Fiche de révision : Métaux, atomes et alliages

📋 Plan du Cours

1. Propriétés physiques des métaux
2. Structure et neutralité des atomes
3. Formation et rôle des alliages
4. Exemples et compositions des alliages

📖 1. Propriétés physiques des métaux

★ À maîtriser

📌 À température ambiante, tous les métaux sont solides à l’exception du mercure.

Compléments

• Les métaux sont systématiquement utilisés dans la construction mécanique, le bâtiment et l’emballage.

• La température de fusion et la température de vaporisation de l’aluminium sont respectivement de 660 °C et 2520 °C, et sa masse volumique est de 2700 kg/m³.

• La température de fusion et la température de vaporisation de l’argent sont respectivement de 960 °C et 2160 °C, et sa masse volumique est de 10490 kg/m³.

• La température de fusion et la température de vaporisation du cuivre sont respectivement de 1084 °C et 2567 °C, et sa masse volumique est de 8920 kg/m³.

• La température de fusion et la température de vaporisation du fer sont respectivement de 1535 °C et 2750 °C, et sa masse volumique est de 7874 kg/m³.

• La température de fusion et la température de vaporisation de l’or sont respectivement de 1065 °C et 2856 °C, et sa masse volumique est de 19300 kg/m³.

• La température de fusion et la température de vaporisation du zinc sont respectivement de 420 °C et 907 °C, et sa masse volumique est de 7140 kg/m³.

📖 2. Structure et neutralité des atomes

🔑 Notions clés & Définitions

• Atome électriquement neutre : Possède autant de charges positives dans son noyau que d’électrons chargés négativement.
• Molécule : Association d’atomes qui se lient en se prêtant mutuellement des électrons, deux électrons par liaison.

★ À maîtriser

• La matière est constituée d’atomes.

• Le noyau est 100 000 fois plus petit que l’atome et concentre l’essentiel de sa masse.

📌 Le noyau de l’atome est chargé positivement, tandis que les électrons qui l’entourent sont chargés négativement.

Compléments

• La dimension d’un atome est de l’ordre de $10^{-10}\,\mathrm{m}$.

• L’atome d’oxygène O possède un noyau de charge 8+ et huit électrons de charge totale 8−, ce qui donne une charge globale nulle.

• L’atome d’hydrogène H possède un noyau de charge 1+ et un électron de charge 1−, ce qui donne une charge globale nulle.

💡 Astuce mémo

Le noyau est positif, les électrons sont négatifs ; leurs charges s’équilibrent dans l’atome neutre.

📖 3. Formation et rôle des alliages

★ À maîtriser

• Un alliage s’obtient en mélangeant plusieurs métaux à l’état liquide puis en laissant refroidir le mélange.

• Un alliage vise à modifier les propriétés physiques et chimiques du métal initial afin de l’adapter à une utilisation particulière.

Compléments

• La nature et les proportions des métaux d’un alliage dépendent des propriétés physiques recherchées.

💡 Astuce mémo

Métaux liquides mélangés → refroidissement → alliage.

📖 4. Exemples et compositions des alliages

★ À maîtriser

• Les aciers sont des alliages à base de fer contenant du carbone à moins de 2 % ; l’acier inoxydable contient aussi plus de 10 % de chrome.

• Les fontes sont des alliages à base de fer contenant entre 2 % et 6 % de carbone.

Compléments

• Le laiton est composé de 60 % de cuivre et de 30 % de zinc.

• Le bronze est composé de 65 % de cuivre et de 20 % d’étain, et il est facile à mouler.

• Le duralumin est un alliage léger composé de 94 % d’aluminium et de 4 % de cuivre ; il est dur et léger.

• Le zamak est composé de 95 % de zinc, de 4 % d’aluminium et de 1 % de cuivre ; il est facile à travailler et très résistant.