Métal

Les similitudes entre les métaux (propriétés des métaux)

La plupart des métaux sont durs, brillants, lourds au toucher et ne fondent que lorsqu'ils sont chauffés à très haute température. Les morceaux de métal font un bruit de cloche lorsqu'on les frappe avec quelque chose de lourd (ils sont sonores). La chaleur et l'électricité peuvent facilement passer à travers un métal (il est conducteur). Un morceau de métal peut être transformé en une fine feuille (il est malléable) ou en fils minces (il est ductile). Le métal est difficile à séparer (il a une grande résistance à la traction) ou à casser (il a une grande résistance à la compression). Si vous poussez sur une longue et fine pièce de métal, elle se pliera et ne se cassera pas (elle est élastique). À l'exception du césium, du cuivre et de l'or, les métaux ont une couleur neutre et argentée.

Tous les métaux n'ont pas ces propriétés. Le mercure, par exemple, est liquide à température ambiante, le plomb est très mou, et la chaleur et l'électricité ne traversent pas le fer aussi bien que le cuivre.

Utilisation des métaux

Les métaux sont très utiles aux gens. Ils sont utilisés pour fabriquer des outils car ils peuvent être solides et faciles à façonner. Le fer et l'acier ont été utilisés pour fabriquer des ponts, des bâtiments ou des bateaux.

Certains métaux sont utilisés pour fabriquer des articles comme les pièces de monnaie, car ils sont durs et ne s'usent pas rapidement. Par exemple, le cuivre (qui est brillant et de couleur rouge), l'aluminium (qui est brillant et blanc), l'or (qui est jaune et brillant), et l'argent et le nickel (également blanc et brillant).

Certains métaux, comme l'acier, peuvent être rendus tranchants et le rester, de sorte qu'ils peuvent être utilisés pour fabriquer des couteaux, des haches ou des rasoirs.

Les métaux rares de grande valeur, comme l'or, l'argent et le platine, sont souvent utilisés pour fabriquer des bijoux. Les métaux sont également utilisés pour fabriquer des attaches et des vis. Les casseroles utilisées pour la cuisine peuvent être en cuivre, en aluminium, en acier ou en fer. Le plomb est très lourd et dense et peut être utilisé comme ballast dans les bateaux pour les empêcher de se retourner ou pour protéger les personnes des radiations ionisantes.

Un pont en Russie fait de métal, probablement en fer ou en acier.

Alliages de métaux

Beaucoup de choses faites de métaux peuvent, en fait, être faites de mélanges d'au moins un métal avec d'autres métaux ou avec des non-métaux. Ces mélanges sont appelés des alliages. Certains alliages courants le sont :

• Acier (fer et carbone) (Le carbone est un non-métal)
• Laiton (cuivre et zinc)
• Bronze (cuivre et étain)
• Duralumine (aluminium et cuivre)
• Métaux d'armement (cuivre, étain et zinc)

Les gens ont commencé à fabriquer des objets en métal il y a plus de 9000 ans, lorsqu'ils ont découvert comment obtenir du cuivre à partir de son []minerai. Ils ont ensuite appris à fabriquer un alliage plus dur, le bronze, en ajoutant de l'étain au cuivre. Il y a environ 3 000 ans, ils ont découvert le fer. En ajoutant de petites quantités de carbone au fer, ils ont découvert qu'ils pouvaient fabriquer un alliage particulièrement utile : l'acier.

Les métaux en chimie

En chimie, le mot "métal" désigne un groupe d'éléments chimiques qui possèdent certaines propriétés. Il est facile pour les atomes d'un métal de perdre un électron et de devenir des ions positifs, ou des cations. Ainsi, les métaux ne sont pas comme les deux autres types d'éléments - les non-métaux et les métalloïdes. La plupart des éléments du tableau périodique sont des métaux.

Sur le tableau périodique, on peut tracer une ligne en zigzag de l'élément bore (symbole B) à l'élément polonium (symbole Po). Les éléments que cette ligne traverse sont les métalloïdes. Les éléments qui se trouvent au-dessus et à droite de cette ligne sont les non-métaux. Les autres éléments sont les métaux.

La plupart des propriétés des métaux sont dues au fait que les atomes du métal ne retiennent pas leurs électrons de manière très serrée. Chaque atome est séparé des autres par une fine couche d'électrons de valence.

Cependant, certains métaux sont différents. Le sodium en est un exemple. Il est mou, fond à basse température et est si léger qu'il flotte sur l'eau. Mais il ne faut pas essayer cela, car une autre propriété du sodium est qu'il explose lorsqu'il touche l'eau.

La plupart des métaux sont chimiquement stables et ne réagissent pas facilement, mais certains réagissent. Les réactifs sont les métaux alcalins comme le sodium (symbole Na) et les métaux alcalino-terreux comme le calcium (symbole Ca). Lorsque les métaux réagissent, ils réagissent souvent avec l'oxygène. Les oxydes de métaux sont basiques. Les oxydes de non-métaux sont acides.

Les composés, qui ont des atomes de métal combinés à d'autres atomes pour former des molécules, sont probablement les substances les plus courantes sur Terre. Par exemple, le sel commun est un composé de sodium.

Les métaux dans l'histoire

On dit que l'utilisation des métaux est la chose qui différencie les gens des animaux. Avant d'utiliser des métaux, les gens fabriquaient des outils à partir de pierres, de bois et d'os d'animaux. C'est ce qu'on appelle aujourd'hui l'âge de la pierre.

Personne ne sait quand le premier métal a été trouvé et utilisé. Il s'agissait probablement de ce qu'on appelle le cuivre natif, qu'on trouve parfois en gros morceaux sur le sol. Les gens ont appris à en faire des outils en cuivre et d'autres choses, même si, pour un métal, il est assez mou. Ils ont appris à fondre pour obtenir du cuivre à partir de minerais communs. Lorsque le cuivre était fondu au feu, les gens apprenaient à fabriquer un alliage appelé bronze, qui est beaucoup plus dur et plus résistant que le cuivre. Les gens fabriquaient des couteaux et des armes en bronze. Cette période de l'histoire humaine, après environ 3300 av. J.-C., est souvent appelée l'âge du bronze, c'est-à-dire l'époque des outils et des armes en bronze.

Vers l'an 1200 avant J.-C., certains ont appris à fabriquer des outils et des armes en fer. Ceux-ci étaient encore plus durs et plus résistants que le bronze et c'était un avantage à la guerre. L'époque des outils et des armes en fer est aujourd'hui appelée l'âge du fer. Les métaux ont joué un rôle très important dans l'histoire et la civilisation humaines. Le fer et l'acier ont joué un rôle important dans la fabrication des machines. L'or et l'argent étaient utilisés comme monnaie afin de permettre aux gens de faire du commerce, c'est-à-dire d'échanger des biens et des services sur de longues distances.

Un morceau de cuivre pur trouvé sous forme de cuivre natif

Les métaux en astronomie

En astronomie, un métal est tout élément autre que l'hydrogène ou l'hélium. En effet, ces deux éléments (et parfois le lithium) sont les seuls qui se forment en dehors des étoiles. Dans le ciel, un spectromètre peut voir les signes des métaux et montrer à l'astronome les métaux présents dans une étoile.

Pages connexes

• Métallurgie
• Argent
• Exploitation minière
• La ruée vers l'or
• Histoire