Propriétés chimiques des métaux usuels

Propriétés chimiques des métaux usuels
I.
Quelques propriétés physiques
Les métaux les plus courants sont : le fer, le zinc, le plomb et l’aluminium. Les métaux sont solides
à la température ordinaire sauf le mercure qui est liquides.
1. Propriétés communes
a) Eclat métallique
Les métaux neufs brillent en présence de la lumière.
b) Conductibilité thermique et électrique
Les métaux sont de bons conducteurs de chaleur et d’électricité. Dans l’ordre de conductibilité
croissante on a : le plomb, le fer, le zinc, l’aluminium et le cuivre.
2. Propriétés particulières
Elles sont la couleur, la masse volumique, la température de fusion
Plomb
Fer
Zinc
Aluminium
Cuivre
Grisâtre
Blanc grisâtre
Blanc
bleuté
Blanchâtre
rougeâtre
Masse volumique (g/cm3)
11.3
7.8
7.1
2.7
8.9
Température de fusion en
°C
327
1535
420
660
1083
Couleur
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II.
Oxydation des métaux
1. Oxydation à froid
A froid, le dioxygène de l’air attaque les métaux en donnant une couche protectrice sauf dans le cas
de fer.
L’oxyde ferrique (rouille) est une couche poreuse qui ne protège pas le reste du métal.
On protège le fer par : les matières plastiques, la peinture, la graisse, recouvrir par un métal inaltérable.
4Fe + 3O2 → 2Fe2O3 (rouille)
4Al + 3O2 → 2Al2O3 (Alumine ou oxyde d’aluminium)
Zn → hydrocarbure de zinc
Pb → hydrocarbure de plomb
Cu → vert - de – gris
2. Oxydation à chaud
Le dioxygène de l’air attaque le plomb, le fer, le zinc, l’aluminium et le cuivre en donnant respectivement : de l’oxyde de plomb ou massicot (PbO), de l’oxyde magnétique (Fe3O4), de l’oxyde de
zinc (ZnO), de l’alumine (Al2O3) et de l’oxyde cuivrique (CuO) noir.
Remarque : A une température moins élevée le cuivre donne de l’oxyde cuivreux (CuO2) rouge
tandis qu’avec le plomb pour une température trop élevée il donne du minium Pb3O4 ou le massicot
se transforme en minium.
4Cu + O2 → 2Cu2O
3Pb + 2O2 → Pb3O4
6PbO + O2 → 2Pb3O4
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III.
Action des acides dilués à froid
1. Cas de l’acide chlorhydrique (HCl)
Il attaque le fer, le zinc et l’aluminium en du dihydrogène (H2) et respectivement du chlorure ferreux (FeCl2), du chlorure de zinc (ZnCl2), du chlorure d’aluminium (AlCl3).
2HCl + Fe → H2 + FeCl2
2HCl + Zn → H2 + ZnCl2
6HCl + 2Al → 3H2 + 2AlCl3
Il n’attaque pas le cuivre mais il permet de le décaper (laver). Sa réaction avec le Plomb est stoppée.
2. Cas de l’acide sulfurique (H2SO4)
Il attaque le fer et le zinc en donnant du dihydrogène et respectivement du sulfate ferreux (FeSO4)
et du sulfate de zinc (ZnSO4).
H2SO4 + Fe → H2 + FeSO4
H2SO4 + Zn → H2 + ZnSO4
Il n’attaque pas l’aluminium et le cuivre et sa réaction avec le plomb est arrêtée.
3. Cas de l’acide nitrique (HNO3)
Il attaque tous les métaux sauf l’aluminium en donnant des vapeurs nitreuses et un sel (Nitrate).
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