Sur 118 éléments connus de l'homme, 94 sont des métaux. Ce sont des éléments qui forment des substances simples avec une brillance caractéristique, une plasticité et une malléabilité élevées. Quelles autres propriétés les métaux ont-ils ? En quels groupes sont-ils divisés ? Découvrons.
Les métaux et leurs propriétés
Décrire les métaux n'est pas facile. Ils sont difficilement comparables avec d'autres éléments ou substances connus dans le monde moderne. Au sens standard, le métal est une substance grise solide avec un fort éclat. Mais tout est beaucoup plus compliqué. La plupart d'entre eux sont vraiment gris, mais les nuances sont différentes pour tout le monde. Le gallium est bleuâtre, le bismuth est rose, le cuivre est rouge vif, mais le césium, le strontium et l'or ont une teinte jaune.
Les métaux sont très différents en termes de degré de manifestation de leurs propriétés. Mais il y a des qualités qui les unissent. Les métaux donnent des électrons relativement facilement au niveau externe, car ils sont faiblement liés au noyau d'un atome. Leur structure interne est représentée par un réseau cristallin, par conséquent, dans des conditions normales, ils sont tous solides. La seule exception est le mercure, qui ne durcit qu'à des températures inférieures à -38,83°C.
Les métaux sont d'excellents conducteurs de chaleur et d'électricité. Beaucoup d'entre eux sont très plastiques, comme l'or, le cuivre, le chrome pur, l'argent. Ils sont capables de se plier ou de se froisser sans se casser. D'autres sont assez cassants (manganèse, étain, bismuth).
Groupes métalliques
Dans les mêmes conditions, les métaux se comportent différemment, ce que l'on peut déjà voir dans l'exemple du mercure. Il devient liquide très facilement, mais toutes les substances ne se comportent pas de la même manière. Selon le point de fusion, on distingue les métaux fusibles et réfractaires. Ces derniers comprennent le tungstène, le tantale, le rhénium, le molybdène. Ils fondent à des températures supérieures à 2 000 °C.
Les métaux lourds et légers sont également distingués. Lourd - le plomb, le cadmium, le cob alt, le mercure, le cuivre, le vanadium ont un poids atomique important (plus de 50) et une densité élevée. Les poumons sont exactement le contraire. Ceux-ci incluent l'aluminium, le gallium, l'indium. Le lithium est le plus léger, avec une densité de 0,533 g/cm³ et une masse atomique de 3.
Dans le tableau périodique, le groupe alcalin des métaux (lithium, sodium, potassium, rubidium) est également distingué. Ils réagissent assez facilement avec l'eau pour former un alcali ou un hydroxyde soluble. Tous sont très actifs, doux et beaucoup plus légers que l'eau. Il existe également des métaux alcalino-terreux (calcium, baryum, strontium), les alcalins avec l'eau forment déjà leurs oxydes ou terres. Ils sont plus durs et moins actifs que les alcalins.
Selon les différentes propriétés des métaux, ils sont également divisés en:
- Transitionnel.
- Post transitionnel.
- Coloré.
- Noir.
- Lanthanides.
- Actinides.
- Noble.
- Métaux du groupe du platine.
- Terres rares.
Métaux précieux
Les métaux agissent souvent comme agents réducteurs dans les réactions chimiques. En abandonnant leurs électrons, ils subissent des processus corrosifs qui les détruisent. Sous l'action d'agents oxydants, des oxydes, hydroxydes, se forment à leur surface, communément appelés rouille.
De nombreux métaux sont soumis à de tels processus. Les destructeurs pour eux peuvent être des gaz et divers liquides. Cependant, il existe une classe distincte de métaux qui résistent pratiquement à l'oxydation et à la rouille. Ce sont des métaux nobles. Tous sont également rares et précieux. Leurs prix vont de 300 $ (argent) à 70 000 $ (rhodium) le kilo.
Nobles sont les métaux du groupe or, argent et platine: platine, ruthénium, osmium, palladium, iridium, rhodium. Le platine, le palladium, l'or et l'argent sont très plastiques, mais ils ne supportent pas des températures trop élevées. Le reste des métaux nobles sont également réfractaires, fondant de 2334°C (ruthénium) à 3033°C (osmium).
Tous sont résistants à l'eau et à l'air, mais peuvent réagir avec des substances plus agressives. Par exemple, l'argent se dissout facilement dans l'acide nitrique et s'assombrit au contact de l'iode. Au fait, avec l'aide d'iode, vous pouvez vérifier si le produit est vraiment de l'argent.
Être dans la nature
Les métaux sont répandus sur notre planète. sous forme de sels etcomposés qu'on trouve dans l'eau de mer. Surtout, il est plein de magnésium (0,12%) et de calcium (1,05%). Le métal le plus abondant dans la croûte terrestre est l'aluminium. Il représente environ 8 % de sa masse totale. Il est également riche en fer (4,1 %), en calcium (4 %), en sodium (2,3 %), en magnésium (2,3 %), en potassium (2,1 %).
Mais les métaux ne sont pas seulement présents dans l'environnement extérieur. Ils sont présents dans tout organisme vivant, responsables de nombreuses fonctions vitales. Le corps humain contient environ 3% de métaux. Le fer dans le sang aide les hémoglobines à fixer l'oxygène et à échanger avec le dioxyde de carbone. Le magnésium se trouve dans les muscles et le système nerveux. Il participe à la synthèse des protéines, est responsable de la relaxation musculaire, inhibe l'excitation des terminaisons nerveuses.
Les plus nécessaires pour nous: magnésium, fer, sodium, calcium, potassium, zinc, cuivre, cob alt, manganèse et molybdène. Les métaux se trouvent dans les os, dans le cerveau, dans les tissus d'autres organes. Nous les obtenons de l'eau et de la nourriture, et devons constamment reconstituer leurs stocks. Avec une carence de ces éléments, le corps ne fonctionne pas correctement, cependant, leur excès n'est pas bon non plus.
Demande
Les gens ont appris à utiliser les métaux dans presque tous les domaines de leur vie. Les matériaux de structure, les fils, l'électrotechnique, les plats en sont fabriqués. Des éléments radioactifs instables tels que l'uranium, le californium et le polonium ont trouvé une utilisation dans l'énergie nucléaire et la production d'armes.
Les métaux légers et résistants sont utilisés dans la technologie spatiale et l'industrie automobile. Divers éléments sont utilisés dansindustries pharmaceutiques, alimentaires et textiles. Ils sont utilisés pour fabriquer des bijoux, des articles ménagers, ainsi que des médicaments et des instruments médicaux. Le lithium, par exemple, est utilisé comme antidépresseur, l'or est inclus dans les remèdes contre l'arthrite et la tuberculose. Le titane et le tantale sont utilisés en chirurgie pour fabriquer des prothèses et remplacer les parties endommagées du corps.
