage ( acide hydrochlorique et potassium ); il se forme du chlorure de potassium si l’acide est gazeux , ou de l’hydrochloratc de potasse si l’acide est liquide. Dans ce dernier cas le potassium est oxidé aux dépens de l’eau qui tient le gaz acide hydrochlorique en dissolution.

Action de la chaleur sur les oxides. Les protoxides absorbent en général de l’oxigène, les peroxides dégagent souvent l’oxigène qu’ils contiennent. Quelques oxides, ceux des 5e et 6e sections, aban-

donnent tout leur oxigene.

Action de la pile voltaïque sur les oxides. Tous les oxides des cinq dernières sections sont réduits par la pile galvanique : l’oxigène se jiortc au pôle vitré, la base au pôle résineux.

Action de l’oxigène sur les oxides. Les protoxides sont portés à l’état de peroxide.

Action de l’hydrogène, ducarrone, du chlore sur

MÉTALLIQUES. i4f

les oxides. Ces élémens décomposent plusieurs oxides à l’aide de la chaleur: les deux premiers se combinent avec l’oxigène , le troisième s’unit au métal réduit. Quelques oxides très peu réductibles , tels que ceux de potassium, de sodium, de barium, de calcium se combinent avec le chlore et forment des chlorures d’oxides ; ces composés sont remarquablés en ce qu’ils conservent plusieurs des propriétés du chlore, et surtout celle de décolorer les matières organiques.

Action do soufre et du phosphore sur les oxides. Us s’unissent quelquefois aux oxides en donnant naissance à des oxides phosphurés ou sulfurés.

Action de l’eau sur les oxides. On peut diviser les oxides en oxides solubles et en oxides insolubles. Les premiers sont la barite, la potasse, la strontiane, la chaux, la soude, l’oxide blanc d’arsenic et l’oxide d’osmium ; tous les autres oxides sont insolubles.

Action de l’ammoniaque. On peut diviser les oxides en oxides solubles dans l’ammoniaque liquide et en oxides insolubles dans le meme liquide. Les premiers sont l’oxide de zinc, le deutoxide d’arsenic, les protoxide et deutoxide de cuivre; l’oxide d’argent, le deutoxide et le tritoxide d’antimoine, l’oxide de tellure; tous les autres oxides sont dans la seconde série.

Action des acides sur les oxides. Un acide s’unit avec un oxide métallique et forme un sel; ainsi le sel marin est le résultat de l’union de l’acide hydrochlo— rique avec l’oxide de sodium. Cette action peut avoir lieu de diverses manières : si l’oxide est à l’état de deutoxide ou de tritoxule il abandonne quelquefois de l’oxigène : quelques protoxides au contraire enlèvent de 1’ ’oxigène à l’acide ou à l’eau , mais dans tous les cas il en résulte un sel. Le nombre des sels est très considérable et cette partie offre également des résultats généraux qui en facilitent l’étude. Nous diviserons les données générales qu’on a sur les sels en huit parties: i° composition des sels; 2° action du calorique sur les sels; 3° action de l’eau sur les sels;

i/|2 SELS.

4° action des acides et des bases sur les sels; 5° action des sels les lins sur les autres ; 6° moyens de reconnaître en général l’acide d’un sel; rj° moyens de reconnaître la base d’un sel; 8° méthodes générales à suivre dans la préparation des sels.

De la composition des Sels.

Un sel est toujours formé par la réaction d’un acide (corps rougissant la teinture de tournesol) sur un oxide ou base (corps ramenant au bleu la teinture rougie par un acide). Il résulte de là que les composaus d’un sel masquent réciproquement leurs propriétés, ce que l’ou désigne en chimie par le mot neutraliser. Cette neutralisation n’a lieu que pour des proportions définies d’acide et de base, ou en d’autres termes, une quantité donnée d’acide ne peut neutraliser qu’une quantité définie de base; conséquemment un sel neutre passera à l’état de sel acide ou de sur-sel si on lui ajoute une proportion quelconque de base. 4° parties d’acide sulfurique neutralisent exactement 4^ de potasse, et forment un sulfate de potasse d’une saveur amère , dans lequel on n’apcrcoit ni les propriétés de l’acide, ni les propriétés de la base; mais si Ion unit /j8 parties d’acide et q8 de potasse, les 8 parties surabondantes d’acide jouiront de toutes leurs propriétés : le sel sera acide ou sur-sel. Si au contraire on unit 4o d’acide et 58 de potasse, les 8 parties surabondantes de potasse jouiront de leurs propriétés : le sel sera sous— sel.

Nous avons déjà remarqué que si le chlore, le souffre, l’iode, le brome dans leur réaction sur les métaux forment des sels hydroehloratc, hydrosulfate, hydriodate, bydrobrùmate d’oxide métallique , on doit admettre que l’hydrogène de l’acide et l’oxigène de la base sont exactement dans les proportions pour faire l’eau: des relations d’une nature peu différente ont lieu entre les principes constituans d’un sel dont 1 acide

SELS. i43

contient l’oxigène comme principe acidifiant ; ces relations sont énoncées dans les trois lois qui suivent :

ire Loi. Si l’on détermine les nombres qui donnent les rapports des capacités de saturation de toutes les bases pour un acide, ces nombres resteront les mêmes quel que soit ensuite l’acide , et vice versa, si l’on détermine les nombres qui donnent les rapports de capacité de saturation de tous les acides pour une base, ces nombres resteront les mêmes, quelle que soit ensuite la base. L’inspection de l’échelle synoptique nous démontre la vérité de cette loi. Les nombres 20, 28, 52, 78, 32 et 48 expriment les rapports de saturation des bases magnésie, chaux, strontiane, baritc, soude et potasse pour 54 d’acide nitrique; ces nombres seront encore les mêmes pour 4o d’acide sulfurique.

2e Loi. Il existe toujours un rapport simple entre l’oxigène de la base et l’oxigène de l’acide ; ce rapport reste le même pour tous les sels qui ont le même acide. En effet , si l’on se reporte à l’échelle synoptique , l’oxigène de l’acide est un multiple de 8, l’oxigène de la base est 8 ou un multiple de ce nombre: le rapport entre ces deux quantités ne peut être que très simple. Ainsi l’acide sulfurique contient 3x8 d’oxigène , la potasse renferme 1 X 8 d’oxigène : le rapport sera celui de 3x8 à 1 X 8 ou de 3 à 1. De même le sulfate de zinc esL tel que l’acide renferme 3x8 d’oxigène, la base 1 X 8 d’oxigène ; le rapport est encore celui de 3 à i .

3 Loi. La quantité d’acide est proportionnelle à la quantité d’oxigène de l’oxide, et le rapport reste le même pour tous les sels qui ont le même acide. Pour tous les sulfates le rapport sera celui de 5 à 1 : i°dans les protosulfates il y aura 4o ou 5x8 d’acide et 1X8 d’oxigène; 2° dans les deutosulfates il y aura 80 on 10x8 d’acide et 1 G ou 2x8 d’oxigène.

Nous donnons ci-dessous le tableau îles rapports dans lesquels l’oxigène de l’oxide est à l’oxigène de l’acide dans les sels formés d’un même acide.

QBANTITF. D'OXJGfe.NE.

DÉSIGNATION des genres. - — — - — — —

De l'oxide. De l’acide

S. Borates 1 2,696

S. Carbonates i a,

Carbonates neutres i 4,

Phosphates neutres 2 5,

Sulfates neutres 1 3,

Nitrates neutres I 5,

Chlorates neutres I 5,

Cette table est surtout utile pour établir promptement les quantités respectives d’.icide et d’oxide nécessaires pour former un sel neutre. Si je veux, par exemple, connaître la quantité d’acide sulfurique nécessaire pour saturer 100 kilog. de protoxide de fer, je trouverai dans le tableau de la composition des oxides que dans le protoxide de fer Yoxigènc et la base sont dans la proportion de 100 de fer et de 2g, 483 d’oxigène, ou que :oo kilog. de protoxide contiennent 22,7 kilog. d’oxigène; mais dans les sulfates l’oxigène de l’oxide est à l’oxigène de l’acide comme 1 est à 3 ; donc multipliant 22,7 par 3, on aura pour la quantité d’oxigène qui doit exister dans l’acide 68,1 kilog. ; ce qui donne, d’après la composition de l’acide sulfurique, il 3, 7 kilog. d’acide sec, ou environ 1 4-5 kilog. d’acide sulfurique liquide à 66". On pourra faire le même travail pour tous les autres sels.

Action du Calorique sur les Sels.

La plupart des sels absorbent , au moment de leur cristallisation, une certaine quantité d’eau que l’on appelle eau de cristallisation, (je liquide paraît indispensable à la solidification du sel : ainsi le sulfate de soude absorbe 4° pour 100 d’eau de cristallisation.

Lorsque la chaleur est appliquée à un sel, elle a pour effet de volatiliser cette eau ; mais avant qu’elle passe à l’état de vapeur, 1" ou le sel se fond dans cette eau,

SELS. i/(5

si elle est en grande quantité; il peut alors se couler en un verre plus ou moins transpnrent : c est ce cju on appelle la fusion aqueuse: par exemple, le nitrate de soude , le borate de soude, le sulfate acide d’alumine, le nitrate d’argent ; 2° ou les sels, s’ils ne renferment que peu d’eau de cristallisation, décrépitent au feu ( hydrochlorate de soude), c’est-à-dire éclatent en pétillant et lançant des parcelles. Quelques sels qui ne contiennent pas d’eau de cristallisation , ou qui l’ont perdue par la volatilisation, peu vent éprouver une fusion que l’on appelle dans ce cas fusion ignée : si l’on continue à chauffer, une chaleur plus élevée peut produire trois effets différons; elle peut: i° chasser l’acide (tous les carbonates) ; 2° décomposer cet acide (tous les nitrates) ; 3° décomposer l’acide et la base (nitrate d’ammoniaque) ; dans ce dernier cas, les élémens du sel réagissent les uns sur les autres ; l’hydrogène de la base est brûlé par l’oxigène de l’acide, forme de l’eau et il se dégage du protoxide d’azote.

Action de l’Eau sur les Sels.

L’eau, par son action sur les sels, les divise en deux sections : sels solubles , sels insolubles . Aucun sel n’est complètement insoluble; mais on est convenu de regarder comme tel celui qui exige 5 à 6ooo parties d’eau pour se dissoudre. La dissolubilité des sels dans l’eau est leur propriété la plus importante: c’est par le moyen de ce liquide qu’ils sont purifiés et séparés les uns des autres dans l’ordre inverse de leur faculté de dissolution.

Il arrive quelquefois que la dissolution d’un sel qui ne cristallise pas , et que par cette raison on regarde comme saturee , cède des molécules salines aux cristaux du même sel que l’on y plonge. On en a conclu que les cristaux d’un sel appauvrissent la dissolution et la font descendre au-dessous de son vrai point de sntu-

ration: M. Gay-Lussac pense que ce fait que l’on regarde comme certain a été mal expliqué.

La saturation d’une dissolution saline aune température invariable est le terme où le dissolvant toujours en contact avec le sel 11e peut plus en prendre davantage ni en abandonner aucune partie : d’après cette définition , toute dissolution saline qui peut abandonne: du sel sans que la température change est sur-saturce ; on peut en conclure que, en général, la saturation n’est point un terme fixe , et que la cause qui la produit est la même que celle qui rend l’eau liquide audessous de son point de congélation.

Quelques sels exposés à l’air abandonnent l’eau de cristallisation qu’ils renferment : on les appelle sels efjlorescens (sous-phosphate de soude); d’autres ont une telle affinité pour l’eau qu’ils l’enlèvent à l’air ambiant : ou les appelle sels déliquescens ( hvdrochlorate de chaux). Ces deux espèces doivent être conservées dans des vases parfaitement bouches.

Action des Acides et des Bases sur les Sels.

Lorsqu’on veut mettre un acide ou une base en contact avec un sel , on peut opérera sec ou par 1 intermédiaire de l’eau; dans le premier cas l’action ne peut avoir lieu qu’à l’aide de la chaleur, mais cette chaleur n’est pas indispensable dans le second. Les lois que nous donnerons alors sont générales lorsque les deux corps mis en contact sont solubles.

Voir, sèche. 1 re Loi. Si l’acide est plus fixe que celui du sel, il le déplace; ou obtient un nouveau sel formé par la réunion du nouvel acide avec la base.

2e Loi. Si la base est plus fixe que celle du sel , il y a décomposition.

Voie iiumiui . 1" Loi. Si l’acide est plus soluble que celui du sel , il y a décomposition.

?.° Loi. Si la base est plus soluble que celle du sel, il y a décomposition.

SELS. i47

3° Loi. Si l’acide peut former avec la base du sel un sel insoluble , il y a décomposition ; le nouveau sel se précipite.

4' Loi. Si la base peut former avec l’acide du sel^un sel insoluble , il y a décomposition ; ce dernier est précipité.

5e Loi. Si l’on met en contact avec un sel soluble un acide ou une base qui ait plus d’affinité pour l’un des composans du sel, et que le sel qui se forme soit insoluble, il y a décomposition complète ; mais si le nouveau sel formé est soluble , il y a simplement partage de la base, ou de l’acide, en raison des affinités respectives.

On peut, des lois qui précèdent, déduire plusieurs principes importans , et dont nous ferons l’application lorsque nous développerons les moyens de reconnaître la nature d’un sel. i°La potasse et la soude étant solubles décomposeront par la voie humide tous les autres sels, puisque la base est en général un oxide métallique moins soluble ; 2° la potasse et la soude décomposeront les sels dont la base est l’ammoniaque, et ce dernier corps décomposera tous les autres sels; 3° la chaux don nera un précipité blanc (carbonate de chaux), dans tous les carbonates solubles ; 4° la barite , ou la strontiane , formera un précipité blanc (sulfate de barite, ou de strontiane), dans tous les sulfates; 5° l’acide hydrosulfurique donnera un précipité plus ou moins foncé ( hydrosulfate d’oxide métallique) dans tous les sels dont la base est un oxide métallique insoluble; L° 1 acide sulfurique étant en général plus soluble que les autres acides, décomposera la plupart des sels solubles en déplaçant leur acide; rju l’acide tarlarique donnera un précipité cristallin ( lartrale acide de potasse) dans tous les sels de potasse.

Action des Sels les uns sur les autres.

Le contact entre deux sels peut avoir lieu à sec ou par l’intermédiaire de l’eau.

î4* SELS.

Voie sèche. ir® Loi. Si les deux sels mis en contact peuvent former un sel plus volatil, à l’aide de la cha- K ur, il y a décomposition ; le sel volatil formé se dégage.

Voie humide. irtLoi. Si les deux sels sont solubles et qu’il puisse en résulter un sel insoluble, il y a décomposition ; le nouveau sel insoluble se précipite.

2e Loi. Si l’un des sels est insoluble , on peut , dans certains cas, prédire le résultat : les sous-carbonates de soude ou de potasse décomposent à chaud tous les sels insolubles, mais la décomposition n’est jamais complète.

3e Loi. Si de deux sels solubles il peut en résulter deux sels insolubles, il y a décomposition; les deux sels se précipitent et la liqueur n’est plus que de l’eau pure.

Examinons les conséquences des lois que nous venons de développer : i° un sel soluble de barite donne un précipité blanc (sulfate de barite) dans tous les sulfates solubles; 2° un sel soluble d’argent donne un précipité blanc ( hydrochlorate d’argent ) dans tous les hydrochlorates solubles; 4° un hydrosulfate soluble donne un précipité foncé dans tous les sels solubles dont la base est un oxide métallique insoluble, etc. Les conséquences réciproques des principes que nous venons de poser sont également vraies ; un sulfate soluble donne un précipité blanc (sulfate de barite) dans tous les sels de barite solubles , ainsi de suite.

Moyens de reconnaître l’acide d’un Sel.

Un abrégé de chimie ne peut présenter une analyse raisonnée de tous les sels, .le me contenterai de donner les moyens de reconnaître l’acide de douze espèces de sels : borates, carbonates, sulfates, phosphates, sulfites, chlorates, hydrosnlfates, bydrochlorates, hvdriodates, hydroevanates . flnat.es.

Le sel dont on veut reconnaître l’acide peut être : i° soluble dans l’eau; 2° insoluble dans le même li-

quide. Cette question se décidera facilement : on placera une petite quantité du sel dans 1 eau et on chaulfeia légèrement ; le sel disparaît en partie dans le premiei cas, et reste en totalité au fond du vase dans le second.

Sels insolubles. Nous avons vu, dans 1 action des sefs les uns sur les autres, que le sous-carbonate de potasse décompose tous les sels insolubles et les transforme en sels solubles de potasse ayant le même acide. Le sel a examiner, mis en ébullition avec une solution de souscarbonate de potasse , se transformera en sel de potasse du même acide; la question se réduira donc à reconnaître l’acide du nouveau sel soluble : celte question est comprise dans l’exposé qui va suivre.

Sels solubles. Le sel peut être : i° à l’état solide; 2° en dissolution dans l’eau.

i'r Cas. Sels solides. On placera dans un verre à expérience une portion du sei , et on y ajoutera une petite quantité d’acide sulfurique concentré. L’action sera nulle , ou il y aura dégagement de vapeurs.

Action nulle. Le sel est un borate , un sulfate , ou un phosphate ; une partie du sel sera dissoute dans l’eau , et la solution divisée en trois doses présentera l’un des phénomènes suivaus : i“ le nitrate de barite versé dans la première pourra donner un précipité blanc insoluble dans l’acide nitrique , auquel cas le sel est un sulfate , il se forme un sulfate de barite insoluble, et un nitrate de l’autre base; 2° la seconde partie traitée à chaud par une petite quantité d’acide sulfurique, et mise à refroidir, dépose des cristavux micacés d’acide borique; ce qui indique un borate ; l’acide sulfurique se sera réuni à la base du borate ; 3° si ces caractères ne se retrouvent pas dans le sel on en conclura que le sel était un phosphate.

Dégagement de vapeurs. Dans toutes ces réactions chimiques l’acide sulfurique s’unit à la base du sel , et l’acide de ce dernier se dégage avec tous ses caractères physiques ; or ces caractères peuvent présenter les nuances ci-après :

1 5o SELS.

Effervescence sans odeur sensible, et analogue à celle que produit le vin de Champagne mdusseux, carbonates.

Effervescence avec l’odeur du soufre en ignition , sulfites.

Vapeur peu sensible , accompagnée d’une odeur d’eau-forte , nitrates.

Vapeur blanche à l’air et piquante, hydrochlorates.

Vapeur ayant l’odeur d’œufs pourris, hydrosulfates.

Vapeur qui corrode le verre, Jluates.

Vapeur jaune-verdâtre, chlorates.

Vapeur peu marquée ayant l’odeur du soufre en ignition; dépôt brun-maron , hydriodates (i).

Vapeur faible ayant l’odeur des amandes amères , hydrocy anales.

2e Cas. Dissolutions salines. Si la solution est concentrée, on peut employer les moyens précédens ; si le sel est étendu dans une grande quantité d’eau, on partagera la liqueur en six parties égales et on la soumettra aux réactifs dans l’ordre suivant :

Si le nitrate de bai ite donne un précipité blanc insoluble dans l’acide nitrique, on peut affirmer que le sel est un sulfate.

Si un sel soluble de chaux donne un précipité blanc soluble dans l’acide nitrique , carbonates.

Si une dissolution de plomb, de 1er, ou de cuivre, précipite en noirâtre (hydrosulfate de plomb , de fer ou de cuivre), hydrosulfates.

Si le nitrate d’argent donne un précipité blanc soluble dans l’ammoniaque liquide (hydrochlorate d’argent), hydrochlorates.

Enfin si ces opérations ne démontrent pas quelle est la nature de l’acide du sel, on doit en conclure que ce sel est un borate, sulfite, chlorate, nitrate, phosphate, hydriodale , hydroeyanale. On concentrera la solution

(i) Le dépôt brun-inaron ne se forme que lorsque l'hydriodatc est iodttré , c’est-à-dire conlicnl un excès d’iode : c'est ordinairement ce qui a lieu.

SELS. *5i

par la chaleur, et on la soumettra aux épreuves indiquées dans le premier paragraphe.

Moyens de reconnaître la base d un Sel.

Les métaux sont au nombre de quarante-et-un , et la plupart peuvent former deux et quelquefois trois oxides. Les hases salines sont donc en très grand nombre ; et le problème pris d’une manière générale nécessiterait des détails dont l’étendue ne peut trouver place ici. Je simplifierai donc la question et j’admettrai (ce qui a lieu ordinairement) que la base du sel est comprise dans les dix-huit oxides métalliques suivans :

Magnésie.

Oxide de fer.

Chaux

— d’étain.

Strontiane.

— d’antimoine.

liarite.

— de bismuth.

Armnoniaqne.

— de cuivre.

Sonde.

— de plomb .

Potasse.

— de mercure.

Alnmine.

— d’argent.

Oxide de zinc.

— d’or.

Le sel dont on veut reconnaître la base peut être insoluble ou soluble, ce dont on s’assurera en suivant la marche indiquée plus haut.

Sels insolubles. On fera bouillir le sel avec une solution de sous-carbonate de potasse ; on formera ainsi un carbonate insoluble de la base inconnue. Le précipité, séparé par la filtration, et traité convenablement par l’acide nitrique, donnera un nitrate soluble de la base inconnue : la question se réduit donc à l’examen d’un sel soluble.

Sels solubles. Le sel peut être : i° solide ; ?.* en dissolution : dans le premier cas on dissoudra le sel , et le problème rentrera dans celui des dissolutions salines.

Dissolutions saunes. On prendra une faible partie du liquide , et on y versera de l’hydrosulfaTe de po-

i52 SELS.

tasse : s’il n’y a pas de précipité, la base du sel est comprise dans les sept premiers oxides ; s’il y a précipité plus ou moins coloré, la base du sel est comprise dans les onze derniers oxides.

Aucun précipité avec l’h vdrosuleate de potasse. On séparera la solution du sel en deux parties A et B très inégales , et on versera dans la plus faible partie B de la potasse caustique liquide ; s’il y a précipité blanchâtre , la base du sel est un des quatre premiers oxides ; et dans ce cas , la potasse étant plus soluble que ces oxides , a décomposé le sel , s’est unie à l’acide et a précipité la base; s’il n’y a pas précipité , la base du sel est un des trois composés, soude, potasse et ammoniaque.

tei Cas. Précipité avec la potasse. On partagera la liqueur À en quatre parties , et on soumettra successivement chacune de ces parties aux épreuves suivantes :

Si le carbonate neutre de potasse ne donne pas de précipité à froid , sel de magnésie.

Si l’oxalate d’ammoniaque donne un précipité blanc (oxalate de chaux), que redissent l’acide nitrique, sel de chaux.

Si l’acide sulfurique donne un précipité blanc insoluble dans l’acide nitrique, la base du sel est la baritc ou la strontianc : on précipite alors la base dans la quatrième partie de la liqueur avec la potasse liquide, et le précipité est mis en pâte avec l’alcool. On enflamme lu mélange : si la flamme est jaunâtre, surtout vers la fin de la combustion, sel de baritc ; si la flamme est rouge, sel de strontianc.

2eCas. Aucun précipité avec la potasse. Le sel ne peut être qu’à base de potasse, de soude ou d’ammoniaque.

Si la liqueur B dans laquelle on a versé la potasse cl qui n’a pas donné de précipité a l’odeur piquante et caractéristique de l’ammoniaque, sel d’ammoniaque.

Si ces caractères ne se remarquent pas, la liqueur A est un sel de potasse ou un sel de soude: on y ajoutera un grand excèsd’acide tartariqucliquidcjsi on aperçoitaprès

SELS. i53

Mne demi-heure un précipité blanc cristallin (tartrate acidulé de potasse), le sel à examiner est à base de potasse j dans le cas contraire il est à base de soude.

Reprenons actuellement le problème au commencement de l’expérience. Nous avons dit que la première opération était de verser une petite quantité d hydrosulfate de potasse, et nous avons développé les règles à suivre lorsqu’il n’y a pas de précipité : admettons qu’il y ait un précipité.

Précipité avec l’iiydrosulfate de potasse. La base du sel peut être l’alumine, l’oxide de zinc, d’étain, d’antimoine, de fer, de bismuth, de cuivre, de plomb, de mercure, d’argent ou d’or.

La couleur du précipité déterminera laquelle de ces bases entrait dans la composition du sel.

Si le précipité est blanc-sale, sel de zinc ou sel d’alumine. Si l’ammoniaque en excès dissout complètement le précipité , sel de zinc ; s’il ue le dissout pas , sel d’alumine. Si le précipité est jaunâtre, sel d’étain ou sel d’antimoine: ou décidera facilement la question en plongeant dans la solution une lame de plomb : ce métal précipite l’étain à l’état métallique.

Si le précipité est noirâtre, la base est un des sept derniers oxides. On partagera une nouvelle quantité de la liqueur en sept parties , et on versera successivement les réactifs suivans:

Si le ferrocyanale de potasse précipite en bleu , sel de fer.

Si le ferrocyanale précipite en blanc, quelquefois jaunâtre, et si une lame de cuivre précipite un métal blanc-rosé, sel de bismuth.

Si le ferrocyanale précipite en brun-marron , et si une lame de fer plongée dans la liqueur prend une teinte cuivreuse , sel de cuivre.

Si le ferrocyanate de potasse précipite en blanc, et -i une lame de zinc plongée dans la liqueur donne lieu à une arborisation particulière, sel de plomb.

Si le ferrocyanate de potasse précipite en blanc, et

iS/f SELS.

si une lame de cuivre plongée dans la liqueur, et ensuite frottée, offre une couche brillante de mercure, sel de mercure.

Si l’acide hydrochlorique donné un précipité blanc soluble dans l’ammoniaque; si, la liqueur étant évaporée et le résidu calciné dans un creuset, on trouve un culot métallique, sel d’argent.

Si le ferrocyanate de potasse donne un précipité blanc-jaunâtre, et si une lame d’étain donne un précipité pulvérulent pourpre, sel d’or.

Les règles établies dans cet exposé et dans celui qui précède suffiront pour déterminer les constituons d’un composé salin. Le sel sera partagé en deux parties : la première servira à reconnaître la nature de l’acide, et la deuxième à reconnaître celle de la base.

Préparation des.Seis.

Le nombre des sels n’est pas exactement connu parce qu’il en est beaucoup qui n’ont pas été examinés ; il est cependant probable que ce nombre s’élève au-dessus de deux mille. La nature nous en offre environ soixante qui sont purs ou qui n’exigent que peu d’opérations pour être amenés «à l’état de pureté. Tous les autres sels, et même ceux qui , mêlés dans la nature à d’autres substances, exigent pour leur séparation des frais considérables, s’obtiennent par divers procédés que l’on peu t réduire à quatre principaux.

Ier procédé. Tous les sels peuvent se préparer directement, c'est-à-dire en unissant l’acide et la base jusqu’à saturation parfaite. Ce procédé s’applique en général aux sels solubles dont le prix est assez élevé. Ainsi l’oxalate d’ammoniaque pourra se préparer en v ersant une solution d’acide oxalique dans 1 ammoniaque liquide jusqu’à saturation , c’est— à— dire jusqu à ce que la liqueur soit sans action sur les teintures ronges