Fiche de cours

Comment reconnaître les métaux

Collège > 3eme > Physique Chimie > Comment reconnaître les métaux

Fiche de cours
Quiz et exercices
Vidéos et podcasts

Objectif

Les métaux constituent l'une des principales familles de matériaux. Ils sont présents aussi bien dans les objets simples (ustensiles de cuisine, pièces de monnaie) que dans des appareils de haute technologie (ordinateurs, satellites). L'or, le cuivre, l'argent, le fer , le zinc et l'aluminium sont les métaux dont l'usage est le plus fréquent.
Comment les reconnaître ? Quelles observations permettent de distinguer les métaux ?

1. Reconnaître les métaux grâce à leur couleur

Très peu de métaux possèdent une couleur caractéristique. Seuls l'or et le cuivre peuvent se distinguer nettement des autres: l'or grâce à sa couleur jaune, et le cuivre grâce à sa couleur rouge-orangé.

Les autres métaux, une fois décapés, possèdent tous une couleur grise plus ou moins prononcée et peuvent difficilement être identifiés à partir de leur couleur.


L'or	Le cuivre

2. Attraction des métaux par un aimant

Si on place un aimant à proximité de plaques d'or, de cuivre, de zinc, de fer, d'argent et d''aluminium, l'aimant n'attire que la plaque de fer. Les métaux autres que le fer ne sont pas sensibles à l'attraction magnétique de l'aimant.

Un aimant

Un test de reconnaissance du fer consiste donc utiliser un aimant.
Ce test est également positif pour les alliages contenant du fer, comme l'acier et la fonte (alliages de fer et de carbone).

Remarque : Ce test permet de distinguer le fer des cinq autres métaux étudiés, mais il n''est pas le seul métal à être attiré par un aimant: le nickel et le cobalt le sont aussi.

3. Reconnaître un métal grâce à sa densité

a. Définition de la densité

La densité d'un corps solide ou liquide correspond au rapport de sa masse par la masse d'un même volume d'eau.

Rappel : 1 L d'eau pure (soit 1 dm³) pèse 1 kg. La densité de l'eau est donc de 1.

Exemple:
Soit un corps de volume 10 dm³ a une masse m₁ de 50 kg ; alors que ce même volume d'eau (10 dm³) a une masse m₂ de 10 kg.
La densité de ce corps est donc :

La densité étant définie comme un rapport entre deux masses, elle ne possède pas d'unité.

Autre méthode : La densité d'un corps correspond également à la masse, en kilogramme, d'un décimètre cube de ce corps.

Exemple :
Soit un corps de volume 10 dm³ a une masse m₁ de 50 kg ; or 1 dm³ de ce corps une masse m₁ de 5 kg. La densité de ce corps est donc de 5.

Remarque : en suivant le même raisonnement, on peut également démontrer que la densité d'un corps correspond à la masse, en gramme, d'un centimètre cube de ce corps.

b. Densité des métaux les plus courants

Le tableau suivant indique la densité de métaux à l'état solide à température et à pression ambiantes.

Métal	Aluminium	Zinc	Fer	Cuivre	Argent	Or
Densité	2,7	7,1	7,9	8,9	10,5	19,3

c. Comparaison de la densité des différents métaux

Chaque corps possède une densité qui lui est propre ; la densité est donc une caractéristique qui peut être utilisée pour identifier un métal.

Le zinc, l'argent et l'aluminium ne pouvant être identifiés par les méthodes déjà citées, il est possible de comparer leur densité :
• l'aluminium est celui des trois dont la densité est la plus faible.
• l'argent est celui dont la densité est la plus élevée.
• le zinc est celui dont la densité est intermédiaire.

4. Effets de la corrosion sur les métaux en contact avec l'air

a. Qu'est ce que la corrosion ?

D'une manière générale, la corrosion est la dégradation d'un matériau.

Lorsqu'un métal est en contact avec l'air libre, cette dégradation est due aux transformations chimiques qui peuvent survenir au contact de ses constituants: le dioxygène, l'eau, le dioxyde de carbone.

Remarque : l'air est essentiellement constitué de diazote mais celui-ci est très peu réactif et n'intervient pas dans les phénomènes de corrosion.

La corrosion du fer

b. Corrosion de l'or

L'or est un métal qui, au contact de l'air, n'est pas altéré par la corrosion.

C'est une des caractéristiques qui, en plus de son aspect, en font un métal précieux.
Peu d'autres métaux possèdent cette caractéristique, à l'exception du titane, du platine et du nickel.

c. Corrosion du cuivre

Le cuivre n'est corrodé qu'en surface. Il se recouvre d'une couche verdâtre appelée vert-de-gris qui empêche la corrosion de se poursuivre en profondeur. La corrosion modifie donc l'aspect du métal mais ne présente pas de danger.

La corrosion du cuivre

d. La corrosion du fer

Au contact de l'air humide, le fer se transforme en rouille de couleur rougeâtre.
La couche de rouille recouvrant le fer est poreuse et laisse la corrosion se poursuivre en profondeur. Un objet en fer peut ainsi être complètement détruit par la corrosion. Le fer doit donc être en permanence protégé de l'attaque de l'air par une couche de peinture ou de vernis qui l'isole de l''air.
Le plus souvent, le fer est utilisé sous forme d'alliages (principalement d'acier ou de fonte), plus résistants à la corrosion.

e. La corrosion de l'argent

Au contact de l'air, l'argent noircit en se recouvrant d'une couche d'oxyde d'argent. Cette couche imperméable ne permet pas à la corrosion de se poursuivre.

f. La corrosion du zinc et de l'aluminium

Ces deux métaux se recouvrent d'une couche d'oxyde qui ne modifie que très peu leur apparence. Cette couche les rend légèrement plus terne. Comme pour l'argent et le cuivre, la couche qui se forme est imperméable et empêche la corrosion de se poursuivre en profondeur.

Corrosion de l'aluminium

5. Méthodes pour distinguer l'or, le cuivre, l'argent, le fer, l'aluminium et le zinc

a. Tests physiques

b. Tests chimiques

L'essentiel

Les métaux les plus courants sont le fer, le zinc, le cuivre, l'or et l'argent.

L'or peut être reconnu grâce à sa couleur jaune et le cuivre grâce à sa couleur rouge-orangé mais tous les autres métaux ont une couleur grise plus ou moins foncée.

Parmi le fer, le zinc, le cuivre, l'or et l'argent, seul le fer est attiré par un aimant.

La densité d'un corps solide ou liquide correspond au rapport de sa masse par la masse d'un même volume d'eau. La densité est une grandeur sans unité.
Chaque corps possède une densité qui lui est propre et qui le caractérise. L'argent possède une densité plus élevée que le zinc, qui possède lui même une densité plus élevée que l'aluminium.

La corrosion est la dégradation d'un matériau au contact de l'air.
Cette réaction est différente selon les matériaux :
- L'or ne subit aucune corrosion.
- Le cuivre se couvre d'une couche verdâtre appelée "vert-de-gris".
- L'argent se couvre d'une couche d'oxyde noire.
- Le zinc et l'aluminium se couvrent d'une couche grise dont la couleur est plus terne que celle du métal.
- Le fer se couvre de rouille de couleur rougeâtre et peut disparaître complètement.

Évalue ce cours !

Note 4.2 / 5. Nombre de vote(s) : 612

Des quiz et exercices pour mieux assimiler sa leçon

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des quiz et exercices en accompagnement de chaque fiche de cours. Les exercices permettent de vérifier si la leçon est bien comprise ou s’il reste encore des notions à revoir.

S’abonner

Des exercices variés pour ne pas s’ennuyer

Les exercices se déclinent sous toutes leurs formes sur myMaxicours ! Selon la matière et la classe étudiées, retrouvez des dictées, des mots à relier ou encore des phrases à compléter, mais aussi des textes à trous et bien d’autres formats !

Dans les classes de primaire, l’accent est mis sur des exercices illustrés très ludiques pour motiver les plus jeunes.

S’abonner

Des quiz pour une évaluation en direct

Les quiz et exercices permettent d’avoir un retour immédiat sur la bonne compréhension du cours. Une fois toutes les réponses communiquées, le résultat s’affiche à l’écran et permet à l’élève de se situer immédiatement.

myMaxicours offre des solutions efficaces de révision grâce aux fiches de cours et aux exercices associés. L’élève se rassure pour le prochain examen en testant ses connaissances au préalable.

S’abonner

Des vidéos et des podcasts pour apprendre différemment

Certains élèves ont une mémoire visuelle quand d’autres ont plutôt une mémoire auditive. myMaxicours s’adapte à tous les enfants et adolescents pour leur proposer un apprentissage serein et efficace.

Découvrez de nombreuses vidéos et podcasts en complément des fiches de cours et des exercices pour une année scolaire au top !

S’abonner

Des podcasts pour les révisions

La plateforme de soutien scolaire en ligne myMaxicours propose des podcasts de révision pour toutes les classes à examen : troisième, première et terminale.

Les ados peuvent écouter les différents cours afin de mieux les mémoriser en préparation de leurs examens. Des fiches de cours de différentes matières sont disponibles en podcasts ainsi qu’une préparation au grand oral avec de nombreux conseils pratiques.

S’abonner

Des vidéos de cours pour comprendre en image

Des vidéos de cours illustrent les notions principales à retenir et complètent les fiches de cours. De quoi réviser sa prochaine évaluation ou son prochain examen en toute confiance !

S’abonner

Profs en ligne

Découvrez le soutien scolaire en ligne avec myMaxicours

Plongez dans l'univers de myMaxicours et découvrez une approche innovante du soutien scolaire en ligne, conçue pour captiver et éduquer les élèves de CP à la terminale. Notre plateforme se distingue par une riche sélection de contenus interactifs et ludiques, élaborés pour stimuler la concentration et la motivation à travers des parcours d'apprentissage adaptés à chaque tranche d'âge. Chez myMaxicours, nous croyons en une éducation où chaque élève trouve sa place, progresse à son rythme et développe sa confiance en soi dans un environnement bienveillant.

Profitez d'un accès direct à nos Profs en ligne pour une assistance personnalisée, ou explorez nos exercices et corrigés pour renforcer vos connaissances. Notre assistance scolaire en ligne est conçue pour vous accompagner à chaque étape de votre parcours éducatif, tandis que nos vidéos et fiches de cours offrent des explications claires et concises sur une multitude de sujets. Avec myMaxicours, avancez sereinement sur le chemin de la réussite scolaire, armé des meilleurs outils et du soutien de professionnels dédiés à votre épanouissement académique.

EXERCE-TOI EN T'ABONNANT