11 éléments
Métaux pauvres
Les métaux pauvres se situent entre les métaux de transition et les métalloïdes. Ils sont plus mous, avec des points de fusion plus bas que les métaux de transition, et leurs liaisons ont un caractère plus covalent. L’aluminium, l’étain et le plomb sont les plus connus.
- Membres
- 11
- À temp. ambiante
- 11 solide
- Plage de fusion
- 30 à 660 °C
- Électronégativité
- 1.61 – 2.33
Tous : métaux pauvres
- 13AlAluminium26,9815 u · 1825
- 31GaGallium69,723 u · 1875
- 49InIndium114,818 u · 1863
- 50SnÉtain118,71 u · vers 3500 av. J.-C.
- 81TlThallium204,383 u · 1861
- 82PbPlomb207 u · vers 7000 av. J.-C.
- 83BiBismuth208,9804 u · 1753
- 113NhNihonium[286] u · 2004
- 114FlFlérovium[290] u · 1998
- 115McMoscovium[290] u · 2003
- 116LvLivermorium[293] u · 2000
Des métaux plus tendres
À droite du bloc de transition, avant l’escalier des métalloïdes, se trouve un petit groupe de métaux qui se comportent différemment de leurs voisins. Plus mous et moins résistants, ils ont des points de fusion plus bas, et leurs composés présentent souvent des liaisons en partie covalentes. Le gallium fond dans la main, et c’est précisément pour cette raison que l’étain et le plomb sont coulés en forme depuis l’Antiquité.
Les chimistes ne s’accordent pas sur la liste exacte des éléments concernés, et le nom lui-même varie : on parle aussi de métaux post-transitionnels ou d’autres métaux. Ce site y range l’aluminium, le gallium, l’indium, l’étain, le thallium, le plomb et le bismuth, ainsi que quatre éléments superlourds, le nihonium, le flérovium, le moscovium et le livermorium, dont les propriétés sont pour l’essentiel prédites.
L’aluminium, le surprenant
L’aluminium est le métal le plus abondant de la croûte terrestre, et pourtant il n’a été isolé qu’en 1825 et fut pendant des décennies plus précieux que l’or. Napoléon III aurait servi ses hôtes les plus prestigieux dans des assiettes en aluminium. Tout changea en 1886, quand le procédé d’électrolyse Hall–Héroult le rendit bon marché.
L’aluminium est réactif, mais une fine couche d’oxyde résistante se forme instantanément à sa surface et le protège. C’est pourquoi on peut l’employer pour les canettes, les châssis de fenêtres et les avions sans qu’il se corrode.
Des métaux au côté toxique
Le plomb et le thallium sont toxiques. Le plomb était autrefois utilisé dans les canalisations d’eau, la peinture et l’essence, et son abandon pour ces usages compte parmi les grandes victoires de santé publique du siècle dernier. Le thallium était un poison redouté, car il n’a ni goût ni odeur.
Le bismuth, voisin du plomb, fait exception : remarquablement inoffensif, il est le principe actif de certains médicaments pour l’estomac.
Les membres comparés
| Élément | État | Masse volumique | Électronégativité | Découverte |
|---|---|---|---|---|
| Aluminium | Solide | 2,7 g/cm³ | 1,61 | 1825 |
| Gallium | Solide | 5,91 g/cm³ | 1,81 | 1875 |
| Indium | Solide | 7,31 g/cm³ | 1,78 | 1863 |
| Étain | Solide | 7,287 g/cm³ | 1,96 | vers 3500 av. J.-C. |
| Thallium | Solide | 11,8 g/cm³ | 1,62 | 1861 |
| Plomb | Solide | 11,342 g/cm³ | 2,33 | vers 7000 av. J.-C. |
| Bismuth | Solide | 9,807 g/cm³ | 2,02 | 1753 |
| Nihonium(Prédit) | Solide | 16 g/cm³ | — | 2004 |
| Flérovium(Prédit) | Solide | 14 g/cm³ | — | 1998 |
| Moscovium(Prédit) | Solide | 13,5 g/cm³ | — | 2003 |
| Livermorium(Prédit) | Solide | 12,9 g/cm³ | — | 2000 |
De petites quantités, de grandes technologies
Plusieurs de ces métaux sont essentiels à l’électronique. L’oxyde d’indium-étain forme la couche transparente et conductrice de tous les écrans tactiles. L’arséniure de gallium et le nitrure de gallium servent à fabriquer des LED, des lasers et des puces rapides. L’étain est le principal constituant de la soudure qui relie les composants sur les circuits imprimés.
Questions fréquentes
Pourquoi parle-t-on de métaux pauvres ?
Comparés aux métaux de transition, ils sont plus mous, moins résistants et fondent à plus basse température, et leurs liaisons sont moins purement métalliques. « Pauvres » désigne ces propriétés métalliques plus faibles.
Quel métal pauvre fond à la température la plus basse ?
Le gallium, qui fond à 29,8 °C, juste au-dessus de la température ambiante. Il reste liquide jusqu’à environ 2 400 °C, l’un des plus larges intervalles liquides de tous les éléments.
L’aluminium est-il un métal pauvre ?
Oui. Il se trouve dans le groupe 13, à droite du bloc de transition et à gauche des métalloïdes, et en présente les traits typiques : faible densité, point de fusion bas comparé aux métaux de transition et composés en partie covalents.