Objectif d’apprentissage
- Rappeler les caractéristiques du cobalt, du cuivre, du nickel et du zinc dans leurs états élémentaires et lorsqu’ils sont combinés en alliages.
Points clés
- Le cuivre est le métal de frappe le plus utilisé en raison de ses propriétés électriques, de son abondance (contrairement à l’argent et à l’or) et de l’attrait de ses alliages – laiton et bronze.
- Le zinc est utilisé en alliage avec le cuivre pour créer un métal plus dur appelé laiton.
- Dans la galvanisation, le zinc recouvre le fer en s’oxydant pour former une couche protectrice d’oxyde de zinc (ZnO) qui protège le fer de la rouille.
- Le cobalt et le nickel sont des oligo-éléments aux propriétés similaires à celles du fer.
Termes
- bronzeAlliage naturel ou artificiel de cuivre, généralement avec de l’étain, mais aussi avec un ou plusieurs autres métaux.
- brassAlliage métallique de cuivre et de zinc utilisé dans de nombreuses applications industrielles et de plomberie.
- cuivreÉlément métallique brun rougeâtre, malléable et ductile, présentant une conductivité électrique et thermique élevée. Son symbole est Cu et son numéro atomique est 29.
Cuivre
Le cuivre fait partie d’une famille de métaux connue sous le nom de « métaux de frappe », qui comprend le cuivre, l’argent, l’or et le roentgenium. En raison de leur souplesse, les métaux de frappe sont facilement transformés en pièces de monnaie. Leur rareté et leur attrait comparatifs, ainsi que leur résistance à la corrosion, en font des réserves compactes de richesse. Cependant, le cuivre pur est trop mou pour avoir une valeur structurelle, mais le cuivre s’allie au zinc et à l’étain pour former des laitons et des bronzes plus durs. Le laiton et le bronze étaient des composants essentiels des premiers outils métalliques.
Le cuivre est le plus utilisé des métaux de monnayage en raison de ses propriétés électriques, de son abondance (par rapport à l’argent et à l’or) et des propriétés de ses alliages de laiton et de bronze. Jusqu’à ce que l’aluminium devienne courant, le cuivre était le deuxième métal le plus produit après le fer. Le cuivre est facile à identifier en raison de sa couleur rougeâtre.
Le cuivre s’oxyde – avec une certaine difficulté – à l’état +1 dans les halogénures et un oxyde, et à l’état +2 dans les sels tels que le sulfate de cuivre CuSO4. Les composés solubles du cuivre sont facilement identifiés par leur couleur bleu-vert distinctive.
Zinc
La famille du zinc comprend le zinc, le cadmium, le mercure et le copernicum. Le zinc et le cadmium sont des métaux mous qui s’oxydent facilement au degré d’oxydation +2. Aucun de ces deux métaux n’apparaît non combiné dans la nature. Le zinc est utilisé en alliage avec le cuivre pour créer un métal plus dur appelé laiton. Dans la galvanisation, le zinc recouvre le fer en s’oxydant pour former une couche protectrice d’oxyde de zinc (ZnO) qui protège le fer de l’oxydation. L’oxyde de zinc est beaucoup plus sûr que l’oxyde de plomb, et il est souvent utilisé dans la peinture blanche. Depuis 1982, le zinc est le principal métal utilisé dans les pennies américains. Il est maintenant utilisé dans les nouveaux tuyaux d’orgue.
Le zinc est un oligo-élément essentiel pour les êtres vivants et possède certaines propriétés germicides, mais peut être toxique en grande quantité. Les pièces de monnaie en zinc ne doivent jamais être avalées.
Fer, cobalt et nickel
Le fer, le cobalt et le nickel sont d’assez bons agents réducteurs, ils apparaissent donc rarement non combinés dans la nature. Le fer est l’un des éléments les plus courants dans l’univers. Le fer, le cobalt et le nickel non combinés peuvent être trouvés dans les météores.
La terre elle-même possède un noyau chaud et dense composé en grande partie de fer et de nickel. Aux températures caractéristiques du noyau terrestre, le fer et le nickel forment un aimant naturel géant qui crée le champ magnétique de la Terre. Ce champ magnétique bloque les radiations dangereuses qui tueraient la vie sur la Terre.
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