Silicule

“ Voulez-vous isoler la silice des oxydes, il faut avoir recours à des réactions plus puissantes ; néanmoins les acides forts mettront la silice en liberté, en s’emparant des bases. Mais, si vous demandez la décomposition de la silice elle-même, s’il faut surmonter la force qui réunit l’oxygène et le silicium, alors il devient nécessaire de mettre en jeu tout ce que la Chimie a de plus énergique. ”

“ La silice ou acide silicique est, comme nous l'avons déjà dit, une combinaison d'oxygène et d'un corps simple nommé silicium. Complètement pure, la silice forme une poudre blanche et impalpable ; pure et cristallisée, elle forme le quartz ou cristal de roche; avec addition d'une petite quantité de divers éléments, elle constitue les pierres meulières, les cailloux, le silex (d'où son nom de silice ou acide silicique) , enfin les sables; combinée avec l'alumine, la chaux, la magnésie, la potasse, la soude, elle forme des silicates de chaux, de magnésie, de potasse, de soude. ”

“ Cela vient de ce qu'il n'a qu'un degré d'oxydation, et qu'on a assimilé, dès le principe, le composé résultant de son union à l'oxygène (la silice) , à l'acide R + 3 x, tandis qu'il est réellement R + 2 x.
Comme il importe, avant tout, de bien déterminer le poids atomique relatif, puisque le nombre atomique en dépend immédiatement, je vais discuter le poids atomique du silicium.
Le seul moyen de parvenir à la vérité, est de recourir à une loi très-remarquable qui régit les corps gazeux. ”

“ On décante, on lave, on évapore le résidu à siccité, on calcine et l'on pèse.
avoir placé dans la capsule le filtre qui a pu retenir quelques parcelles de silice entraînées dans la décantation. On pèse la capsule; son augmentation de poids donne le chiffre de la silice.
Séparation et dosage de l'alumine et du sesquioxyde de fer. On évapore à siccité, dans un creuset de platine taré, le mélange de nitrates de fer et d'alumine; on calcine et on pèse. ”

“ R. C'est la combinaison de l'oxygène et de l'oxyde de silicium ou pierre à fusil, ayant de l'affinité pour le bore, le carbone, la magnésie, l'alumine, la potasse et la soude. La silice, au moment de la dissolution des silicates, reste libre dans l'eau, et passe dans les végétaux pour leur donner de la force : les blés versent dans les terres qui ne contiennent pas assez de silicium. ”

“ Il y a une manière très-symétrique de disposer les molécules latéralement
les unes aux autres, c'est de placer l'extrémité de l'axe de l'une (que j'appellerai la pointe) vis-à-vis le centre de l'autre, de façon que celle-ci ait aussi sa pointe vis-à-vis le centre de la première, l'atome d'oxygène qui forme ces pointes occupant précisément le milieu de la ligne qui joint 2 atomes de silicium. ”

“ Le silicium est, dans la classification périodique de MENDELEÏEFF, l'homologue immédiatement supérieur du carbone; comme celui-ci, il est quadrivalent ; comme lui, il n'a guère d'affinité énergique que pour l'oxygène, au point que la silice compte avec l'anhydride carbonique parmi les corps les plus difficiles à décomposer; comme le carbone, le silicium peut s'accumuler dans les molécules et former des agrégats très complexes; après le carbone, c'est le corps dont les composés sont le plus nombreux et le plus variés ; en un mot, le silicium est le carbone du monde inorganique. ”

“ Les chimistes, aujourd'hui, divisent la matière en deux catégories : les corps simples ou éléments, et les corps composés. Les corps simples, ce sont ceux dont on ne peut retirer qu'une seule espèce de matière ; tel est, par exemple, le
fer. Dans un morceau de fer, il n'y a que du fer, tandis que dans un silex.
— Il y a, dit Hélène, de la silice, de l'alumine et du fer.
— Parfait ! s'écria M. Maxime, je vois que tu as une bonne mémoire. Donc, le fer est un corps simple, et le silex un corps composé. ”

“ L’expérience justifie cette conception : dans les chlorures de phosphore et de silicium, phosphore et silicium réunissent autour d’eux, le premier trois, le second quatre atomes de chlore, de même que l’hydrogène phosphore et l’hydrogène silicié résultent d’un atome soit de phosphore, soit de silicium, rivé à trois ou bien à quatre hydrogènes. Pour abréger le langage, les chimistes de l’école moderne conviennent de dire que la première matière simple est « trivalente, » et que la seconde est « quadrivalente. » ”

“ Pour la seconde question, j’ai choisi une centaine d’analyses de Klaproth, Hisinger, Laugier, Vauquelin etc., dont les résultats sont parfaitement conformes aux proportions chimiques, ainsi qu’à la théorie générale de la chimie. Il se trouve que la nature affecte pour la plupart une extrême simplicité dans les combinaisons qu’elle produit. Le feldspath p. ex. dont notre globe paraît abonder le plus, est composé de manière que si l’on ôte le silicium et que l’on y ajoute assez de soufre pour former de l’acide sulfurique avec l’oxygène de la silice, on aura l’alun sans eau. ”

“ Tels sont les éléments fondamentaux et peu nombreux de la croûte du globe. Le principal est l'oxygène, qui constitue à lui seul la moitié en poids de la croûte terrestre; après lui vient le silicium, qui forme 28 pour 100 de toutes les masses cristallines d'origine éruptive. Le groupe de l'oxygène, du silicium, de l'aluminium, du magnésium, du calcium, du potassium, du sodium, du fer et du carbone constitue les/de l'écorce. Dans ce qui reste, la prédominance appartient à l'ensemble du soufre, de l'hydrogène, du chlore et de l'azote. ”

“ En elle-même et par les notions qui la préparent, la construction de la molécule est une opération essentiellement idéale. Pas plus que l’atome, pas plus que la molécule elle-même, l’arrangement des particules élémentaires n’est saisi par l’observation. Conséquence de prémisses purement idéales, la conception de cette structure a le même caractère que les notions d’où elle dérive. ”

“ Si on leur cherchait un qualificatif commun, celui de métaux légers leur conviendrait. La silice est un oxyde de silicium; l'alumine un oxyde d'aluminium; la magnésie un oxyde de magnésium; la chaux un oxyde de calcium; la potasse de potassiun; la soude de sodium. ”

“ On constata ainsi entre l’affinité et la pesanteur une relation telle que les propriétés chimiques d’un corps dépendent de sa composition centésimale. En conséquence, on admet que l’élément ou atome chimique est constitué, dans les corps simples, par une molécule matérielle d’un poids élémentaire, et, dans les corps composés, par une molécule matérielle formée des molécules agrégées de plusieurs corps simples dont les poids élémentaires sont soumis entre eux à des rapports fixes et s’ajoutent nécessairement pour faire le poids de la molécule composée. ”

“ Ce sont les suivants : oxygène, hydrogène, carbone, azote, soufre, phosphore, chlore, fluor, iode, brome, arsenic, silicium, sodium, potassium, calcium, magnésium, fer, manganèse. Le fluor, l'iode, le brome, l'arsenic, le silicium ne font pas partie intégrante de tout protoplasma; ils ne se rencontrent que dans certaines cellules; leur présence paraît presque toujours révéler des substances auxquelles ils confèrent des propriétés spéciales. Les autres éléments, au contraire, se trouvent partout'. ”

“ L'opération du puddlage consiste à chauffer la fonte jusqu'à fusion plus ou moins pâteuse ; sous l'action de l'atmosphère oxydante du four et de l'oxygène des oxydes de fer, qui forment les cordons de la sole, le fer s'oxyde et cède ensuite son carbone qui passe à l'étal d'oxyde de carbone ou d'acide carbonique ; le silicium est transformé en silice ; le phosphore, en acide phosphorique ; le soufre, en acide sulfureux; le manganèse, en protoxyde de manganèse. ”

“ Avec de la silice on mêle de la potasse ou de la soude et de la chaux pour obtenir le verre à vitre et le verre à glace ; ajoutez de l’oxyde de fer, vous avez le verre à bouteille ; substituez de l’oxyde de plomb, vous obtenez le cristal ; remplacez par l’oxyde d’étain, vous produisez l’émail... La silice est partout. Le cristal de roche, le grès, le sable, le caillou, sont de la silice ; les cendres des plantes, les eaux des volcans, les sources minérales en contiennent. Le sucre ressemble au verre, et cette apparence ne trompe pas ; fondez les cendres de la canne à sucre, vous avez du verre ”

“ Le calcium, le potassium, le sodium s'unirent immédiatement à l'oxygène de l'air, pour former la chaux, la potasse, la soude. Le silicium, en se saturant aussi d'oxygène, forma une scorie remarquable, le silice. ”

“ Lorsqu'on évapore à sec au bain-marie une solution d'acide silicique renfermant de l'acide chlorhydrique, il se sépare de la silice amorphe, complètement insoluble dans l'eau et dans les acides :
4. Lorsqu'on chauffe un silicate avec une perle de sel de phosphore, les oxydes métalliques se dissolvent à l'état de phosphates; la silice reste dans la perle comme masse opaque (squelette de silice) :
Anhydride carbonique, C02. — Carbonates.
1. L'acide carbonique H2C03 n'est pas connu; dès qu'il est mis en liberté, il se décompose en C02 et H20. ”

“ Considérons, par exemple, l'orthose (K20, A1203, 6Si02) qui contient 6 molécules de silice pour une molécule d'alcali, le poids moléculaire de SiO2 étant 60, la silice des éléments blancs sera entièrement saturée par les alcalis, si on a : = 6 + N) ce qui donne 0 = 1,93. ”

“ Quant à moi, il existe un atome pondérable--type de la matière, et s'il n' y a que quatorze corps simples, tels que: l'oxygène, l'hydrogène, le carbone, le silicium, le magnezium, le chlore, le fer, le calcium, etc. qui en admettant le pouvoir de leurs atomes impondérables ou élémentaire de se métamorphoser à l'infini, suffisent pour expliquer l'existence et l'individualité des milliers d'êtres organisés et de leurs formes variables, les corps simples,, moins riches en variétés et en nombre devraient-ils en avoir jusqu'à 67? ”

“ Nous aurons divisé la terre en un certain nombre de composés définis ou, comme on dit plus spécialement en chimie organique, de principes immédiats. Nous aurons accompli une analyse immédiate.
Nous pouvons cependant aller pins loin. Nous pouvons prendre chacun de ces composés définis et rechercher de quels éléments il est formé. Nous trouverons ainsi que le sulfate de calcium renferme du soufre, de l'oxygène et du calcium; que le silicate d'aluminium contient du silicium, de l'oxygène et de l'aluminium, etc. ”

“ I La silice et l'alumine à l'état gélatineux se dissolvent dans l'acide chlorhydrique concentré. Lorsqu'on évapore la solution à sec à la température de 100° C., l'acide silicique se sépare à l'état insoluble, tandis qu'en arrosant le résidu avec de l'eau distillée du chlorure d'aluminium entre en dissolution, et l'on peut, dans celle-ci, découvrir l'alumine.
A la place de la colle animale, on mélange quelquefois avec le savon un liquide que l'on obtient en faisant digérer à chaud de la poudre d'os avec des alcalis caustiques. ”

“ Nous savons d’autre part que les corps composés sont des agrégats de molécules identiques, formées elles-mêmes d’assemblages d’atomes élémentaires distribués d’après des lois qui en règlent la nature, la proportion et l’arrangement. L’individu, pour chaque corps composé, c’est sa molécule chimique, et celle-ci est un groupe d’atomes, non pas un groupe pêle-mêle ”

“ Le silicium est un corps jouissant, comme l'aluminium, de la propriété de n'exister dans les eaux chaudes sulfureuses qu'à l'état d'acide silicique, de silice, car il est immédiatement décomposé en présence de l'eau et à ses dépens en acide sulfhydrique et en silice. ”

“ Une molécule-gramme qui contient molécules formées par atomes d’hydrogène, atomes d’oxygène, atomes de carbone, contient par là même H grammes d’hydrogène, O d’oxygène, C de carbone. La formule Hp Oq Cr qui exprime clairement combien d’atomes de chaque sorte sont contenus dans la molécule, ou combien d’atomes-gramme dans la molécule-gramme, est dite Formule moléculaire. ”

“ L’existence des atomes, bien que simple déduction indirecte des phénomènes chimiques, paraissait solidement établie, appuyée qu’elle était par la conception de la molécule, qui résulte principalement de considérations d’ordre physique. Les détails des relations réciproques des atomes dans la molécule étaient connus, ou tout au moins leur connaissance pour les corps nouveaux ou plus compliqués n’était qu’une question de temps. ”

“ Exemple : l'oxygène, uni au soufre, forme l'acide sulfurique, qui, uni à l'oxyde de calcium (chaux) , produit un sel : le sulfate de chaux (plâtre) .
(OBSERVATIONS. — La remarque que nous avons faite au sujet (tu manque de précision des définitions de la physique s'applique également à la chimie; car la division des corps en métalloïdes, en métaux, n'est pas rigoureuse : certains métalloïdes, le silicium entre autres, classé comme métalloïde présente les qualités d'un métal.) ”

“ Silice. — La silice sur filtre, qui doit être blanche, pourra être caractérisée par sa solubilité dans une solution de potasse ou après calcination, par la perle au sel de phosphore (squelette de silice résiduel) .
b) Fer et alumine. — Chauffer le filtrat a l'ébullition, ajouter Am. en excès. L'alumine et le fer précipitent à l'état d'hydroxydes. Le filtrat A peut contenir chaux, magnésie, etc.
Si le précipité est très peu coloré, c'est l'indication que le minéral renferme peu de fer. S'il est brun rougeâtre, le fer est abondant, mais il peut renfermer également de l'alumine. ”