20 métaux expliqués : propriétés et applications
Qu'est-ce qu'un métal ?
Un métal est un matériau qui, fraîchement préparé, poli ou brisé, présente un aspect brillant et conduit relativement bien l'électricité et la chaleur. Les métaux sont généralement malléables ou ductiles. Un métal peut être un élément chimique tel que le fer ; un alliage tel que l'acier inoxydable ; ou un composé moléculaire tel que le nitrure de soufre polymérique.
En physique, un métal est généralement considéré comme toute substance capable de conduire l'électricité à une température de zéro absolu. De nombreux éléments et composés normalement non classés comme métaux deviennent métalliques sous haute pression.
Par exemple, l'iode non métallique devient progressivement un métal à une pression comprise entre 40 et 170 000 fois la pression atmosphérique. De même, certains matériaux considérés comme des métaux peuvent devenir non-métalliques. Par exemple, le sodium devient un non-métal à une pression près de deux millions de fois la pression atmosphérique.
En chimie, deux éléments qui seraient autrement (en physique) considérés comme des métaux fragiles, l'arsenic et l'antimoine, sont généralement reconnus comme des semi-métaux en raison de leur chimie (principalement non métallique pour l'arsenic et entre métallique et non métallique pour l'antimoine).
Environ 95 des 118 éléments du tableau périodique sont (ou le sont probablement) des métaux. Ce nombre est imprécis car les frontières entre métaux, non-métaux et semi-métaux fluctuent légèrement en raison de l'absence de définitions généralement acceptées pour ces catégories.
Il existe des milliers de types de métaux différents, chacun développé pour des applications très spécifiques.
Classification des métaux
Les métaux peuvent être classés selon leurs propriétés physiques ou chimiques. Les catégories décrites ci-dessous incluent :
- Métaux ferreux et non ferreux.
- Métaux fragiles.
- Métaux réfractaires.
- Métaux blancs.
- Métaux lourds et légers.
- Métaux communs, nobles et précieux.
- Métaux à valve.
1. Métaux ferreux et non ferreux
Les métaux ferreux contiennent du fer et les métaux non ferreux n'en contiennent pas. La réponse plus approfondie est que les métaux ferreux et non ferreux possèdent chacun leurs propres propriétés distinctives. Ces propriétés déterminent les applications pour lesquelles ils sont les mieux adaptés.
Métaux ferreux
Le fer pur est peu utile comme matériau d'ingénierie car il est trop mou et ductile. Lorsque le fer refroidit et passe de l'état liquide à l'état solide, la plupart des atomes s'empilent étroitement en couches ordonnées.
Certains, cependant, se désalignent, créant des zones de faiblesse appelées dislocations. Lorsqu'un morceau de fer est soumis à une contrainte, les couches d'atomes dans ces zones glissent les unes sur les autres et le métal se déforme. Cela commence à expliquer la ductilité du fer doux.
En ajoutant du carbone au fer, on peut produire une gamme d'alliages aux propriétés très différentes. On les appelle des aciers au carbone. Un alliage est un mélange de deux ou plusieurs éléments chimiques dont l'élément principal est un métal.
Parmi les métaux ferreux courants figurent l'acier allié, l'acier au carbone, la fonte et le fer forgé. Ces métaux sont prisés pour leur résistance à la traction et leur durabilité. Les métaux ferreux sont également utilisés dans les conteneurs maritimes, la tuyauterie industrielle, les automobiles, les rails de chemin de fer, et de nombreux outils commerciaux et domestiques.
Les métaux ferreux ont une teneur élevée en carbone qui les rend généralement vulnérables à la rouille lorsqu'ils sont exposés à l'humidité. Il existe deux exceptions à cette règle : le fer forgé résiste à la rouille grâce à sa pureté et l'acier inoxydable est protégé de la rouille par la présence de chrome.
La plupart des métaux ferreux sont magnétiques, ce qui les rend très utiles pour les applications de moteurs et électriques. L'utilisation de métaux ferreux dans la porte de votre réfrigérateur vous permet d'y accrocher votre liste de courses avec un aimant.
Ressources utiles :
- Qu'est-ce qu'un métal ferreux ?
- Quels sont les métaux non ferreux ?
- Où sont situés les métalloïdes dans le tableau périodique ?
- Quels sont les non-métaux dans le tableau périodique ?
Métaux non ferreux
Les métaux non ferreux incluent l'aluminium, le cuivre, le plomb, le zinc et l'étain, ainsi que les métaux précieux comme l'or et l'argent. Leur principal avantage sur les matériaux ferreux est leur malléabilité. Ils n'ont également aucune teneur en fer, ce qui leur confère une plus grande résistance à la rouille et à la corrosion, les rendant idéaux pour les gouttières, les tuyaux de liquide, les toitures et les panneaux d'affichage extérieurs.
Enfin, ils sont non magnétiques, ce qui est important pour de nombreuses applications électroniques et de câblage.
2. Métaux fragiles
Bien que presque tous les métaux soient malléables ou ductiles, quelques-uns — béryllium, chrome, manganèse, gallium et bismuth — sont fragiles. L'arsenic et l'antimoine, s'ils sont admis comme métaux, sont fragiles. De faibles valeurs du rapport entre le module d'élasticité volumique et le module de cisaillement (critère de Pugh) indiquent une fragilité intrinsèque.
3. Métal réfractaire
En science des matériaux, métallurgie et ingénierie, un métal réfractaire est un métal extraordinairement résistant à la chaleur et à l'usure. Les métaux appartenant à cette catégorie varient ; la définition la plus courante inclut le niobium, le molybdène, le tantale, le tungstène et le rhénium. Ils ont tous des points de fusion supérieurs à 2000 °C et une dureté élevée à température ambiante.
4. Métal blanc
Le métal blanc désigne toute gamme de métaux de couleur blanche (ou leurs alliages) avec des points de fusion relativement bas. De tels métaux incluent le zinc, le cadmium, l'étain, l'antimoine (compté ici comme un métal), le plomb et le bismuth, dont certains sont assez toxiques.
En Grande-Bretagne, le commerce des beaux-arts utilise le terme « métal blanc » dans les catalogues d'enchères pour décrire des objets en argent étranger qui ne portent pas les poinçons du Bureau d'analyse britannique, mais qui sont néanmoins reconnus comme de l'argent et évalués en conséquence.
5. Métaux lourds et légers
Un métal lourd est tout métal ou métalloïde relativement dense. Des définitions plus spécifiques ont été proposées, mais aucune n'a obtenu une acceptation généralisée. Certains métaux lourds ont des utilisations de niche ou sont notamment toxiques ; certains sont essentiels à l'état de traces. Tous les autres métaux sont des métaux légers.
6. Métaux communs, nobles et précieux
En chimie, le métal commun est utilisé informellement pour désigner un métal qui s'oxyde ou se corrode facilement, comme réagissant aisément avec l'acide chlorhydrique dilué (HCl) pour former un chlorure métallique et de l'hydrogène. Les exemples incluent le fer, le nickel, le plomb et le zinc. Le cuivre est considéré comme un métal commun car il s'oxyde relativement facilement, bien qu'il ne réagisse pas avec l'HCl.
Le rhodium, un métal noble, présenté ici sous forme de 1 g de poudre, un cylindre pressé de 1 g et un pellet de 1 g.
Le terme métal noble est couramment utilisé en opposition au métal commun. Les métaux nobles résistent à la corrosion ou à l'oxydation, contrairement à la plupart des métaux communs. Ils ont tendance à être des métaux précieux, souvent en raison de leur rareté perçue. Les exemples incluent l'or, le platine, l'argent, le rhodium, l'iridium et le palladium.
En alchimie et numismatique, le terme métal commun est contrasté avec métal précieux, c'est-à-dire ceux de haute valeur économique. Un objectif de longue date des alchimistes était la transmutation des métaux communs en métaux précieux, y compris les métaux de monnaie comme l'argent et l'or.
Chimiquement, les métaux précieux (comme les métaux nobles) sont moins réactifs que la plupart des éléments, ont un fort éclat et une haute conductivité électrique. Les métaux précieux les mieux connus sont l'or et l'argent. Bien que tous deux aient des utilisations industrielles, ils sont mieux connus pour leurs utilisations dans l'art, la joaillerie et la monnaie. D'autres métaux précieux incluent les métaux du groupe du platine : ruthénium, rhodium, palladium, osmium, iridium et platine, dont le platine est le plus largement échangé.
7. Métaux à valve
En électrochimie, un métal à valve est un métal qui laisse passer le courant dans une seule direction.
Différents types de métaux
Les métaux peuvent être divisés en deux groupes principaux : les métaux ferreux sont ceux qui contiennent du fer et les métaux non ferreux sont ceux qui n'en contiennent pas.
Voici les différents types de métaux :
- Acier.
- Acier au carbone.
- Acier allié.
- Acier inoxydable.
- Fer (forgé ou moulé)
- Aluminium.
- Magnésium.
- Cuivre.
- Laiton.
- Bronze.
- Zinc.
- Titane
- Tungstène
- Nickel
- Cobalt
FER (Forgé ou Moulé)
Avec environ 5 % de la croûte terrestre et en tant que 6e élément le plus commun dans l'univers, le fer est un type de métal hautement abondant et immensément populaire. Le fer non allié est un élément instable qui réagit facilement avec l'oxygène de l'air et forme de l'oxyde de fer. Pour le rendre plus stable, il est couramment allié avec d'autres éléments pour créer de l'acier.
Le fer trouve son application dans les ustensiles de cuisine car sa surface poreuse combinée à l'huile chaude empêche l'adhérence. En raison de son point de fusion remarquablement élevé, la fonte est utilisée pour la production de poêles à bois. Étant un métal lourd, le fer fournit de la rigidité et réduit les vibrations, c'est pourquoi il est souvent utilisé pour la fabrication de châssis et de bases de machines lourdes.
Un haut fourneau est utilisé pour extraire le fer de ses minerais. La fonte est extraite de la première étape du haut fourneau, qui peut être affinée en fer pur. Ce fer se retrouve souvent dans les aciers et autres alliages. Près de 90 % des métaux produits sont des métaux ferreux.
D'une part, c'est le composant principal de l'acier. Mais au-delà de cela, voici quelques autres utilisations et une explication de pourquoi le fer est utilisé :
- Ustensiles de cuisine — La surface poreuse permet aux huiles de cuisson de brûler et de créer une surface antiadhésive naturelle
- Poêles à bois — La fonte a un point de fusion extrêmement élevé, donc le poêle peut supporter des températures élevées
- Bases et châssis de machines lourdes — ce métal lourd réduit les vibrations et fournit de la rigidité
L'acier, par exemple, est un métal ferreux qui trouve une variété d'applications. Nous ne pouvons pas comprendre le véritable potentiel du fer sans apprendre à connaître l'acier.
ACIER
Le fer pur est plus fort que d'autres types de métaux mais laisse à désirer. D'une part, le fer pur n'est pas résistant à la corrosion. Il faut beaucoup d'argent et d'énergie pour empêcher le fer de se corroder. D'autre part, il est extrêmement lourd en raison de sa densité élevée. Ces inconvénients peuvent rendre les structures difficiles à construire et à entretenir.
L'ajout de carbone au fer atténue ces faiblesses dans une certaine mesure. Ce mélange de fer et de carbone, jusqu'à certaines limites, est connu sous le nom d'acier au carbone. L'ajout de carbone au fer le rend beaucoup plus fort et lui confère d'autres excellentes propriétés.
C'est sans doute le métal le plus abondant dans le monde moderne. L'acier, par définition, est simplement du fer (l'élément) mélangé à du carbone. Ce ratio est généralement d'environ 99 % de fer et 1 % de carbone, bien que ce ratio puisse varier quelque peu.
En 2017, plus de 1,8 milliard de tonnes d'acier ont été produites dans le monde (la moitié en Chine). L'éléphant d'Afrique moyen pèse environ 5 tonnes. Si vous empiliez des éléphants les uns sur les autres pour former un pont vraiment bizarre vers la lune (en fait impossible), il ne serait toujours pas aussi lourd que le poids de l'acier produit chaque année.
Il existe en fait beaucoup de différents types d'acier. Voici un aperçu des principaux types :
Acier au carbone
C'est l'acier de base, bon carbone et fer, bien que de très petites quantités d'autres éléments puissent être ajoutées. Les trois catégories générales sont l'acier à faible, moyen et haut carbone. Plus de carbone signifie plus dur et plus fort. Moins de carbone signifie moins cher, plus mou et plus facile à fabriquer.
L'acier au carbone est le plus couramment utilisé comme matériau de construction, dans des composants mécaniques simples et dans divers outils.
Acier allié
Considérez-le comme de l'acier génétiquement modifié. L'acier allié est fabriqué en ajoutant d'autres éléments au mélange. Cela modifie les propriétés et rend le métal essentiellement personnalisable. C'est un type de métal très courant car il est encore généralement très bon marché à fabriquer.
Les éléments d'alliage courants pour l'acier incluent le manganèse, le vanadium, le chrome, le nickel et le tungstène. Chacun de ces éléments modifie les propriétés du métal de différentes manières.
Par exemple, l'acier allié peut ajouter de la résistance aux engrenages haute performance, ajouter de la résistance à la corrosion et à l'usure aux implants médicaux, et augmenter la pression que les pipelines peuvent supporter. Il est largement considéré comme le cheval de bataille du monde du métal.
Acier inoxydable
Techniquement, c'est un type d'acier allié, mais il existe tellement de types en quantités si massives qu'il obtient généralement sa propre catégorie. C'est l'acier spécifiquement axé sur la résistance à la corrosion.
C'est essentiellement de l'acier avec une quantité notable de chrome. Le chrome crée une barrière ultra-fine lorsqu'il se corrode, ce qui ralentit la rouille. Si vous grattez la barrière, une nouvelle se formera immédiatement.
Vous en verrez beaucoup dans les cuisines ; couteaux, tables, ustensiles, tout ce qui entre en contact avec la nourriture.
Note : Ce n'est pas parce que quelque chose est en acier inoxydable qu'il ne peut pas rouiller. Différentes compositions empêcheront la rouille à des degrés divers. L'acier inoxydable utilisé autour de l'eau salée doit être particulièrement résistant à la corrosion pour ne pas pourrir. Mais tous les types d'acier inoxydable rouilleront s'ils ne sont pas nettoyés et correctement entretenus.
Plus de ressources : Qu'est-ce que l'acier inoxydable ?
ALUMINIUM
L'aluminium provient principalement de son minerai, la bauxite. Il est léger, solide et fonctionnel. C'est le métal le plus répandu sur Terre et son utilisation a imprégné les applications partout.
C'est grâce à ses propriétés telles que la durabilité, la légèreté, la résistance à la corrosion, la conductivité électrique et la capacité à former des alliages avec la plupart des métaux. Il ne s'aimante pas non plus et est facile à usiner.
Pour un métal, c'est vraiment moderne. L'aluminium a été fabriqué pour la première fois en 1825, et depuis lors, il a été la base de certains accomplissements massifs.
Par exemple, en raison de son incroyable rapport résistance/poids, c'est le métal largement responsable du vol et de l'envoi d'un homme sur la lune. Il est facilement formable (malléable) et ne rouille pas, ce qui le rend idéal pour les canettes de soda. Et, (sans doute) le plus important, il peut être transformé en une feuille vraiment fine qui peut être utilisée pour griller du poisson fraîchement pêché à la perfection moelleuse.
Bien que le processus de fabrication de l'aluminium soit un peu plus compliqué que celui de certains autres métaux, c'est en réalité un métal extrêmement courant. C'est le métal non ferreux (ne contenant pas de fer) le plus commun sur la planète.
Bien qu'il ne rouille pas, il s'oxydera. Le fer est en fait le seul métal qui « rouille » par définition. L'aluminium se corrodera au contact du sel. Cependant, il ne se corrodera pas au contact de l'eau. Cela rend l'aluminium vraiment utile pour fabriquer des choses comme des bateaux d'eau douce.
MAGNÉSIUM
Le magnésium est un métal vraiment cool. Il pèse environ 2/3 du poids de l'aluminium et possède une résistance comparable. Il devient de plus en plus courant pour cette raison. Le plus souvent, vous le verrez sous forme d'alliage. Cela signifie qu'il est mélangé à d'autres métaux et éléments pour créer un matériau hybride aux propriétés spécifiques. Cela peut également le rendre plus facile à utiliser pour les processus de fabrication.
L'une des applications les plus populaires du magnésium est dans l'industrie automobile. Le magnésium est considéré comme une amélioration par rapport à l'aluminium en matière de réduction de poids à haute résistance, et il n'est pas astronomiquement plus cher.
Certains endroits où vous verrez du magnésium sur une voiture de performance sont les jantes de roues, les blocs moteurs et les carters de transmission. Il y a des inconvénients au magnésium, cependant. Comparé à l'aluminium, il se corrodera plus facilement. Par exemple, il se corrodera au contact de l'eau, alors que l'aluminium ne le fera pas.
Dans l'ensemble, il coûte environ le double du prix de l'aluminium, mais il est généralement plus rapide à traiter en fabrication. Le magnésium est très inflammable et brûle très chaud. Les copeaux, limailles et poudre de métal doivent être soigneusement éliminés pour éviter les explosions.
CUIVRE
Lorsqu'on parle de différents types de métaux, le cuivre et ses alliages ne peuvent être négligés. Il a une longue histoire car il est facile à former. Même aujourd'hui, c'est un métal important dans l'industrie. Il ne se trouve pas dans la nature sous sa forme pure. Ainsi, la fusion et l'extraction du minerai sont nécessaires.
Les métaux sont de bons conducteurs et le cuivre se distingue plus que les autres. En raison de son excellente conductivité électrique, il trouve application dans les circuits électriques en tant que conducteur. Sa conductivité est seconde seulement à l'argent. Il a également une excellente conductivité thermique. C'est pourquoi de nombreux ustensiles de cuisine sont en cuivre.
Le cuivre est un autre métal à l'ancienne. Aujourd'hui, vous le verrez souvent sous forme d'alliage (plus d'informations plus tard) ou dans un état raisonnablement pur. Les applications courantes incluent l'électronique, les tuyaux d'eau et les statues géantes représentant la liberté. Le cuivre formera une patine, ou une couche oxydée, qui empêchera en fait la corrosion ultérieure. Essentiellement, il deviendra vert et cessera de se corroder. Cela peut le faire durer des siècles.
La Statue de la Liberté est en cuivre et est recouverte d'une patine, ou couche d'oxyde, qui lui donne un aspect verdâtre-bleu.
LAITON
Le laiton est en fait un alliage de cuivre et de zinc. Le métal jaune qui en résulte est vraiment utile pour plusieurs raisons. Sa couleur dorée le rend très populaire pour les décorations. Il est courant de voir ce métal utilisé dans les meubles anciens comme poignées et boutons.
La quantité de chacun des métaux peut varier en fonction des propriétés électriques et mécaniques recherchées du métal. Il contient également des quantités infimes d'autres éléments métalliques tels que l'aluminium, le plomb et le manganèse.
Le laiton est un excellent candidat pour les applications à faible frottement telles que les serrures, les roulements, la plomberie, les instruments de musique, les outils et les raccords. Il est indispensable dans les applications intrinsèquement sûres pour éviter les étincelles et permettre l'utilisation dans des environnements inflammables.
Il est également extrêmement malléable, ce qui signifie qu'il peut être martelé et formé. Une autre propriété vraiment cool du laiton est qu'il ne produira jamais d'étincelles. Un marteau en acier, par exemple, peut produire une étincelle si on le frappe d'une certaine manière. Un marteau en laiton ne le fait pas. Cela signifie que les outils en laiton sont parfaits pour les zones qui pourraient être autour de gaz, liquides ou poudres inflammables.
BRONZE
Le bronze est aussi un alliage de cuivre. Mais au lieu de zinc, le bronze contient de l'étain. L'ajout d'autres éléments tels que le phosphore, le manganèse, le silicium et l'aluminium peut améliorer ses propriétés et son adéquation pour une application particulière.
Le bronze est fragile, dur et résiste bien à la fatigue. Il a également une bonne conductivité électrique et thermique et une résistance à la corrosion. Le bronze trouve application dans la fabrication de miroirs et de réflecteurs. Il est utilisé pour les connecteurs électriques. En raison de sa résistance à la corrosion, il trouve une utilisation dans les pièces submergées et les accessoires de navire.
Le bronze a une importance historique massive (comme dans l'âge du bronze) et est facile à identifier. Un endroit commun pour le voir est dans les cloches d'église massives. Le bronze est dur et fort, donc il ne se fissure ni ne se plie comme d'autres métaux lorsqu'il sonne. Il sonne aussi mieux.
Les utilisations modernes incluent les sculptures et l'art, les ressorts et roulements, ainsi que les cordes de guitare. Le bronze était le premier alliage fabriqué par l'homme.
ZINC
Le zinc est un métal répandu et trouve beaucoup d'utilisations dans les secteurs médical et industriel. Le zinc est un métal vraiment courant qui est utilisé dans les revêtements pour protéger d'autres métaux. Par exemple, il est courant de voir de l'acier galvanisé, qui est essentiellement de l'acier trempé dans du zinc. Cela aidera à prévenir la rouille. Le zinc est également utilisé pour fabriquer des pièces moulées sous pression pour les industries électrique, du matériel et automobile.
Puisque le zinc a un potentiel électrochimique faible, ses utilisations incluent les applications marines pour prévenir la corrosion d'autres métaux par protection cathodique. Les anodes sacrificielles en zinc peuvent protéger les vannes, les pipelines et les réservoirs.
C'est un métal intéressant en raison de son utilité. Seul, il a un point de fusion assez bas ce qui le rend très facile à couler. Le matériau s'écoule facilement lorsqu'il est fondu et les pièces résultantes sont relativement solides. Il est également très facile de le refondre pour le recycler.
TITANE
Le titane est un métal d'ingénierie important en raison de sa résistance et de sa légèreté. Il a également une grande stabilité thermique même à des températures aussi élevées que 480 degrés Celsius. En raison de ces propriétés, il trouve application dans l'industrie aérospatiale. L'équipement militaire est un cas d'utilisation pour ce métal. Puisque le titane est également résistant à la corrosion, les applications médicales l'utilisent également. Le titane est également utilisé dans les industries chimiques et des articles de sport.
C'est un métal moderne vraiment incroyable. Il a été découvert pour la première fois en 1791, créé pour la première fois sous sa forme pure en 1910, et fabriqué pour la première fois en dehors d'un laboratoire en 1932. Le titane est en fait assez courant (le 7e métal le plus abondant sur Terre), mais il est vraiment difficile à raffiner. C'est pourquoi ce métal est si cher. Il en vaut aussi vraiment la peine :
Le titane est biocompatible, ce qui signifie que votre corps ne le combattra pas et ne le rejettera pas. Les implants médicaux sont couramment fabriqués en titane. Son rapport résistance/poids est supérieur à celui de tout autre métal. Cela le rend extrêmement précieux pour tout ce qui vole.
Le nitrure de titane (titane ayant réagi avec l'azote dans un vide à haute énergie) est un revêtement incroyablement dur et à faible frottement appliqué aux outils de coupe en métal. Le titane n'est pas trouvé naturellement seul. Il est toujours lié à un autre élément.
TUNGSTÈNE
Le tungstène a le point de fusion le plus élevé et la résistance à la traction la plus élevée de tous les métaux purs. Cela le rend extrêmement utile.
Environ la moitié de tout le tungstène est utilisée pour fabriquer du carbure de tungstène. C'est un matériau incroyablement dur utilisé pour les outils de coupe (pour l'exploitation minière et le travail des métaux), les abrasifs et les équipements lourds. Il peut facilement couper le titane et les superalliages à haute température.
Il tire son nom du mot suédois « tungsten », qui signifie « pierre lourde ». Il est environ 1,7 fois plus dense que le plomb. Le tungstène est également un élément d'alliage populaire. Puisque son point de fusion est si élevé, il est souvent allié avec d'autres éléments pour fabriquer des choses comme des buses de fusée qui doivent pouvoir supporter des températures extrêmes.
NICKEL
Le nickel est un élément vraiment courant utilisé partout. Son application la plus courante est la fabrication d'acier inoxydable, où il augmente la résistance et la résistance à la corrosion du métal. En fait, près de 70 % du nickel mondial est utilisé pour fabriquer de l'acier inoxydable.
Fait intéressant, le nickel ne représente que 25 % de la composition de la pièce de cinq cents américaine. Le nickel est également un métal couramment utilisé pour le placage et l'alliage. Il peut être utilisé pour revêtir l'équipement de laboratoire et de chimie, ainsi que tout ce qui a besoin d'une surface vraiment lisse et polie.
Le nickel tire son nom du folklore allemand de l'époque médiévale. Le minerai de nickel ressemble beaucoup au minerai de cuivre, mais quand les anciens mineurs ne pouvaient pas en extraire de cuivre, ils en blâmaient un esprit malicieux nommé Nickel.
COBALT
C'est un métal qui a été utilisé pendant longtemps pour fabriquer du pigment bleu dans les peintures et les teintures. Aujourd'hui, il est principalement utilisé pour fabriquer des alliages d'acier à haute résistance et résistants à l'usure. Le cobalt est très rarement extrait par lui-même, c'est en fait un sous-produit de la production de cuivre et de nickel.
ÉTAIN
L'étain est vraiment mou et malléable. Il est utilisé comme élément d'alliage pour fabriquer des choses comme le bronze (1/8 d'étain et 7/8 de cuivre). C'est aussi l'ingrédient principal de l'étain (85-99 %). Quand vous pliez une barre d'étain, vous pouvez entendre quelque chose appelé un « cri d'étain ». C'est un son vibrant de la structure cristalline se réorganisant (appelé maclage).
PLOMB
Le plomb est vraiment mou et malléable, et il est aussi très dense et lourd. Il a aussi un point de fusion vraiment bas. Le plomb est un métal hautement usinable, résistant à la corrosion. La tuyauterie et la peinture représentent certains cas d'utilisation.
Le plomb a été utilisé comme agent antidétonant dans l'essence. Plus tard, on a découvert que le sous-produit de ce plomb était responsable de graves complications de santé. Le plomb est encore courant dans les munitions, les batteries de voiture, la protection contre les radiations, les poids de levage, les gaines de câbles, etc.
Dans les années 1800, on a découvert que le plomb était en fait assez toxique. C'est pourquoi il n'est plus si courant de nos jours, bien que ce ne soit pas si longtemps qu'il se trouvait encore dans des choses comme les peintures et les balles.
Le plomb est une neurotoxine qui peut causer des dommages cérébraux et des problèmes de comportement, entre autres choses.
Cela dit, il a encore des utilisations modernes. Par exemple, il est excellent pour le blindage contre les radiations. Il est aussi parfois ajouté aux alliages de cuivre pour les rendre plus faciles à couper. Le mélange cuivre-plomb est souvent utilisé pour améliorer les performances des roulements.
SILICIUM
Techniquement, le silicium est un métalloïde. Cela signifie qu'il a à la fois des qualités métalliques et non métalliques. Par exemple, il ressemble à un métal. Il est solide, brillant, pliable et a un point de fusion élevé. Cependant, il fait un travail terrible pour conduire l'électricité. C'est en partie pourquoi il n'est pas considéré comme un métal à part entière.
Même ainsi, c'est un élément courant à trouver dans les métaux. L'utiliser pour l'alliage peut changer les propriétés du métal assez considérablement. Par exemple, l'ajout de silicium à l'aluminium le rend plus facile à souder.
CHROME
Le chrome est un élément physiquement dur après le carbone et peut-être le diamant. Il est généralement utilisé comme alliage pour améliorer la résistance d'autres métaux.
Le métal a un point de fusion élevé d'environ 2000 degrés Celsius. En termes d'apparence, le chrome a une réflexion unique et peut être utilisé pour améliorer la finition de surface d'autres métaux.
LITHIUM
Le lithium est catégorisé comme un métal mou ou un métal du groupe des alcalins. Il a un éclat blanc argenté qui le rend attrayant. Le lithium est utilisé pour améliorer la résistance des verres et des céramiques.
Types de métaux (Liste des métaux)
Voici une liste des métaux par ordre croissant de numéro atomique.
| N° | Numéro atomique | Symbole | Éléments métalliques |
|---|---|---|---|
| 1 | 3 | Li | Lithium |
| 2 | 4 | Be | Béryllium |
| 3 | 11 | Na | Sodium |
| 4 | 12 | Mg | Magnésium |
| 5 | 13 | Al | Aluminium |
| 6 | 19 | K | Potassium |
| 7 | 20 | Ca | Calcium |
| 8 | 21 | Sc | Scandium |
| 9 | 22 | Ti | Titane |
| 10 | 23 | V | Vanadium |
| 11 | 24 | Cr | Chrome |
| 12 | 25 | Mn | Manganèse |
| 13 | 26 | Fe | Fer |
| 14 | 27 | Co | Cobalt |
| 15 | 28 | Ni | Nickel |
| 16 | 29 | Cu | Cuivre |
| 17 | 30 | Zn | Zinc |
| 18 | 31 | Ga | Gallium |
| 19 | 37 | Rb | Rubidium |
| 20 | 38 | Sr | Strontium |
| 21 | 39 | Y | Yttrium |
| 22 | 40 | Zr | Zirconium |
| 23 | 41 | Nb | Niobium |
| 24 | 42 | Mo | Molybdène |
| 25 | 43 | Tc | Technétium |
| 26 | 44 | Ru | Ruthénium |
| 27 | 45 | Rh | Rhodium |
| 28 | 46 | Pd | Palladium |
| 29 | 47 | Ag | Argent |
| 30 | 48 | Cd | Cadmium |
| 31 | 49 | In | Indium |
| 32 | 50 | Sn | Étain |
| 33 | 55 | Cs | Césium |
| 34 | 56 | Ba | Baryum |
| 35 | 57 | La | Lanthane |
| 36 | 58 | Ce | Cérium |
| 37 | 59 | Pr | Praséodyme |
| 38 | 60 | Nd | Néodyme |
| 39 | 61 | Pm | Prométhium |
| 40 | 62 | Sm | Samarium |
| 41 | 63 | Eu | Europium |
| 42 | 64 | Gd | Gadolinium |
| 43 | 65 | Tb | Terbium |
| 44 | 66 | Dy | Dysprosium |
| 45 | 67 | Ho | Holmium |
| 46 | 68 | Er | Erbium |
| 47 | 69 | Tm | Thulium |
| 48 | 70 | Yb | Ytterbium |
| 49 | 71 | Lu | Lutécium |
| 50 | 72 | Hf | Hafnium |
| 51 | 73 | Ta | Tantale |
| 52 | 74 | W | Tungstène |
| 53 | 75 | Re | Rhénium |
| 54 | 76 | Os | Osmium |
| 55 | 77 | Ir | Iridium |
| 56 | 78 | Pt | Platine |
| 57 | 79 | Au | Or |
| 58 | 80 | Hg | Mercure |
| 59 | 81 | Tl | Thallium |
| 60 | 82 | Pb | Plomb |
| 61 | 83 | Bi | Bismuth |
| 62 | 84 | Po | Polonium |
| 63 | 87 | Fr | Francium |
| 64 | 88 | Ra | Radium |
| 65 | 89 | Ac | Actinium |
| 66 | 90 | Th | Thorium |
| 67 | 91 | Pa | Protactinium |
| 68 | 92 | U | Uranium |
| 69 | 93 | Np | Neptunium |
| 70 | 94 | Pu | Plutonium |
| 71 | 95 | Am | Américium |
| 72 | 96 | Cm | Curium |
| 73 | 97 | Bk | Berkélium |
| 74 | 98 | Cf | Californium |
| 75 | 99 | Es | Einsteinium |
| 76 | 100 | Fm | Fermium |
| 77 | 101 | Md | Mendélévium |
| 78 | 102 | No | Nobélium |
| 79 | 103 | Lr | Lawrencium |
| 80 | 104 | Rf | Rutherfordium |
| 81 | 105 | Db | Dubnium |
| 82 | 106 | Sg | Seaborgium |
| 83 | 107 | Bh | Bohrium |
| 84 | 108 | Hs | Hassium |
| 85 | 109 | Mt | Meitnérium |
| 86 | 110 | Ds | Darmstadtium |
| 87 | 111 | Rg | Roentgenium |
| 88 | 112 | Cn | Copernicium |
| 89 | 113 | Nh | Nihonium |
| 90 | 114 | Fl | Flérovium |
| 91 | 115 | Mc | Moscovium |
| 92 | 116 | Lv | Livermorium |
FAQ
Qu'est-ce qu'un métal ?
Un métal est un matériau qui, lorsqu'il est fraîchement préparé, poli ou fracturé, présente un aspect brillant et conduit relativement bien l'électricité et la chaleur. Les métaux sont généralement malléables ou ductiles. Le métal peut être un élément chimique tel que le fer ; un alliage tel que l'acier inoxydable ; ou un composé moléculaire tel que le nitrure de soufre polymérique.
Quels sont les types de métaux ?
20 types différents de métaux :
- Acier. Acier au carbone. Acier allié. Acier inoxydable.
- Fer (forgé ou moulé)
- Aluminium.
- Magnésium.
- Cuivre.
- Laiton.
- Bronze.
- Zinc.
Combien y a-t-il de types de métaux ?
Environ 75 % de tous les éléments chimiques connus dans le monde sont classés comme métaux. Cependant, il existe cinq types distincts de métaux dans le tableau périodique des éléments. Selon la Royal Society of Chemistry, il y a 94 métaux répertoriés dans le tableau périodique.
Quels sont 10 exemples de métaux ?
Exemples de métaux : aluminium, cuivre, fer, étain, or, plomb, argent, titane, uranium et zinc. Les alliages bien connus incluent le bronze et l'acier. L'étude des métaux s'appelle la métallurgie.
Quelles sont les 3 catégories de métaux ?
Il existe trois principaux types de métaux : métaux ferreux, métaux non ferreux et alliages. Les métaux ferreux sont des métaux qui consistent principalement en fer et en petites quantités d'autres éléments.
Quels sont 5 métaux courants ?
L'aluminium, le cadmium, le chrome, le cuivre, le fer, le plomb, le nickel, l'étain, le zinc, ou toute combinaison de ces éléments sont considérés comme des métaux courants.
L'argent est-il un métal ?
L'argent est un métal relativement mou et brillant. Il se ternit lentement dans l'air car les composés de soufre réagissent avec la surface en formant du sulfure d'argent noir. L'argent sterling contient 92,5 % d'argent. Le reste est du cuivre ou un autre métal.
Le diamant est-il un métal ?
Le diamant n'est pas considéré comme un non-métal dans la catégorie exceptionnelle car le diamant est une forme de carbone. Il n'est pas classé comme un élément. Les diamants ont normalement un indice de réfraction élevé, offrant ainsi un éclat brillant. C'est un allotrope du carbone.
Quels sont les quatre groupes de métaux ?
Ces métaux peuvent être classés davantage en métaux alcalins, métaux alcalino-terreux, métaux de transition et métaux de base.
Combien y a-t-il de métaux ?
Il y a 110 éléments connus, dont 92 sont naturels, tandis que les autres ont été préparés artificiellement. Les éléments sont classés en métaux, non-métaux et métalloïdes.
Quels sont les 10 non-métaux ?
Les 17 éléments non métalliques sont : hydrogène, hélium, carbone, azote, oxygène, fluor, néon, phosphore, soufre, chlore, argon, sélénium, brome, krypton, iode, xénon et radon.
Quels sont 10 non-métaux et leurs utilisations ?
Quelques non-métaux et leurs utilisations sont listés ci-dessous :
- L'oxygène est utilisé pour la respiration.
- Le chlore est utilisé pour purifier l'eau.
- Le phosphore est utilisé dans les pétards.
- Les non-métaux comme l'azote sont utilisés dans les engrais.
- Le graphite est utilisé comme bon conducteur d'électricité.
- Le potassium est utilisé dans les engrais.
- L'azote est utilisé par les plantes.
Quels sont les 5 métalloïdes ?
Les six métalloïdes couramment reconnus sont le bore, le silicium, le germanium, l'arsenic, l'antimoine et le tellure. Cinq éléments sont moins fréquemment classés ainsi : carbone, aluminium, sélénium, polonium et astate.
Qu'est-ce qu'un métal (classe 10) ?
Les métaux sont les éléments qui conduisent la chaleur et l'électricité et sont malléables et ductiles. Exemples : Fer (Fe), Aluminium (Al), Argent (Ag), Cuivre (Cu), Or (Au), Platine (Pt), Plomb (Pb), Potassium (K), Sodium (Na), Calcium (Ca) et Magnésium (Mg), etc.
Quelles sont les 12 propriétés des métaux ?
Propriétés des métaux :
- Les métaux peuvent être martelés en feuilles minces. Cela signifie qu'ils possèdent la propriété de malléabilité.
- Les métaux sont ductiles.
- Les métaux sont de bons conducteurs de chaleur et d'électricité.
- Les métaux sont brillants, ce qui signifie qu'ils ont un aspect brillant.
- Les métaux ont une haute résistance à la traction.
- Les métaux sont sonores.
- Les métaux sont durs.
Qu'est-ce qu'un métal, expliquez ?
Les métaux sont des éléments opaques, brillants, bons conducteurs de chaleur et d'électricité. La plupart des métaux sont malléables et ductiles et sont, en général, plus denses que les autres substances élémentaires.
Qu'est-ce que les métaux (classe 11) ?
Les éléments qui peuvent être polis, tirés en fils (ductiles), martelés en feuilles (malléables) et qui sont de bons conducteurs de chaleur et d'électricité sont appelés métaux. Tels que l'or, l'argent et l'aluminium.
Qu'est-ce que les métaux (classe 8) ?
Les métaux sont des matériaux durs, brillants, malléables, ductiles, sonores et bons conducteurs de chaleur et d'électricité. Exemples de métaux : fer, cuivre, aluminium, calcium, magnésium, etc.
Quelles sont les caractéristiques des métaux ?
Les métaux sont brillants, malléables, ductiles, bons conducteurs de chaleur et d'électricité. Autres propriétés : État : Les métaux sont solides à température ambiante, à l'exception du mercure, qui est liquide à température ambiante (le gallium est liquide par temps chaud).
Quelle est la différence entre métaux et non-métaux ?
Les métaux ont tendance à être des solides durs, d'aspect métallique, avec des valeurs de conductivité électrique et thermique élevées et des points de fusion et d'ébullition élevés. Les non-métaux ont tendance à être des éléments plus mous, souvent colorés. Ils peuvent être solides, liquides ou gazeux.
Comment identifier un métal ?
Plusieurs méthodes d'identification sur le terrain peuvent être utilisées pour identifier un morceau de métal. Certaines méthodes courantes sont l'apparence de surface, le test d'étincelles, le test de copeaux, le test d'aimant et occasionnellement un test de dureté. Parfois, on peut identifier un métal simplement par son apparence de surface.
De quoi est fait le métal ?
La plupart des métaux purs, comme l'aluminium, l'argent et le cuivre, proviennent de la croûte terrestre. On les trouve dans des minerais — matériaux solides appelés minéraux, généralement présents dans la roche, à partir desquels le métal pur doit être extrait. Les propriétés des métaux purs peuvent être améliorées en les mélangeant avec d'autres métaux pour faire des alliages.
Comment le métal est-il formé ?
Tous les métaux que nous trouvons sur Terre ont été créés il y a des milliards d'années. À l'intérieur de l'environnement ultra-chaud des étoiles, de simples atomes d'hydrogène et d'hélium ont fusionné pour créer des éléments plus lourds.
D'où viennent les métaux ?
La plupart des métaux purs, comme l'aluminium, l'argent et le cuivre, proviennent de la croûte terrestre. On les trouve dans des minerais — matériaux solides appelés minéraux, généralement présents dans la roche, à partir desquels le métal pur doit être extrait. Les propriétés des métaux purs peuvent être améliorées en les mélangeant avec d'autres métaux pour faire des alliages.
Quelles sont les utilisations des métaux dans notre vie ?
Notez dix utilisations des métaux dans la vie quotidienne :
- Pour les bijoux et ornements, l'or, le platine et l'argent sont utilisés.
- Pour la construction, le fer et l'acier peuvent être utilisés.
- Le fer et l'aluminium sont utilisés comme ustensiles.
- Le thermomètre utilise du mercure et aide à surveiller la température.
- Les fils d'isolation sont en aluminium.
Quel est le métal le plus dur fabriqué par l'homme ?
Le chrome est le métal le plus dur connu de l'homme. Bien que vous n'ayez peut-être pas entendu parler du chrome, vous avez plus que probablement entendu parler de l'acier inoxydable. Le chrome est l'ingrédient clé de l'acier inoxydable, c'est pourquoi il est utilisé dans une variété de contextes.
Ressources utiles :
- Que sont les métaux alcalins dans le tableau périodique ?
- Que sont les non-métaux dans le tableau périodique ?
- Où sont les métalloïdes dans le tableau périodique ?
- Qu'est-ce que l'identification des métaux ? — Tests et astuces pour identifier
- Propriétés des métaux, non-métaux et métalloïdes
- Qu'est-ce qu'un métal ferreux ?
- Que sont les métaux non ferreux ?
- Qu'est-ce que le placage métallique ? — Définition, types et avantages
- Qu'est-ce que la fonderie métallique ? — Définition, types et processus
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