Les métaux

Métaux et non-métaux dans le tableau périodique des éléments

Que sont les métaux?

Les métaux sont formés par un groupe d'éléments situés sur le côté gauche, à l'exception de l'hydrogène non métallique, du tableau périodique. Les métaux constituent environ 75% des éléments chimiques, il peut donc être dit qu'une grande partie de la nature est métallique.

Les métaux que l'homme a initialement poursuivi en préhistoire étaient les suivants: or, argent, cuivre, étain, plomb et fer. Cela était dû au fait qu'ils étaient natifs ou à la facilité de leur traitement pour effectuer des objets utilitaires.

Il semble qu'une question de magie que de beaucoup de rochers et de minéraux puisse être extrait des corps brillants et argentés (à certaines exceptions importantes et exceptionnelles). C'est le cas de la bauxite et de l'aluminium, dont les roches d'argile ce métal réduit dans des plaques ou des papiers en argent sont obtenus.

Les métaux sont le cadre des industries; Leur câblage, réacteurs, unités, conteneurs, tous d'une manière ou d'une autre sont composés de métaux et de leurs alliages.

Avec les métaux, les premières pièces, armes, outils, armures ont été fabriquées, puis utilisées dans les fabricants de véhicules, les vélos, les navires, les avions, les ordinateurs, entre autres objets indispensables dans la vie moderne.

Histoire

Âge du cuivre

Expansion de la métallurgie - Source: diffusion métallurgique.SVG sous la licence Creative Commons Attribution-Compartyrigal 4 Licence 4.0 International

En 9000 a.C. Les premiers objets métalliques de cuivre forgés dans le Proche-Orient ont été élaborés, lorsque l'homme a découvert que lorsque le cuivre martelait, il augmentait sa force et sa résistance, l'utilisant pour la fabrication de couteaux. C'est l'âge du cuivre.

Il a été découvert que le cuivre pouvait être obtenu par le chauffage des minéraux bleus, comme la corvellita et la malachite (4000-3000 pour.C.).

La période calcolithique est une période de temps qui précède l'âge du bronze, correspondant à 5000-3000 pour.C. L'homme a commencé à expérimenter la fusion et la fonderie de cuivre, pour obtenir du cuivre forgé à partir de l'oxyde de cuivre.

Âge du bronze (3000-1500 A.C.)

Matériaux de l'âge du bronze - Source: Gaguilella sous l'attribution des communes créatives - SHAREIGUAL 4 Licence 4.0 International.

L'homme a accidentellement commencé l'élaboration des alliages, initialement du cuivre et de l'arsenic, puis avec du cuivre et de l'étain pour obtenir du bronze au Proche-Orient.

Les articles en bronze, correspondant à cette époque, avaient 87% de cuivre, 11% d'étain et de petites quantités de fer, d'arsenic, de nickel, de plomb et d'antimoine.

Âge du fer (700 A.C.)

L'homme a utilisé son expérience dans la production de cuivre forgé pour la production de fer forgé au Proche-Orient. Au cours de la même période, il y a eu la granulation de la poussière d'étrusco, en Italie.

La première production d'acier connue, un alliage de fer et de carbone, s'est manifestée dans des pièces métalliques dans un site archéologique en Anatolie (1800 à.C.)

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Vers 1122 D.C., À une date et un lieu inconnus, la fonte est introduite. En 1440 jours.C. La grande cloche de Pékin est produite, la Chine. Près de trois siècles plus tard, en 1709 d.C., La fonte est produite en utilisant du coke comme matériau combustible.

En 1779, la fonte en Angleterre a été utilisée comme matériel architectural. En 1855, Henry Bessenir a utilisé Arrabio comme matière première pour obtenir de l'acier souple. L'Anglais Clark and Wood (1872) brevet un alliage, actuellement considéré comme en acier inoxydable.

Propriétés physiques des métaux

Le bronze de ces cloches anciennes démontre l'utilité des métaux à des fins ornementales ou religieuses. Source: pxhere.

Parmi certaines propriétés physiques des métaux que nous avons:

-Les métaux sont brillants et sont capables de refléter la lumière.

-En général, ce sont de bons conducteurs d'électricité et de chaleur.

-Ils ont des points de fusion et d'ébullition élevés.

-Ils sont malléables, c'est-à-dire qu'ils peuvent être martelés pour produire des feuilles faibles épaisses.

-Ils sont ductiles, avec eux, vous pouvez fabriquer des fils ou des fibres de très peu de diamètre.

-Ils sont présentés à l'état solide, à l'exception du mercure qui, à la température ambiante, est à l'état liquide, et le gallium, qui fond juste en resserrant dans les mains dans les mains. Dans l'image suivante, vous pouvez voir un conteneur de mercure:

-Ce sont des corps opaques, leurs feuilles minces ne sont pas croisées par la lumière.

-Ils ont une grande dureté, à l'exception du sodium et du potassium qui peuvent être coupés par un couteau.

-Ils ont une densité élevée, étant l'osmium et l'iridium du plus élevé, et le lithium de la plus basse densité.

Propriétés chimiques des métaux

Parmi certaines des propriétés chimiques des métaux que nous avons:

-Ils ont tendance à perdre des électrons et à former des cations métalliques, mⁿ⁺, où n indique son numéro d'oxydation, qui uniquement pour les métaux alcalins et alcalistes coïncide avec son numéro de valence.

-Ses électronégativités sont faibles.

-Ils courent et subissent des dommages à l'oxydation.

-Ils forment des oxydes de base lorsqu'ils réagissent avec l'oxygène. Ces oxydes lorsqu'ils sont combinés avec de l'eau forment des hydroxydes métalliques. Les oxydes métalliques réagissent avec les acides pour former des sels et de l'eau.

-Ce sont de bons agents réducteurs, car ils donnent leurs électrons.

Types de métaux

Les métaux sont classés comme les suivants: alcalin, alcalin-essai, post-transitionnel, transitionnel et soi-disant terres rares.

Métaux alcalins

Ils ne se retrouvent généralement pas libres dans la nature car ils s'oxydent facilement. Avoir un suborbital s¹ Dans sa couche orbitale externe, ils ont donc un état d'oxydation +1. Ce sont des métaux qui réagissent exothermiquement avec de l'eau et réduisent fortement.

Métaux alcalins-térreos

Ce sont des métaux malléables et ductiles. Les atomes des éléments de ce groupe ont une configuration S², Ainsi, ils peuvent produire deux électrons et leur statut d'oxydation est +2. À l'exception du béryllium, ils sont oxydables pour l'exposition à l'air.

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Métaux post-transitionnels

Ce sont des métaux du bloc P So-appelé, situé entre les métaux de transition et les métalloïdes dans le tableau périodique.

Les éléments du groupe 3 ont des états d'oxydation +1 et +3 comme les plus courants, bien que l'aluminium ne présente que l'état d'oxydation +3. Il fait également partie des métaux post-transitionnels situés dans les groupes 14 et 15.

Métaux de transition D

Ils forment un groupe entre les éléments de base de base et les formateurs d'acide. Les orbitales atomiques D et F sont incomplètes et sont remplies. Bien que le terme métaux de transition se réfère aux métaux de transition d.

Les métaux de transition ont plus d'un état d'oxydation. Ils ont des points de fusion et d'ébullition plus élevés que les autres groupes de métaux. Les métaux de transition sont un groupe métallique très hétérogène qui comprend, entre autres, du fer, du chrome, de l'argent, etc.

Terres rares

Minéral de terres rares

Ce groupe de métaux est composé des éléments Scandio et Ititrio et les éléments de la série de lantanides et d'actinides. Le terme «terre rare» fait référence au fait qu'ils ne sont pas trouvés dans la nature dans des états purs et sont attachables par les acides.

Utilisations / applications de métaux

Métaux alcalins

Le lithium est utilisé comme transfert de chaleur signifie dans certains réacteurs nucléaires. Il est utilisé dans certaines batteries sèches et accumulateurs de peu de poids. Le chlorure et le bromure de lithium sont des composés hygroscopiques utilisés dans les processus de séchage industriel et de climatisation.

Le sodium est utilisé dans la métallurgie métallique, comme le titane et le zirconium. Il est utilisé dans l'éclairage public dans les lampes à arc de sodium. Le chlorure de sodium (NaCl) est utilisé comme saveur alimentaire et préservation de la viande.

Métaux alcalinétres

Le magnésium a été utilisé en photographie comme lumière flash et feu d'artifice. Le baryum est un composant des alliages utilisés dans les bougies d'allumage en raison de la facilité de l'élément pour émettre des électrons. Les sels de baryum sont utilisés pour limiter les dommages causés par les rayons X dans les plaques de voies gastro-intestinales.

Le calcium est utilisé pour éliminer les impuretés dissous dans des métaux fondues et dans l'élimination des gaz résiduels dans les tubes à vide. Il fait partie du plâtre, matériau utilisé dans la construction et dans le traitement des fractures osseuses.

Métaux post-transitionnels

Aluminium car il s'agit d'un métal léger est utilisé dans la construction d'avions et de navires. Il est également utilisé dans l'élaboration de nombreux ustensiles de cuisine. Il est utilisé comme matière première dans la fabrication de déodorants qui limitent la transpiration.

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Le gallium est utilisé dans les transistors et les thermomètres pour des températures élevées. L'isotope ⁶⁷GA est utilisé en médecine dans le traitement de certains mélanomes. Le plomb est utilisé dans la construction de batteries et en protection contre le rayonnement ionisant.

Métaux de transition

Le cuivre est utilisé dans les tuyaux d'alimentation en eau, dans les réfrigérateurs et les systèmes de climatisation. Il est également utilisé dans le cadre du mécanisme de dissipation de chaleur des ordinateurs. Il est utilisé dans la conduction du courant électrique, dans les électromagnémans et dans la coloration du verre.

Le nickel est utilisé dans l'élaboration de l'acier inoxydable, ainsi que des cordes de guitare et des batteries rechargeables. Il est également utilisé dans la galvanoplastie dans la protection des métaux. Il est utilisé dans les alliages trouvés dans certaines parties de véhicules, tels que les vannes, les roulements et les freins.

Le nickel est utilisé depuis longtemps dans l'élaboration des pièces.

Le zinc est utilisé dans la protection contre les métaux de corrosion, dans la production de laiton. L'oxyde de zinc et le sulfate de zinc sont utilisés dans la fabrication de plaques utilisées dans les toits, les gouttières et les coupes descendantes.

Le chrome est utilisé dans la protection contre la corrosion métallique et les fournitures brillent. Il est utilisé comme catalyseur dans la réaction de synthèse de l'ammoniac (NH₃). L'oxyde de chrome est utilisé dans la protection du bois.

Terres rares

Le scandio est utilisé en aluminium en aluminium pour les composants aérospatiaux. C'est un additif dans les lampes de vapeur de mercure.

Le Lantano est utilisé dans une réfraction élevée et un verre résistant aux alcalis. De plus, il est utilisé dans la fabrication d'objectifs de caméras et comme liquides catalytiques catalytiques pour les raffineries d'huile.

Cerio est utilisé comme agent chimique. De plus, il est utilisé pour la fourniture d'une coloration en verre jaune et en céramique, ainsi que pour le catalyseur des fours d'auto-emploi.

Exemples d'éléments métalliques

Alcalin

Sodium (Na), potassium (k), Cesio (CS), lithium (li) et rubidium (RU).

Alcalin-terreos

Beryllium (be), magnésium (mg), calcium (CA), strontium (MR), baryum (BA) et radio (RA).

Post-transitionnel

Aluminium (AL), Gallium (GA), Indien (IN), Talio (TL), Tin (SN) et plomb (PB).

De transition

Titane (Ti), Vanadium (V), Chrome (CR), Manganais (MN), fer (Fait Niobio (NB), Molybdenum (MO), Paladio (PD), Silver (AG), Volframium (W), Renio (Re), Osmio (OS), Iridido (IR),

Platine (PT), or (Au) et mercure (HG).

Terres rares

Scandio (SC), Itrio (Y), Lantano (LA), Cerio (CE), Praseodimio (PR), Neodymium (ND), Samarium (SM), Europio (UE), Gadolinio (GD), Holmio (HO), Erbio (ER), Tulio (TM), Iterbio (YB) et Luthacio (LU).

Les références

1. Whitten, Davis, Peck & Stanley. (2008). Chimie. (8e Ed.). Cengage Learning.
2. Fhiver & Atkins. (2008). Chimie inorganique. (Quatrième édition). Mc Graw Hill.
3. Helmestine, Anne Marie, Ph.D. (5 octobre 2019). Métaux contre non-métaux. Récupéré de: Thoughtco.com
4. Métaux et leurs propriétés-physiques et chimiques. [PDF]. Récupéré de: csun.Édu
5. Maître Jonathan. (2019). 18 différents types de métal (faits et utilisations). Récupéré de: MakeitFrommetal.com