Regardez autour de vous une seconde… Combien de choses métalliques pouvez-vous voir ? Habituellement, lorsque nous pensons aux métaux, nous pensons à des substances brillantes et durables. Cependant, on les retrouve aussi dans notre alimentation et dans notre corps. Jetons un coup d'œil à la liste complète des métaux connus de la science, apprenons leurs propriétés de base et découvrons pourquoi ils sont si spéciaux.
Qu'est-ce que les métaux ?
Les éléments qui perdent facilement des électrons, qui sont brillants (réfléchissants), malléables (peuvent être moulés dans d'autres formes) et sont considérés comme de bons conducteurs de chaleur et d'électricité sont appelés métaux. Ils sont essentiels à notre mode de vie, car ils ne font pas seulement partie des structures et des technologies, mais sont également essentiels à la production de presque tous les articles. Le métal est même dans le corps humain. En regardant l'étiquette des ingrédients d'une multivitamine, vous verrez des dizaines de composés répertoriés.
Vous ne saviez peut-être pas que des éléments tels que le sodium, le calcium, le magnésium et le zinc sont essentiels pourvie, et s'ils sont absents de notre corps, notre santé peut être en grave danger. Par exemple, le calcium est essentiel pour la santé des os, le magnésium pour le métabolisme. Le zinc améliore la fonction du système immunitaire, tandis que le fer aide les cellules sanguines à transporter l'oxygène dans tout le corps. Cependant, les métaux de notre corps diffèrent du métal d'une cuillère ou d'un pont en acier en ce sens qu'ils ont perdu des électrons. Ils sont appelés cations.
Les métaux ont également des propriétés antibiotiques, c'est pourquoi les mains courantes et les poignées des lieux publics sont souvent fabriquées à partir de ces éléments. On sait que de nombreux outils sont en argent pour empêcher la croissance des bactéries. Les articulations artificielles sont fabriquées à partir d'alliages de titane, qui à la fois préviennent l'infection et renforcent les receveurs.
Métaux dans le tableau périodique
Tous les éléments du système périodique de Dmitri Mendeleïev sont divisés en deux grands groupes: les métaux et les non-métaux. Le premier est le plus nombreux. La plupart des éléments sont des métaux (bleu). Les non-métaux du tableau sont affichés sur fond jaune. Il existe également un groupe d'éléments classés comme métalloïdes (rouge). Tous les métaux sont regroupés sur le côté gauche du tableau. Notez que l'hydrogène est regroupé avec les métaux dans le coin supérieur gauche. Malgré cela, il est considéré comme non métallique. Cependant, certains scientifiques émettent l'hypothèse qu'il pourrait y avoir de l'hydrogène métallique dans le noyau de la planète Jupiter.
Metal Bonding
Beaucoup de qualités merveilleuses et utilesUn élément a à voir avec la façon dont ses atomes se connectent les uns aux autres. Cela crée certaines connexions. L'interaction métallique des atomes conduit à la création de structures métalliques. Chaque exemple de cet élément dans la vie quotidienne, d'une voiture à des pièces de monnaie dans une poche, comprend une connexion métallique.
Au cours de ce processus, les atomes de métal partagent leurs électrons externes de manière égale. Les électrons circulant entre les ions chargés positivement transfèrent facilement la chaleur et l'électricité, faisant de ces éléments de si bons conducteurs de chaleur et d'électricité. Des fils de cuivre sont utilisés pour l'alimentation électrique.
Réactions des métaux
La réactivité fait référence à la tendance d'un élément à réagir avec les produits chimiques de son environnement. Elle est différente. Certains métaux, tels que le potassium et le sodium (dans les colonnes 1 et 2 du tableau périodique), réagissent facilement avec de nombreux produits chimiques différents et se trouvent rarement sous leur forme élémentaire pure. Les deux n'existent généralement que sous forme de composés (liés à un ou plusieurs autres éléments) ou sous forme d'ions (une version chargée de leur forme élémentaire).
D'autre part, il existe d'autres métaux, on les appelle aussi bijoux. L'or, l'argent et le platine ne sont pas très réactifs et se présentent généralement sous leur forme pure. Ces métaux perdent des électrons plus facilement que les non-métaux, mais pas aussi facilement que les métaux réactifs comme le sodium. Platine relativementnon réactif et très résistant aux réactions avec l'oxygène.
Propriétés des éléments
Lorsque vous avez étudié l'alphabet à l'école primaire, vous avez découvert que toutes les lettres avaient leur propre ensemble unique de propriétés. Par exemple, certains avaient des lignes droites, certains avaient des courbes et d'autres avaient les deux types de lignes. On peut en dire autant des éléments. Chacun d'eux possède un ensemble unique de propriétés physiques et chimiques. Les propriétés physiques sont des qualités inhérentes à certaines substances. Brillant ou non, à quel point il conduit la chaleur et l'électricité, à quelle température il fond, à quel point il est dense.
Les propriétés chimiques incluent les qualités qui sont observées lorsqu'ils réagissent à l'exposition à l'oxygène s'ils brûlent (à quel point il leur sera difficile de conserver leurs électrons lors d'une réaction chimique). Différents éléments peuvent partager des propriétés communes. Par exemple, le fer et le cuivre sont tous deux des éléments conducteurs d'électricité. Cependant, ils n'ont pas les mêmes propriétés. Par exemple, lorsque le fer est exposé à l'air humide, il rouille, mais lorsque le cuivre est exposé aux mêmes conditions, il acquiert un revêtement vert spécifique. C'est pourquoi la Statue de la Liberté est verte et non rouillée. Il est fait de cuivre, pas de fer).
Organisation des éléments: métaux et non-métaux
Le fait que les éléments aient des propriétés communes et uniques leur permet d'être triés dans un tableau agréable et net quiappelé le tableau périodique. Il organise les éléments en fonction de leur numéro atomique et de leurs propriétés. Ainsi, dans le tableau périodique, on trouve des éléments regroupés qui ont des propriétés communes. Le fer et le cuivre sont proches l'un de l'autre, tous deux sont des métaux. Le fer est désigné par le symbole "Fe" et le cuivre est désigné par le symbole "Cu".
La plupart des éléments du tableau périodique sont des métaux, et ils ont tendance à se trouver du côté gauche du tableau. Ils sont regroupés car ils possèdent certaines propriétés physiques et chimiques. Par exemple, les métaux sont denses, brillants, ils sont de bons conducteurs de chaleur et d'électricité et ils perdent facilement des électrons dans les réactions chimiques. En revanche, les non-métaux ont des propriétés opposées. Ils ne sont pas denses, ne conduisent pas la chaleur et l'électricité et ont tendance à gagner des électrons plutôt qu'à les céder. Quand on regarde le tableau périodique, on voit que la plupart des non-métaux sont regroupés à droite. Ce sont des éléments tels que l'hélium, le carbone, l'azote et l'oxygène.
Que sont les métaux lourds ?
La liste des métaux est assez longue. Certains d'entre eux peuvent s'accumuler dans l'organisme sans causer de dommages, comme le strontium naturel (formule Sr), qui est un analogue du calcium, car il se dépose de manière productive dans le tissu osseux. Lesquelles d'entre elles sont dites lourdes et pourquoi ? Prenons quatre exemples: le plomb, le cuivre, le mercure et l'arsenic.
Où se trouvent ces éléments et comment affectent-ils l'environnement et la santé humaine ? Lourdles métaux sont des composés métalliques naturels qui ont une densité très élevée par rapport aux autres métaux - au moins cinq fois la densité de l'eau. Ils sont toxiques pour l'homme. Même de petites doses peuvent entraîner de graves conséquences.
- Leader. C'est un métal lourd qui est toxique pour les humains, en particulier les enfants. L'empoisonnement avec cette substance peut entraîner des problèmes neurologiques. Bien qu'il ait été autrefois très attrayant en raison de sa flexibilité, de sa haute densité et de sa capacité à absorber les rayonnements nocifs, le plomb a été progressivement éliminé de plusieurs façons. Ce métal doux et argenté que l'on trouve sur Terre est dangereux pour l'homme et s'accumule dans le corps avec le temps. Le pire c'est qu'on ne peut pas s'en débarrasser. Il reste là, s'accumule et empoisonne progressivement le corps. Le plomb est toxique pour le système nerveux et peut causer de graves lésions cérébrales chez les enfants. Il était largement utilisé dans les années 1800 pour créer du maquillage et jusqu'en 1978, il était utilisé comme l'un des ingrédients de la teinture capillaire. Aujourd'hui, le plomb est principalement utilisé dans les grosses batteries, comme boucliers contre les rayons X ou comme isolant pour les matières radioactives.
- Cuivre. C'est un métal lourd brun rougeâtre qui a de nombreuses utilisations. Le cuivre est toujours l'un des meilleurs conducteurs d'électricité et de chaleur, et de nombreux fils électriques sont fabriqués à partir de ce métal et recouverts de plastique. Des pièces de monnaie, principalement de la petite monnaie, sont également fabriquées à partir de cet élément du système périodique. L'empoisonnement aigu au cuivre est rare, mais comme le plomb, il peut s'accumuler dans les tissus, entraînant éventuellement une toxicité. Les personnes exposées à de grandes quantités de cuivre ou de poussière de cuivre sont également à risque.
- Mercure. Ce métal est toxique sous toutes ses formes et peut même être absorbé par la peau. Sa particularité réside dans le fait qu'il est liquide à température ambiante, il est parfois appelé « argent rapide ». On peut le voir dans un thermomètre car, en tant que liquide, il absorbe la chaleur, changeant de volume avec la moindre différence de température. Cela permet au mercure de monter ou de descendre dans le tube de verre. Étant donné que cette substance est une neurotoxine puissante, de nombreuses entreprises se tournent vers des thermomètres à alcool de couleur rouge.
- Arsenic. De l'époque romaine jusqu'à l'époque victorienne, l'arsenic était considéré comme le « roi des poisons » et aussi le « poison des rois ». L'histoire est truffée d'innombrables exemples de membres de la royauté et de roturiers commettant des meurtres à des fins personnelles, utilisant des composés d'arsenic inodores, incolores et insipides. Malgré toutes les influences négatives, ce métalloïde a aussi ses utilisations, même en médecine. Par exemple, le trioxyde de diarsenic est un médicament très efficace utilisé pour traiter les personnes atteintes de leucémie promyélocytaire aiguë.
Qu'est-ce qu'un métal précieux ?
Le métal précieux est un métal quipeuvent être rares ou difficiles à obtenir, et économiquement très précieux. Quelle est la liste des métaux précieux ? Il y en a trois au total:
- Platine. Malgré son caractère réfractaire, il est utilisé dans la joaillerie, l'électronique, l'automobile, les procédés chimiques et même la médecine.
- Or. Ce métal précieux est utilisé pour fabriquer des bijoux et des pièces d'or. Cependant, il a de nombreuses autres utilisations. Il est utilisé dans les équipements médicaux, de fabrication et de laboratoire.
- Argent. Ce métal noble est de couleur blanc argenté et est très malléable. sous sa forme pure est assez lourd, il est plus léger que le plomb, mais plus lourd que le cuivre.
Métaux: types et propriétés
La plupart des éléments peuvent être considérés comme des métaux. Ils sont regroupés au milieu sur le côté gauche du tableau. Les métaux sont les alcalins, les alcalino-terreux, les transitions, les lanthanides et les actinides.
Ils ont tous quelques points en commun:
- solide à température ambiante (hors mercure);
- habituellement brillant;
- point de fusion élevé;
- bon conducteur de chaleur et d'électricité;
- faible capacité d'ionisation;
- faible électronégativité;
- pliable (capable de prendre une forme donnée);
- plastique (peut être étiré en fil);
- haute densité;
- une substance qui perd des électrons lors de réactions.
Liste des métaux connus de la science
- lithium;
- béryllium;
- sodium;
- magnésium;
- aluminium;
- potassium;
- calcium;
- scandium;
- titane;
- vanadium;
- chrome;
- manganèse;
- fer;
- cob alt;
- nickel;
- cuivre;
- zinc;
- gallium;
- rubidium;
- strontium;
- yttrium;
- zirconium;
- niobium;
- molybdène;
- technétium;
- ruthénium;
- rhodium;
- palladium;
- argent;
- cadmium;
- indium;
- copernicus;
- césium;
- baryum;
- étain;
- fer;
- bismuth;
- première;
- mercure;
- tungstène;
- or;
- platine;
- osmium;
- hafnium;
- germanium;
- iridium;
- niobium;
- rhénium;
- antimoine;
- thallium;
- tantale;
- Français;
- livermorium.
Au total, environ 105 éléments chimiques sont connus, dont la plupart sont des métaux. Ces derniers sont un élément très commun dans la nature, qui se produit à la fois sous forme pure et dans le cadre de divers composés.
Les métaux sont présents dans les entrailles de la terre, on les trouve dans diverses masses d'eau, dans la composition des corps des animaux et des humains, dans les plantes et même dans l'atmosphère. Dans le tableau périodique, ils sont situés en commençant par le lithium (un métal de formule Li) etse terminant par livermorium (Lv). La table continue d'être reconstituée avec de nouveaux éléments, et ce sont principalement des métaux.
