Introduction à la chimie

Termes

• ductilesCapables d’être tirés ou étirés en fil fin par une force mécanique sans se casser.
• conducteursCapables de conduire le courant électrique ou la chaleur.
• métalUn des nombreux éléments chimiques du tableau périodique qui forment une liaison métallique avec d’autres atomes de métal ; généralement brillant, quelque peu malléable et dur, souvent conducteur de chaleur et d’électricité

Un métal peut désigner un élément, un composé ou un alliage qui est un bon conducteur d’électricité et de chaleur. Les exemples de métaux comprennent l’or, le sodium, le cuivre, le fer et de nombreux autres éléments. Les métaux sont généralement malléables, ductiles et brillants.

Densité des métaux

Les métaux sont généralement constitués d’atomes serrés, ce qui signifie que les atomes sont disposés comme des sphères serrées. Dans un métal, les atomes perdent facilement des électrons pour former des ions positifs (cations). Ces ions sont entourés d’électrons délocalisés, qui sont responsables de la conductivité. Le solide produit est maintenu par des interactions électrostatiques entre les ions et le nuage d’électrons, que l’on appelle des liaisons métalliques.

Les métaux sont brillants et lustrés avec une densité élevée. Ils ont des points de fusion et d’ébullition très élevés parce que la liaison métallique est très forte, de sorte que les atomes sont réticents à se séparer en un liquide ou un gaz.

Conductivité des métaux

Les métaux en général sont conducteurs, avec une conductivité électrique élevée et une conductivité thermique élevée. Typiquement, ils sont malléables et ductiles, se déformant sous la contrainte sans se fendre. Par exemple, frapper un métal avec un marteau va « bosseler » le métal, pas le briser en morceaux.

Les conductivités électrique et thermique des métaux proviennent du fait que leurs électrons extérieurs sont délocalisés. Cela signifie que les électrons ne sont pas enfermés dans un seul atome mais peuvent se déplacer librement dans tout le métal. Les métaux peuvent être considérés comme une collection d’atomes noyés dans une mer d’électrons, qui sont très mobiles. Ceci est très instrumental dans la conductivité du métal.

Les métaux sont généralement enclins à former des cations par perte d’électrons. Un exemple est la réaction avec l’oxygène de l’air pour former des oxydes sur des échelles de temps variées (le fer rouille sur des années, tandis que le potassium brûle en quelques secondes). Les métaux de transition (tels que le fer, le cuivre, le zinc et le nickel) sont plus lents à s’oxyder car ils forment une couche passivante d’oxyde qui protège l’intérieur. D’autres, comme le palladium, le platine et l’or, ne réagissent pas du tout avec l’atmosphère. Certains métaux forment une couche d’oxyde à leur surface, qui ne peut être pénétrée par d’autres molécules d’oxygène. Par conséquent, ils conservent leur aspect brillant et leur bonne conductivité pendant de nombreuses décennies (comme l’aluminium, le magnésium, certains aciers et le titane).