Métal - Définition

Source: Wikipédia sous licence CC-BY-SA 3.0.
La liste des auteurs de cet article est disponible ici.

Propriétés

Propriétés physico-chimiques

Les métaux sont en général des solides propres et cristallins dans les conditions normales de température et de pression (CNTP) ; le mercure est toutefois une exception notable puisqu'il est le seul métal à l'état liquide dans les conditions normales (25 °C sous pression atmosphérique) ;

L'hydrogène n'est pas cité habituellement comme un métal, bien que sa position sur le tableau périodique des éléments, son aptitude à donner facilement des ions positifs et les découvertes récentes sur l'Hydrogène Métallique le permettraient.

Les métaux ont toujours un nombre d'oxydation positif : ils ne forment donc que des cations.

La plupart du temps, les métaux sont extraits sous forme minérale plus ou moins cristallisée (cristal) dans leurs minerais et presque toujours combinés à un ou plusieurs autres atomes. Les métaux sont présents à l'état naturel sous forme :

  • Associée à des éléments non-métalliques, sous forme :
    • D'oxyde (cas le plus fréquent), dans des minerais : bauxite pour l'aluminium, hématite pour le fer, ilménite ou rutile pour le titane... L'ilménite, par exemple, principal minerai du titane est un oxyde mixte de titane et de fer (pourcentage des deux métaux entre 30 et 70 %)
    • De sulfures pyrite pour le fer ou de sulfates
    • Plus compliquée et même sous plusieurs formes différentes comme on l'a vu pour le fer.
  • Pure ou associée à des éléments métalliques (alliages) : On parle alors de métaux natifs. Ils incluent : bismuth, cadmium, chrome, indium, fer, nickel (dans des roches d'origine météoritique (nickel-fer)), tellure, antimoine, titane, zinc, cuivre, plomb et mercure ainsi que les métaux nobles (métaux qui résistent à la corrosion et à l'oxydation...) englobant les métaux précieux. Les métaux nobles peuvent être présents dans la nature sous forme :

Seul l'or, l'argent, le cuivre et le platine sont présent dans la nature en grande quantité à l'état natif.

Propriétés électriques

Les métaux conduisent généralement bien l'électricité et la chaleur. En tête l'argent, le cuivre et l'or.

La conduction électrique dans les métaux peut être analysée de manière microscopique ou macroscopique.

D'un point de vue microscopique, la principale raison vient de la liaison métallique. Les atomes métalliques forment des structures 2D ou 3D qui se répètent, appelées mailles. À l'intérieur, des électrons à peu près libres circulent entourés des atomes dont ils sont issus. C'est ce mouvement électronique qui est responsable de la bonne conduction, et plus ces électrons sont libres, plus le métal est bon conducteur. Ces électrons plus ou moins libres sont appelés « électrons de conduction ».

D'un point de vue macroscopique, c'est la théorie des bandes d'énergie qui fournit la réponse. En effet, dans les métaux la bande d'énergie la plus haute occupée et la plus basse vacante se chevauchent, ou au moins se touchent. Il faut ainsi peu d'énergie pour exciter un métal et plus il est facile de l'exciter, plus un métal pourra céder un électron et meilleur conducteur il sera.

Propriétés magnétiques

Quelques métaux présentent des propriétés magnétiques remarquables comme le ferromagnétisme, essentiellement le fer, le cobalt et le nickel à température ambiante. Certaines terres rares (Lanthanides dans la classification périodique) sont également ferromagnétiques à basse température. Les propriétés de magnétisme varient lorsqu'on fait des alliages ce qui peut être mis à profit pour créer des aimants puissants où annuler le magnétisme d'un métal (le fer typiquement).

Page générée en 0.042 seconde(s) - site hébergé chez Contabo
Ce site fait l'objet d'une déclaration à la CNIL sous le numéro de dossier 1037632
A propos - Informations légales | Partenaire: HD-Numérique
Version anglaise | Version allemande | Version espagnole | Version portugaise