Les éléments métalliques (Sciences & Techniques)

« Ces corps sont appelés métaux de transition ou éléments de transition.

Ils occupent les colonnes IIIB à IIB du tableau périodiquedes éléments.

D'aspect métallique, ils présentent des propriétés mécaniques caractéristiques, comme la malléabilité et la ductilité.Ce sont aussi de bons conducteurs thermiques et électriques.

Ces métaux ont généralement un point de fusion et une massevolumique (masse par unité de volume) élevés.

Certains présentent des propriétés magnétiques, comme le fer (Fe), le nickel (Ni)et le cobalt (Co). De nombreux métaux de transition, comme l'aluminium, le nickel ou le platine, et leurs composés sont utilisés comme catalyseursde réactions chimiques.

Par exemple, des dérivés du titane, du chrome et de l'aluminium sont employé dans la transformation del'éthylène en polyéthylène (matière plastique).

Certains molécules impliquées dans des processus biochimiques, commel'hémoglobine, contiennent des éléments de transition (ici le fer). Les autres métaux Les lanthanides, ou terres rares, forment le groupe des quinze éléments métalliques dont les numéros atomiques vont de 57 à 71.Dans l'ordre des numéros atomiques croissants, on trouve le lanthane (La), le cérium (Ce), le praséodyme (Pr), le néodyme(Nd), le prométhium (Pm), le samarium (Sm), l'europium (Eu), le gadolinium (Gd), le terbium (Tb), le dysprosium (Dy), l'holmium(Ho), l'erbium (Er), le thulium (Tm), l'ytterbium (Yb) et le lutécium (Lu).

Les lanthanides sont assez répandus ; la croûte terrestreen contient près de 0,016%, teneur identique à celle du zinc.

On les trouve notamment dans les roches ignées.

Un grand nombrede lanthanides présente des propriétés paramagnétiques. Les actinides sont les 15 éléments métalliques situés sous les lanthanides dans le tableau périodique des éléments.

Les quatrepremiers, à savoir l'actinium (Ac), le thorium (Th), le protactinium (Pa) et l'uranium (U), ont été trouvés en quantités nonnégligeables à la surface de la Terre.

Tous les éléments de numéro atomique supérieur à 92 sont uniquement synthétisés enlaboratoire ; ce sont les éléments transuraniens.

Ceux qui font partie de la série des actinides ont des propriétés chimiquessemblables aux lanthanides. Enfin, les derniers métaux, moins réactifs que les métaux alcalins et alcalino-terreux, occupent une partie des colonnes IIIA à VIAdu tableau périodique des éléments.

Par exemple, dans le groupe IIIA, on trouve l'aluminium (Al), le gallium (Ga) et l'indium (In).L'aluminium est le plus réactif ; il peut être impliqué dans des liaisons covalentes ou ioniques.

Les éléments proches de ladiagonale qui sépare les métaux des non-métaux, à savoir l'aluminium, le bore (B), le silicium (Si), le germanium (Ge), l'arsenic(As), l'antimoine (Sb), le polonium (Po) et l'astate (At), présentent des propriétés métalliques et certaines caractéristiques nonmétalliques ; ces éléments sont appelés métalloïdes. Les semi-conducteurs Parce qu'ils libèrent facilement certains de leurs électrons de valence - qui peuvent circuler librement dans leur structure -, lesmétaux sont de bons conducteurs d'électricité.

Les métalloïdes, en revanche, ont tendance à "capturer" ces électrons que mettenten circulation les métaux tels que le cuivre et sont donc des isolants. Certains corps ne conduisent l'électricité que sous des conditions particulières.

Ils sont appelés semi-conducteurs ; les pluscourants sont le silicium, le germanium et le sélénium (Se).

Pour qu'un semi-conducteur conduise l'électricité, on lui ajoute desimpuretés, corps étrangers (dopage), on augmente leur température ou on les soumet à un rayonnement lumineux.

Par cesprocédés, on accroît leur nombre d'électrons de conduction (électrons périphériques mobiles). Par exemple, le silicium devient semi-conducteur avec l'addition d'impuretés de bore, d'arsenic ou de phosphore qui facilitent le"saut" d'électrons d'un site à l'autre de la structure cristalline.

C'est ainsi que l'on fabrique les diodes et autres circuitsélectroniques, qui équipent actuellement les transistors et les micropuces d'ordinateurs.. »