Différence entre les métaux, les non-métaux et les métalloïdes

Actuellement, le tableau périodique compte 118 éléments confirmés. Ces éléments sont classés par numéro atomique de 1 à 118. Ils comprennent des éléments naturels et des éléments découverts par synthèse artificielle. Ces 118 éléments peuvent être classés en métaux, non-métaux et métalloïdes selon leurs propriétés. On compte environ 91 métaux, 17 non-métaux et environ 7 métalloïdes.

Ces éléments sont couramment utilisés pour créer des alliages, comme l’acier inoxydable, qui contient des métaux et des non-métaux tels que le fer, le chrome, le nickel, le carbone et l’azote.

On peut distinguer les métaux des non-métaux par leur apparence. Les métaux ont un éclat réfléchissant, contrairement aux non-métaux. De plus, les métaux sont généralement solides à température ambiante, à l'exception du mercure. Cependant, des connaissances plus approfondies sont nécessaires pour les différencier efficacement.

Que sont les métaux ?

Les métaux sont une classe d'éléments généralement caractérisés par leur conductivité électrique et thermique élevée, leur malléabilité, leur ductilité et leur éclat. Ils ont tendance à perdre facilement des électrons, ce qui leur confère leurs propriétés conductrices. Les métaux sont généralement solides à température ambiante, à l'exception du mercure, qui est liquide. Ils constituent la majeure partie du tableau périodique et sont présents sous diverses formes dans la croûte terrestre.

Position in the periodic table: Usually on the left and in the middle. Metals also play a key role in modern solar power systems, which rely on metallic frames and mounting structures, supplied by companies such as HBOWA.

Propriétés physiques :

Lustre: Brillant et réfléchissant.
Conductivité: Bonne conductivité thermique et électrique.
Ductilité: Peut être martelé en feuilles minces.
Dureté: Peut être étiré en fils fins.
État: Solide à température ambiante (sauf le mercure qui est liquide).
Densité: Généralement élevé.

Propriétés chimiques :

Réactivité: A tendance à perdre des électrons (former des cations) dans les réactions chimiques.
Oxydation: Les métaux s’oxydent ou se corrodent avec le temps (comme la rouille du fer).

Fer pur

Classification des métaux :

Les métaux peuvent être classés en plusieurs catégories en fonction de leurs propriétés et de leurs utilisations :

Métaux alcalins : Très réactifs, présents dans le groupe 1 du tableau périodique (par exemple, sodium, potassium).
Métaux alcalino-terreux : Moins réactifs que les métaux alcalins, trouvés dans le groupe 2 (par exemple, magnésium, calcium).
Métaux de transition : comprennent des éléments comme le fer, le cuivre et le nickel, connus pour leur résistance et leur conductivité.
Métaux post-transition : métaux plus mous qui comprennent des éléments comme l’étain et le plomb.
Lanthanides et Actinides : Éléments de terres rares et métaux radioactifs.

Exemples courants de métaux :

Fer (Fe) : Utilisé dans la construction et la fabrication.
Cuivre (Cu) : Largement utilisé dans le câblage électrique.
Aluminium (Al) : utilisé dans l’emballage, la construction et le transport en raison de sa légèreté et de sa résistance à la corrosion.
Le lithium (Li) est largement utilisé dans le batterie l'industrie du stockage, y compris batteries de stockage d'énergie solaire, panneaux solaires et batteries de voiture.
Or (Au) et argent (Ag) : appréciés pour leur rareté et utilisés dans la bijouterie, l'électronique et comme étalons monétaires.

Que sont les non-métaux ?

Les non-métaux sont une classe d'éléments dont les propriétés sont généralement opposées à celles des métaux. Ils se situent à droite du tableau périodique et comprennent une gamme variée d'éléments aux caractéristiques physiques et chimiques variées. Voici quelques aspects clés des non-métaux.

Position dans le tableau périodique : Situé sur le côté droit du tableau périodique.

Propriétés physiques :

Lustre: Terne et non réfléchissant.
Conductivité: Faible conductivité thermique et électrique (isolant).
Ductilité: Les matériaux cassants ne peuvent pas être martelés en feuilles minces ni étirés en fils minces.
État: Existe sous trois états (solide, liquide, gaz) à température ambiante.
Densité: Généralement faible.

Propriétés chimiques :

Réactivité: A tendance à gagner ou à partager des électrons dans les réactions chimiques (formant des anions ou des liaisons covalentes).
Oxydation: Ne se corrode pas mais peut former des oxydes (tels que le dioxyde de carbone CO₂)

Carbone pur

Exemples courants de non-métaux :

Gaz : Oxygène (O), Azote (N), Chlore (Cl)
Solides : Carbone (C), Soufre (S), Phosphore (P)
Liquides : Brome (Br)

Que sont les métalloïdes ?

Les métalloïdes sont des éléments dont les propriétés se situent entre celles des métaux et celles des non-métaux. Ils se situent sur la ligne en zigzag du tableau périodique, qui sépare les métaux des non-métaux. Les métalloïdes peuvent présenter une combinaison de caractéristiques des deux groupes, ce qui les rend polyvalents et importants pour diverses applications.

Position dans le tableau périodique : Situé sur la ligne de démarcation en forme de marche entre les métaux et les non-métaux.

Propriétés physiques :

Lustre: Peut être brillant ou terne.
Conductivité: Conductivité des semi-conducteurs entre les métaux et les non-métaux.
Ductilité: Généralement cassant.
État: Solide à température ambiante.
Densité: Entre métaux et non-métaux.

Propriétés chimiques :

Réactivité: Selon les conditions, il peut présenter les propriétés des métaux ou des non-métaux.
Oxydation: A tendance à former des oxydes amphotères ou faiblement acides.

Silicium pur

Exemples courants de métalloïdes :

Bore (B) : Utilisé dans le verre et la céramique, et comme matériau semi-conducteur.
Silicium (Si) : essentiel dans l'industrie électronique pour la fabrication semi-conducteurs et des puces informatiques.
Germanium (Ge) : utilisé dans électronique et comme semi-conducteur.
Arsenic (As) : Utilisé dans les semi-conducteurs et historiquement dans les pesticides et les produits de préservation du bois.
Antimoine (Sb) : Utilisé dans les retardateurs de flamme et dans certains alliages.
Tellure (Te) : Utilisé en métallurgie et dans les semi-conducteurs.