M??tal

Travail du m??tal chaud d'un forgeron.

En chimie, un m??tal ( grec : Metallon) est un ??l??ment qui perd facilement ??lectrons pour former positifs ions (cations) et a liaisons m??talliques entre les atomes de m??tal. sous forme de m??taux liaisons ioniques avec des non-m??taux. Ils sont parfois d??crits comme un r??seau d'ions positifs entour??s d'un nuage de d??localis??s ??lectrons . Les m??taux sont l'un des trois groupes d'??l??ments comme distingu??s par leurs propri??t??s d'ionisation et de liaison, ainsi que le m??tallo??des et non-m??taux. Sur table p??riodique, une ligne diagonale tir??e de bore (B) de polonium (Po) s??pare les m??taux des non-m??taux. La plupart des ??l??ments sur cette ligne sont m??tallo??des, parfois appel??s semi-m??taux; ??l??ments ?? la partie inf??rieure gauche sont des m??taux; ??l??ments ?? la partie sup??rieure droite sont non-m??taux.

Une autre d??finition des m??taux est qu'ils ont chevauchement bandes de conduction et bandes valence dans leur structure ??lectronique. Cette d??finition ouvre la cat??gorie des polym??res m??talliques et d'autres m??taux organiques, qui ont ??t?? faites par des chercheurs et employ??s dans les appareils de haute technologie. Ces mat??riaux synth??tiques ont souvent la r??flexivit?? gris argent?? caract??ristique (??clat) des m??taux ??l??mentaires.

La d??finition traditionnelle se concentre sur les propri??t??s globales de m??taux. Ils ont tendance ?? ??tre brillant, ductile, mall??able, et la bonne conducteurs d'??lectricit??, tout en non-m??taux sont g??n??ralement cassantes (si solide ), le manque lustre, et sont isolateurs.

Propri??t??s chimiques

La plupart des m??taux sont chimiquement r??actif, la r??action avec l'oxyg??ne dans l'air pour former des oxydes sur l'??volution des ??chelles de temps (par exemple fer rouilles ans et plus de potassium br??lures en quelques secondes). Les m??taux alcalins r??agissent plus rapidement suivis par les m??taux alcalino-terreux , on trouve dans les deux groupes les plus ?? gauche du tableau p??riodique . Exemples:

4Na + O ₂ → 2 Na ₂ O (oxyde de sodium)

2Ca + O ₂ → 2CaO (oxyde de calcium)

4Al + 3O ₂ → 2 Al ₂ O ₃ (oxyde d'aluminium)

Les m??taux de transition prennent beaucoup plus de temps pour oxyder (tels que fer , cuivre , zinc , nickel ). D'autres, comme le palladium , le platine et l'or , ne r??agissent pas avec l'atmosph??re du tout. Certains m??taux forment une couche barri??re de oxyde sur leur surface qui ne peut pas ??tre p??n??tr?? par d'autres mol??cules d'oxyg??ne et donc de conserver leur aspect brillant et une bonne conductivit?? de nombreuses d??cennies (comme l'aluminium , des aciers , et de titane ). Le les oxydes de m??taux sont base (par opposition ?? ceux des non-m??taux, qui sont acides ), bien que cela puisse ??tre consid??r?? comme une r??gle du pouce, plut??t qu'un fait.

Peinture , anodisation ou m??taux de placage sont de bons moyens pour emp??cher leur corrosion . Cependant, un m??tal plus r??actif dans la s??rie ??lectrochimique doit ??tre choisi pour le rev??tement, en particulier lorsque l'??caillage du rev??tement est pr??vu. L'eau et les deux m??taux forment un cellule ??lectrochimique, et si le rev??tement est moins r??actif que le tunique, le rev??tement favorise r??ellement la corrosion.

Propri??t??s physiques

Traditionnellement, les m??taux avoir certaines propri??t??s physiques caract??ristiques: ils sont g??n??ralement brillants (ils ont m??tallique lustre), ont une haute densit?? , sont et ductile mall??able, avoir une haute temp??rature de fusion , sont difficiles, sont habituellement un solide ?? la temp??rature ambiante et de mener l'??lectricit?? , la chaleur et le son bien. Bien qu'il existe plusieurs m??taux qui sont de faible densit??, doux, et ont des points de fusion bas, ces (les alcalins et alcalino-terreux m??taux) sont extr??mement r??actifs, et sont rarement rencontr??s dans leur forme m??tallique ??l??mentaire.

La conductivit?? ??lectrique et thermique de m??taux proviennent du fait que, dans la liaison m??tallique des ??lectrons externes du m??tal atomes former un gaz d'??lectrons libres pr??s, se d??pla??ant comme un gaz d'??lectrons dans un contexte de charge positive form??e par la noyaux ioniques. Pr??dictions math??matiques Conseill?? pour conductivit?? ??lectrique, ainsi que la contribution des ??lectrons ?? la capacit?? de la chaleur et de la conductivit?? thermique des m??taux peuvent ??tre calcul??es ?? partir du mod??le d'??lectrons libres, qui ne tient pas la structure d??taill??e du r??seau d'ions en compte.

Lorsque l'on consid??re la structure de bande exacte et ??nergie de liaison d'un m??tal, il est n??cessaire de prendre en compte le potentiel positif provoqu?? par l'agencement sp??cifique des noyaux ioniques - ce qui est p??riodique dans les cristaux . La cons??quence la plus importante du potentiel p??riodique est la formation d'un petit la bande interdite ?? la limite de la zone de Brillouin. Math??matiquement, le potentiel des noyaux d'ions est trait??e de la mod??le ??lectrons presque libres.

Alliages

Un alliage est un m??lange de deux ou plusieurs ??l??ments en solution solide dans laquelle le composant principal est un m??tal. La plupart des m??taux purs sont soit trop mous, cassants ou chimiquement r??active pour une utilisation pratique. La combinaison de diff??rents rapports de m??taux comme modifier les propri??t??s des alliages de m??taux purs pour produire des caract??ristiques d??sirables. Le but de la fabrication des alliages est g??n??ralement pour les rendre moins fragile, plus difficile, r??sistant ?? la corrosion, ou avoir une couleur et le lustre plus souhaitable. Des exemples d'alliages sont en acier ( fer et carbone ), laiton ( cuivre et zinc ), bronze ( cuivre et ??tain ), et duralumin ( aluminium et cuivre ). Alliages sp??cialement con??us pour les applications tr??s exigeantes, telles que les moteurs ?? r??action , peuvent contenir plus de dix ??l??ments.

Cat??gories

M??tal de base

Dans la chimie , le terme ??m??tal de base?? est utilis?? de mani??re informelle pour se r??f??rer ?? un m??tal qui oxyde ou corrode relativement facilement, et r??agit de mani??re variable avec une solution dilu??e d'acide chlorhydrique (HCl), pour former un atome d'hydrog??ne . Des exemples comprennent le fer , le nickel , le plomb et le zinc . Le cuivre est consid??r?? comme un m??tal de base car il se oxyde assez facilement, m??me se il ne r??agit pas avec HCl. Il est couramment utilis?? ?? l'encontre de m??tal noble.

Dans l'alchimie , un m??tal de base est un m??tal commun et peu co??teux, par opposition ?? m??taux pr??cieux, principalement l'or et de l'argent . Un objectif de longue date des alchimistes ??tait la transmutation des m??taux vils en m??taux pr??cieux.

En numismatique , les pi??ces utilis??es pour calculer leur valeur principalement de la teneur en m??taux pr??cieux. La plupart des monnaies modernes sont monnaie fiat, permettant aux pi??ces de monnaie pour ??tre en m??tal de base.

M??taux ferreux

Le terme "ferreux" est d??riv?? du mot latin qui signifie ??contenant du fer". Il peut se agir de fer pur, tel que fer forg??, ou un alliage tel que l'acier . Les m??taux ferreux sont souvent magn??tique , mais pas exclusivement.

M??tal noble

Les m??taux nobles sont les m??taux qui sont r??sistants ?? la corrosion ou oxydation, contrairement ?? la plupart les m??taux de base. Ils ont tendance ?? ??tre des m??taux pr??cieux, souvent en raison de la raret?? per??ue. Des exemples comprennent le tantale , l'or , le platine et le rhodium .

M??tal pr??cieux

Un m??tal pr??cieux est un m??tal rare ??l??ment chimique de la haute valeur ??conomique.

Chimiquement, les m??taux pr??cieux sont moins r??active que la plupart des ??l??ments, ont une grande lustre et une conductivit?? ??lectrique ??lev??e. Historiquement, les m??taux pr??cieux ??taient importants comme la monnaie , mais sont maintenant consid??r??es principalement comme un investissement et industrielle les mati??res premi??res. or , argent , platine et palladium chacun un ISO 4217 code monnaie. Les m??taux pr??cieux les plus connus sont l'or et l'argent. Bien que les deux ont des utilisations industrielles, ils sont mieux connus pour leurs utilisations dans l'art , bijoux et pi??ces de monnaie . D'autres m??taux pr??cieux comprennent le m??taux du groupe du platine: ruth??nium , rhodium , palladium , osmium , iridium et platine , dont le platine est le plus largement commercialis??. plutonium et l'uranium pourrait ??galement ??tre envisag??e m??taux pr??cieux.

La demande pour les m??taux pr??cieux est entra??n?? non seulement par leur utilisation pratique, mais aussi par leur r??le comme des investissements et une r??serve de valeur. Palladium ??tait, ?? l'??t?? 2006, ??valu?? ?? un peu moins de la moiti?? du prix de l'or et le platine ?? environ deux fois celle de l'or. Argent est sensiblement moins cher que ces m??taux, mais est souvent traditionnellement consid??r?? comme un m??tal pr??cieux pour son r??le dans la monnaie et des bijoux.

Extraction

Les m??taux sont souvent extraites de la Terre au moyen de l'exploitation mini??re, r??sultant dans les minerais qui sont relativement riches sources des ??l??ments n??cessaires. Le minerai est situ?? par prospection techniques, suivis par l'exploration et l'examen des d??p??ts. sources min??rales sont g??n??ralement divis??s en mines de surface, qui sont exploit??s par des fouilles aide d'??quipement lourd, et les mines souterraines .

Une fois que le minerai est extrait, les m??taux doivent ??tre extrait, g??n??ralement par r??duction chimique ou ??lectrolytique. Pyrom??tallurgie utilise des temp??ratures ??lev??es pour convertir minerai en m??taux bruts, tandis que hydrom??tallurgie emploie chimie aqueuse dans le m??me but. Les m??thodes utilis??es d??pendent du m??tal et de leurs contaminants.

M??tallurgie

La m??tallurgie est un domaine de la science des mat??riaux qui ??tudie le comportement physique et chimique des ??l??ments m??talliques, leurs compos??s interm??talliques, et leurs m??langes, qui sont appel??s alliages.

Applications

Certains m??taux et alliages de m??taux poss??dent une r??sistance structurelle ??lev??e par unit?? de masse, ce qui en fait des mat??riaux utiles pour la mise en r??sistant ?? de fortes charges ou des dommages d'impact. les alliages m??talliques peuvent ??tre con??ues pour avoir une r??sistance ??lev??e ?? cisaillement, le couple et la d??formation. Cependant, le m??me m??tal peut aussi ??tre vuln??rable aux dommages ?? la fatigue par une utilisation r??p??t??e ou de brusque rupture de contrainte quand une capacit?? de charge est d??pass??e. La force et la r??silience des m??taux a conduit ?? leur utilisation fr??quente dans immeuble de grande hauteur et de la construction du pont, ainsi que la plupart des v??hicules, de nombreux appareils, outils, tuyaux, des signes non-??clair??s et les voies ferr??es.

Les m??taux sont de bons conducteurs, ce qui les rend pr??cieux dans les appareils ??lectriques et pour transporter un courant ??lectrique sur une distance avec peu de perte d'??nergie. R??seaux ??lectriques se appuient sur des c??bles m??talliques ?? distribuer de l'??lectricit??. Accueil syst??mes ??lectriques, pour la plupart, sont c??bl??s avec du fil de cuivre pour ses bonnes propri??t??s de conduction.

La conductivit?? thermique du m??tal est utile pour des r??cipients ?? chauffer les mat??riaux ?? feu. Le m??tal est ??galement utilis?? pour dissipateurs de chaleur pour prot??ger les ??quipements sensibles de la surchauffe.

La r??flectivit?? ??lev??e de certains m??taux est important dans la construction de miroirs, y compris les instruments astronomiques de pr??cision. Cette derni??re propri??t?? peut aussi faire des bijoux m??talliques esth??tique.

Certains m??taux ont des utilisations sp??cialis??es; M??taux radioactifs tels que l'uranium et le plutonium sont utilis??s dans les centrales nucl??aires de production d'??nergie par fission nucl??aire . Le mercure est un liquide ?? temp??rature ambiante et est utilis?? dans les commutateurs pour compl??ter un circuit quand il se ??coule sur les contacts de commutation. alliage ?? m??moire de forme est utilis?? pour des applications telles que les tuyaux, les fixations et vasculaire stents. Cependant, ils sont tr??s bons ?? conduire l'??lectricit?? et de la chaleur.

Commerce

M??tal et importations de minerai en 2005

Le La Banque mondiale indique que la Chine est le premier importateur de minerais et de m??taux en 2005 suivie par les Etats-Unis et le Japon.

Astronomie

Dans l'usage sp??cialis?? de l'astronomie et de l'astrophysique , le terme ??m??tal?? est souvent utilis?? pour d??signer tout ??l??ment autre que l'hydrog??ne ou l'h??lium , y compris les substances que chimiquement non-m??tallique comme le n??on , le fluor et l'oxyg??ne . Presque tout l'hydrog??ne et de l'h??lium dans le Univers a ??t?? cr???? en Big Bang nucl??osynth??se, alors que tous les "m??taux" ont ??t?? produites par nucl??osynth??se dans les ??toiles ou supernovae. Le Sun et de la Voie Lact??e sont compos??es d'environ 70% d'hydrog??ne, 30% d'h??lium et 2% "m??taux" en masse.